結(jié)構(gòu)加固改造之地基基礎(chǔ)加固講義

同濟(jì)大學(xué)Tongji

University

地基基礎(chǔ)加固改造理論與技術(shù)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)加固改造理論與技術(shù)同濟(jì)大學(xué)Tongji

University第六節(jié) 地基基礎(chǔ)加固改造2021/8/182基礎(chǔ)加固的原因地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)增層工程糾傾工程移位工程基礎(chǔ)加固和托換同濟(jì)大學(xué)Tongji

University傾斜、不均勻沉降上部荷載增加1

基礎(chǔ)加固的原因欄桿被拉出上圖紅色標(biāo)注的范圍就是主體承重梁斷裂的位置2013.3.4俄羅斯索契一幢因隧道坍塌而傾斜的房屋安徽六安中天·藍(lán)山11號樓不均勻沉降導(dǎo)致房屋傾斜、主梁斷裂2021/8/183同濟(jì)大學(xué)Tongji

University2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)圖8.6.2基底反力分布地基計算模型忽略上部影響、考慮基礎(chǔ)剛度考慮地基強(qiáng)度線性分布假定：反力按線性分布，由靜力平衡條件來確定。適用：基礎(chǔ)剛度大地基軟且均勻文克勒假定：壓力與地基沉降成正比。適用：抗剪強(qiáng)度較低的地基（如淤泥、軟黏土）彈性半空間假定：彈性半空間連續(xù)體適用：抗剪強(qiáng)度較高的地基2021/8/184同濟(jì)大學(xué)Tongji

University5淺基礎(chǔ)的類型獨(dú)立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)(十字交叉條形基礎(chǔ))按基礎(chǔ)形狀和大小分類

筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)(剛性基礎(chǔ))按基礎(chǔ)材料的性能分類鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)2021/8/18同濟(jì)大學(xué)Tongji

University2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)獨(dú)立基礎(chǔ)柱下基礎(chǔ)圖8.6.2基底反力分布圖8.2.4預(yù)制鋼筋混凝土柱杯口基礎(chǔ)的連接圖8.2.3現(xiàn)澆柱的基礎(chǔ)中插筋構(gòu)造示意Ap

N

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fmin2021/8/186A

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1.2

fmax同濟(jì)大學(xué)Tongji

University2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)帶肋

（b）帶肋形基

條形基礎(chǔ)墻下基礎(chǔ)柱下基礎(chǔ)重疊（a）不圖8.6.2條圖8.6.2十字交叉條形基礎(chǔ)pmax

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M2021/8/187BL

BL2min（8.6-3）同濟(jì)大學(xué)Tongji

University2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)（a）（b）平板式）（c）（d）梁板式圖8.6.2

筏板基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)高層建筑平板式施工快、梁板式省材料pmax

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6

Mx

6

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y2021/8/188BL

BL2

BL2min同濟(jì)大學(xué)Tongji

University2

既有建筑地基基礎(chǔ)受力特點(diǎn)（a）常規(guī)式 （b）套箱式圖8.6.2

箱型基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)---補(bǔ)償基礎(chǔ)增加剛度減小沉降差2021/8/189同濟(jì)大學(xué)Tongji

University分類向上增層室內(nèi)增層地下增層可分為向上增層、室內(nèi)增層和地下增層直接增層外套結(jié)構(gòu)增層向上增層增加內(nèi)柱/筒增層外擴(kuò)增層同濟(jì)大學(xué)Tongji

University外套結(jié)構(gòu)增層（a）平面圖

（b）立面圖分離式結(jié)構(gòu)體系分類向上增層室內(nèi)增層地下增層注：圖片引自《建筑物位移糾傾與增層改造》唐業(yè)清中國建筑工業(yè)出版社同濟(jì)大學(xué)Tongji

University外套結(jié)構(gòu)增層（a）鉸接式

（b）剛接式協(xié)同式式結(jié)構(gòu)體系分類向上增層室內(nèi)增層地下增層注：圖片引自《建筑物位移糾傾與增層改造》唐業(yè)清中國建筑工業(yè)出版社同濟(jì)大學(xué)Tongji

University外套結(jié)構(gòu)增層（a）框架柱承與首層柱（b）大跨空腹桁架(c)頂層梁吊內(nèi)柱圖外套框架結(jié)構(gòu)體系分類向上增層室內(nèi)增層地下增層注：圖片引自《建筑物位移糾傾與增層改造》唐業(yè)清中國建筑工業(yè)出版社同濟(jì)大學(xué)Tongji

