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                                建筑物傾斜原因與糾偏技術 北京建筑結構抗震加固公司

                                發布日期:2012-09-19 06:07:26 訪問次數:491

                                建筑物傾斜原因與糾偏技術 北京建筑結構抗震加固公司

                                 

                                摘要:隨著我國城市建設的飛速發展,城區內高樓林立,在建筑結構上發生傾斜,嚴重影響建筑正常使用的現象明顯增多,我們應及時提出合理可行的糾偏方案,盡快將建筑物糾偏扶正。本文通過分析導致建筑物傾斜的原因及常見的糾偏技術,以某住宅樓糾偏工程為例,說明影響建筑物產生傾斜的因素是多方面的,在實際工作中只有在查明建筑物傾斜原因的基礎上選擇相應的糾偏加固技術,才能達到既節約投資又安全可靠的目的。

                                關鍵詞:建筑物;傾斜;沉降;糾偏技術

                                1 導致建筑物傾斜的原因

                                建筑物傾斜是地基失穩的表現,其地基失穩的主要原因有:

                                地基土的軟弱。地基土一般有厚薄不均,軟硬不均等現象,若地基處理不當,特別是在偏心荷載作用下,極易發生不均勻沉降,造成建筑物的傾斜。

                                兩建筑物相距過近,使地基中附加應力疊加,地基沉降量加大而導致建筑物(或相鄰單元)間的相互傾斜。

                                在已有建筑物附近施工并降低地下水位時,引起相鄰房屋地基失水固結,而使建筑物發生傾斜。

                                若在勘察時過高地估計土的承載力或設計時漏算荷載,都會導致基底應力過高,引起地基失穩而使建筑物傾斜甚至倒塌。

                                建筑物重心與基底形心經常會出現很大偏離的情況。從設計上,一般住宅的廚房、樓梯間、衛生間多布置在北側,造成北側隔墻多、設備多、恒載的比例大等荷載差異都會引起建筑物的傾斜。

                                在建筑物內大量堆載,使地基受較大的附加壓力,引起基礎不均勻沉降而使建筑物發生傾斜。

                                在淤泥或飽和軟粘土地區,由于拆除建筑群中某一棟舊建筑物,使得已經平衡穩定的地基因局部卸載,在周圍建筑物地基的側向擠壓下發生隆起,從而引起相鄰建筑物的傾斜。

                                2 建筑物常見的糾偏技術

                                實際工程中的糾偏措施常用的有如下幾種:

                                2.1 堆載加壓糾偏

                                在建筑物沉降小的一側施加鋼錠等臨時加荷設施,適當增加該側邊的沉降,用以減小不均勻沉降差和傾斜。

                                2.2 壓樁糾偏

                                壓樁糾偏即錨桿靜壓樁和掏土技術的結合,其工作原理是先在建筑物沉降大的一側壓樁,并將樁與基礎錨固在一起,迅速制止建筑物沉降,使其處于沉降穩定狀態,然后在沉降小的一側掏土,減小基礎底面下地基土的承壓面積,增大基底壓力,使地基土達到塑性變形,造成建筑物緩慢而又均勻回傾,同時,在掏土一側再設置一部分保護樁,以提高回傾后建筑物的永久穩定性。

                                2.3 浸水糾偏與挖溝糾偏

                                浸水糾偏適用于低含水量而濕陷性又較強的黃土地基,挖溝糾偏適用于軟土或砂土地基。浸水糾偏一般采用注水孔進行,在沉降較小的一側施工,孔徑為10~50cm,可用洛陽鏟成孔,孔深通常應達到基底以下1~3m,然后用粗砂或碎石填至基底標高,再插入注水管進行注水。挖溝糾偏是在沉降小的一側挖土溝,迫使該側的基礎沉降加大,整個傾斜緩慢地進行糾正,直至沉降保持平穩。挖溝糾偏僅適用于軟土或砂土地基,且糾偏數值又不大的情況。

                                2.4 頂升糾偏

                                在建筑物基礎沉降大的部位,采用千斤頂頂升的辦法,通過調整建筑物各部位的沉降量來達到糾偏的目的。頂升糾偏分為在建筑物上預先設置頂升設備和對既有建筑物進行整體頂升糾偏兩種,后者是在基礎框架梁底部設置千斤頂,由原地基提供反力,通過千斤頂的頂升來調整水平位置,頂升后的空隙用磚砌體或楔形鐵塊妥善連接,達到糾偏的目的。