University外擴(kuò)結(jié)構(gòu)增層圖底層擴(kuò)建外套結(jié)構(gòu)體系分類向上增層室內(nèi)增層地下增層注：圖片引自《建筑物位移糾傾與增層改造》唐業(yè)清中國建筑工業(yè)出版社同濟(jì)大學(xué)Tongji

University增加內(nèi)柱/筒(a)平面示意圖（b）剖面示意圖圖外套框架增設(shè)內(nèi)筒結(jié)構(gòu)體系分類向上增層室內(nèi)增層地下增層注：圖片引自《建筑物位移糾傾與增層改造》唐業(yè)清中國建筑工業(yè)出版社同濟(jì)大學(xué)Tongji

University室內(nèi)增層大層高建筑改建吊柱式增層懸挑式增層舊天井加柱增層分類向上增層室內(nèi)增層地下增層同濟(jì)大學(xué)Tongji

University地下增層延伸式增層水平擴(kuò)展式增層原地下室夾層分類向上增層室內(nèi)增層地下增層同濟(jì)大學(xué)Tongji

University4

糾傾工程糾傾設(shè)計步驟確定沉降量傾斜驗(yàn)算地基承載力糾傾方案，如迫降，頂升位置和機(jī)具數(shù)量優(yōu)化糾傾沉降速率、回傾速率、回傾時間等防復(fù)傾加固同濟(jì)大學(xué)Tongji

University糾傾方法3

糾傾工程掏土法淺層掏土法基底成孔掏土基底沖水掏土基礎(chǔ)抽磚石法地基應(yīng)力解除深層掏土法輻射井射水法圖應(yīng)力解除法糾傾示意圖圖輻水射圖平井沉鉆射井孔水掏取土土糾糾偏傾傾法示示意圖抬升法迫降法其它方法圖片引自張鑫等建(構(gòu))筑物糾傾技術(shù)進(jìn)展，《山東建筑大學(xué)學(xué)報》2008.4（23）2同濟(jì)大學(xué)Tongji

University3

糾傾工程降水法水處理法浸水法糾傾方法圖浸水糾傾法示意圖圖降水糾傾法示意圖抬升法迫降法其它方法圖片引自張鑫等建(構(gòu))筑物糾傾技術(shù)進(jìn)展，《山東建筑大學(xué)學(xué)報》2008.4（23）2同濟(jì)大學(xué)Tongji

University4

糾傾工程糾傾方法對端承樁、摩擦端承樁宜采用樁頂卸載法,即常說的截樁法,將所需砍去的樁頭與底板的聯(lián)結(jié)處截斷,或者將樁周底板四周鑿穿約

200mm寬的縫,截斷縫中鋼筋,使樁與承臺完全脫離,待糾傾完成后再重新做樁頭與底板的連接。文獻(xiàn)[14]

曾采用此方法成功對某沉管灌注樁基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)的六層建筑物進(jìn)行糾傾。對于摩擦樁宜采用樁身卸載,即通過對沉降較小一側(cè)的土方開挖暴露該部位樁體上部(圖14),增加樁體下部和樁端的荷載,從而引起沉降達(dá)到糾傾的目的。由于采用該方法糾傾需要時間比較長,且工作量比較大,往往需要與其他方法聯(lián)合使用。樁基卸載法 樁頂/身/承臺抬升法迫降法其它方法圖樁頂卸載糾傾法(端樁法)示意圖圖樁身卸載糾傾法示意圖同濟(jì)大學(xué)Tongji

University4

糾傾工程頂升法抬升法地基注膨脹劑糾傾方法抬升法迫降法其它方法迫降法：污水外排障礙、地表水倒灌頂升法：頂升力有限

建筑體量小圖壓密注漿示意圖圖托換梁頂升糾傾法圖福建某教工住宅墻梁頂升600mm同濟(jì)大學(xué)Tongji

University4

糾傾工程牽引法橫向加載法頂推法糾傾方法抬升法迫降法其它方法同濟(jì)大學(xué)Tongji

University5

移位工程上海音樂廳移位工程占地面積1254m2，為框架-排架混合結(jié)構(gòu)。原址頂升1.7m，平移66.46m，最后頂升1.68m。圖頂升1.7m的結(jié)構(gòu)圖工人正在頂升起來的結(jié)構(gòu)下放鋼墊塊圖平移過程中的結(jié)構(gòu)圖剛開始移位的結(jié)構(gòu)同濟(jì)大學(xué)Tongji

University加固原則先進(jìn)行地基調(diào)查鑒定6

基礎(chǔ)加固和托換搜集場地巖土工程勘察資料地基土層:軟弱層、河道、巖洞土的力學(xué)性質(zhì)地下水位/腐蝕性液化/震陷性場地穩(wěn)定性分析沉降、傾斜原因調(diào)查鄰近建筑、地下工程和管線綜合to檢驗(yàn)方法原位測試室內(nèi)試驗(yàn)2021/8/1825同濟(jì)大學(xué)Tongji

University加固原則先進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)查鑒定6

基礎(chǔ)加固和托換搜集資料設(shè)計資料和圖紙現(xiàn)場調(diào)查表觀開裂、腐蝕材料強(qiáng)度傾斜基礎(chǔ)的彎曲、扭曲檢查鋼筋樁基檢測2021/8/1826同濟(jì)大學(xué)Tongji

University加固原則先進(jìn)行地基基礎(chǔ)調(diào)查鑒定挖掘挖掘地基潛力--當(dāng)現(xiàn)有建筑地基基礎(chǔ)好時

長期壓密承載力提高；地基承載力的寬度修正。計算實(shí)際地基荷載超出5%-10%左右，一般不加固基礎(chǔ)，而考慮上部剛度。改善結(jié)構(gòu)整體剛度加強(qiáng)墻體剛度，加強(qiáng)縱橫墻的連接等盡量簡易施工、運(yùn)輸、周邊環(huán)境2021/8/18276

基礎(chǔ)加固和托換同濟(jì)大學(xué)Tongji

University圖素混凝土加固套6基礎(chǔ)加固和托換基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加大基礎(chǔ)底面積-加寬、加筏板式基礎(chǔ)圖基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿同濟(jì)大學(xué)Tongji

University6基礎(chǔ)加固和托換基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加大基礎(chǔ)底面積-加寬、加筏板式基礎(chǔ)圖橋墩臺擴(kuò)大基礎(chǔ)加固1-擴(kuò)大基礎(chǔ)2-新舊基礎(chǔ)結(jié)合3-丁石同濟(jì)大學(xué)Tongji

University6基礎(chǔ)加固和托換基礎(chǔ)加固基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加大基礎(chǔ)底面積-加寬、加筏板式基礎(chǔ)圖橋墩下樁式基礎(chǔ)加固左-新加打入樁中-新加鉆孔樁3-新加靜壓樁同濟(jì)大學(xué)Tongji

University6

基礎(chǔ)托換圖靜壓樁托換圖墩式（坑式）加固圖抬墻梁加固法抬墻梁（錨桿）靜壓樁墩式（坑式）加固沉井托換條形基樁基

斷樁托換

圖沉井托換加固同濟(jì)大學(xué)Tongji

University13[提高抗剪承載力]提高承載力避免結(jié)構(gòu)物、邊坡、隆起失穩(wěn)[改善土的透水性]降低動水壓力，避免液化2[降低土的壓縮性]控制沉降總量及不均勻沉降4[改善不良土質(zhì)]濕陷性、膨脹性7

地基加固方法及作用地基加固作用同濟(jì)大學(xué)Tongji

University7

地基加固-地基加固方法編號分類處理方法原理及作用適用范圍1碾壓夯實(shí)重錘夯實(shí)，機(jī)械碾壓振動壓實(shí)，強(qiáng)夯法(動力固結(jié))利用壓實(shí)原理，通過機(jī)械碾壓夯擊，把表層地基土壓實(shí)，強(qiáng)夯則利用強(qiáng)大的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和動應(yīng)力，迫使土動力固結(jié)密實(shí)適用于碎石、砂石、粉土、低飽和度的粘性土雜填土等2換填墊層砂石墊層，素土墊層灰上墊層，礦渣墊層以砂石、素土、灰上和礦渣等強(qiáng)度較高的材料，置換地基表層軟弱土，提高持力層的承載力，擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量適用于處理暗溝、暗塘等軟弱地基3排水固結(jié)天然地基預(yù)壓，砂井預(yù)壓.塑料排水帶預(yù)壓真空預(yù)壓，降水預(yù)壓在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固結(jié)和強(qiáng)度增長，提高地基的穩(wěn)定性;加速沉降發(fā)展，使地基沉降提前完成適用于處理飽和軟弱土層;對于滲透性極低的泥炭土，必須慎重對待4振密擠密振沖擠密，灰土密樁砂石樁，石灰樁，爆破擠密采用一定的技術(shù)措施，通過振動或擠密，使土體的孔隙減少，強(qiáng)度提高;必要時，在振動擠密的過程中，回填砂、礫石、灰土素土等，與地基組成復(fù)合地基，從而提高地基的承載力，減少沉降量