                                2.5 注漿糾偏

                                在建筑物基礎沉降大的一側壓漿,提高地基的強度,加固地基,制止建筑物繼續沉降,使其處于沉降穩定狀態。然后,在沉降小的一側掏土,使地基應力在局部范圍內得到解除和轉移,從而增大該側的基礎沉降,以達到糾偏的目的。

                                3 工程實例分析

                                某住宅樓為7層磚混結構,基礎埋深1.5m,筏板基礎,東西長25m,南北寬12.4m,1988年6月開工,1989年9月竣工。在施工期間及其使用過程中的沉降觀測表明,建筑物有明顯的不均勻沉降,且直到糾偏施工前沉降仍未穩定。根據沉降觀測結果,建筑物自東向西平均傾斜255mm,大傾斜率達到l6.8‰,依照危險房屋鑒定標準(CJl3-86)的有關規定,確認為危房。

                                經地質補勘,查明建筑場地的地質情況所示。其中:軟粘土層極松軟,孔隙比較大,含水量高,部分呈軟塑塑狀態,自西向東尖滅;巷道平面尺寸1.9m×2.0m,已廢棄不用,有冒頂現象發生。

                                經分析,產生傾斜的原因是,淤泥質粘土層部分呈軟塑塑狀態,觸變性高,屬軟弱下臥層,強度不能滿足要求,造成的壓縮變形量較大,由于自西向東尖滅,產生不均勻沉降。且建筑物地基中的廢棄巷道發生冒頂現象,其圍巖出現塑性區,加劇了建筑物的不均勻沉降。

                                考慮樓房雖然發生了傾斜,但墻體、墻面均未發現有明顯裂隙產生,整體剛性較好,決定采用糾偏。糾偏方法如下:

                                為了解決巷道的冒頂問題,利用粉煤灰、煤矸石等材料對用模板封閉的巷道進行水平注漿。巷道封閉注漿段長度為16m,從而使注漿段巷道密實,防止巷道冒頂現象的繼續發生。

                                為改變淤泥質粘土層承載力偏低的問題,在建筑物西側鉆孔并對其擠壓注漿。注漿孔數23個,孔深4.5~5.5m,共5排,孔距2.0~3.8m,自西向東孔距變大。使得土層在注漿壓縮過程中,空隙中的水和空氣被擠壓出來,軟土本身變密實,強度提高;在擠密的同時,軟土自身體積減小,多余空間被強度較高的漿體固體置換,形成高強度骨架,與被壓密的軟土緊密地交織在一起,大大提高了軟土的整體強度。

                                掏土糾偏利用應力轉移的原理,在建筑物沉降小的東邊基礎外側,鉆孔垂直取土,使地基應力在局部范圍內得到解除和轉移,從而增大東邊的基礎沉降,以達到糾偏的目的。應力解除孔布置按掏土孔數9個,孔徑300mm,孔距2~3m,孔深8.5~9.8m。

                                降水在完工的掏土孔中,用空壓機進行井點降水式抽水,使得東側土的自重應力增加,加速土體的固結、壓縮,提高沉降糾偏的速度。

                                在施工過程中,每天派專人用水準儀和經緯儀進行沉降觀測,以沉降觀測值作為糾偏信息及時調整取土位置、取土量,以保證建筑物按預定的要求緩慢均勻下沉,實現信息化施工。

                                觀測結果表明,西側在施工初期有增加沉降值的趨勢,沉降19mm后,又趨向穩定,這說明軟土的擠壓注漿和巷道的充填注漿發揮了預期的作用,加固了地基土,提高了承載力,擋住了建筑向西栽沉趨勢。另外,樓房東側掏土抽水后,整個建筑按預定方向緩慢向東回傾,初期回傾速度較大,達4mm/d,70d后,達到糾偏要求,傾斜率為3.2‰。為防止“矯枉過正”,當斜率≤3‰時,立即向掏土孔內添入碎石,同時用高壓水泥漿旋噴成樁。

                                糾偏加固后至今,房屋整體沉降量西側約20mm,東側約180mm,處于穩定狀態,說明糾偏加固效果比較理想。

                                4 結束語

                                工程糾偏實踐表明,影響建筑物產生傾斜的因素是多方面的。為了取得比較理想的糾偏加固效果,針對不同的工程實際,應該在查明建筑物傾斜原因的基礎上選擇相應的糾偏加固技術,做到既節約投資又安全可靠。

                                工作時間

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