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岩土研究院

工程实例-楼房采用综合法纠倾与树根桩加固基础

300 2022-01-13 10:28:06

 一、工程概况

某7层楼房位于广州市沙河顶,钢筋混凝土框架结构。原设计为8 层框架结构,条形基础。在基础施工中.发现局部地基软弱,随即将部分基础改为片筏基础,且8层改为 7层。于1986年3月完成基础施工,8月结构封顶。房屋平面轴线尺寸24.4m×12.4m,总高度22.5m,基础埋深2.3m,底板厚度0.4m,基础平面如图4.4-42所示。目前首层为空仓库,其余层为使用中的住宅。

根据1992年5月的沉降观测,最大沉降为 395mm,最小沉降为 80mm。实测二层楼面底的相对沉降见图4.4-43。

据1993 年6月纠倾施工前现场观测,房屋向西整体倾斜 11.27‰o.向南整体倾斜6.9%。根据《危险房屋鉴定标准》GJ 13-86 的规定,墙、柱的倾斜量超过高度 1%,危及主体结构,成为整栋危房。

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二、工程地质条件

根据 1992年补充钻探资料,该楼房场地土层分布情况自上而下依次为素填土、淤泥或淤泥质粘土、砂或砂砾质粘性土、粘性土。其中淤泥或淤泥质粘土呈流塑~软塑、高压缩性,在西及西南分布较厚。向东尖灭,最大厚度3.9m。平均稳定水位为-1.8m。

根据主管部门提出的纠倾加固期间住户不搬迁、绝对保证安全、纠倾后最大倾斜度不超过9%c、二程造价最低的原则要求,广州市鲁班建筑防水补强公司提出了托换方案,并于1993年底获得了成功。

三、处理方案的确定

(一)地基承载力和地基变形的验算

经计算后发现持力层地基承载力均满足要求,但沉降较大的西侧部位的软弱下卧层地基承载力不满足要求,并且地基压力超过地基临塑荷载约 27% 。

计算表明,沉降较大部位的最终沉降量为 481mm;沉降较小东侧部位的最终沉降量为8mm。

(二}不均匀沉降原因分析

1.软弱下卧层地基承载力不满足要求。地基在局部范围内产牛塑性区 使地基沉降加大,但尚不至于发生整体剪切破坏。

2.地基土层分布不均匀,西侧近 4m厚的高压缩性淤泥和 2m 厚的松散填土使西侧的沉降值远大于东侧的沉降值,建筑物向西整体倾斜。

3.该楼房的挑阳台全部集中在南侧,而基础基底面积却南北一样,使上部结构重心与下部基础形心间存在一定的偏心距离,南侧基底压力大于北侧基底压力,这是建筑物向南整体倾斜原因。

4.由于淤泥的沉降持续时间较长,虽然该楼沉降值已大部分完成,但沉降尚未完全稳定,以后将仍会发生少量沉降。四,房屋整体纠倾方案的实施(一)钻孔解除应力。

在沉降较小的东侧⑥-③轴基础下布置 46个φ127小直径钻孔《图 4.4-44)。钻孔深度自地面穿过基础底板下 4m,并下钢套管护壁。在纠倾过程中,根据各柱位沉降需要,确定

周围钻孔的应拔上还是重新插下。当拔上套管时,孔周土体的侧向应力得到部分解除,使土体压缩变形增大。当重新插下套管时,孔周土体的侧向应力逐渐恢复,使土体压缩变形趋于稳定,从而达到控制沉降的目的;

(二)射水局部掏土

利用已钻小孔,分批分级在基底位置侧向压方射水,射水压力为5MPa左右、在射水平面内冲刷掏出部分孔周土体,增大未掏出土体的压力,从而加速土体压缩变形和基础沉降;

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(三)重物加载迫降

在沉隆较小的东侧④-⑨轴室内外按沉降变形需要堆放重物,重物布置原则为东重西轻,北重南轻,分级阶梯形布置,使地基应力增大,基础沉降增加。

为配合上述纠倾方案的实施,在建筑物首层柱位上设置了14 个沉降观测点,每天两次用水准仪观测沉降,用经纬仪观测倾斜度,坚持用观测数据指导和控制纠倾施工的过程。施工时严格控制沉降速度,认真调整变形分布,以建筑物安全为最高原则,达到平面沉降变形的要求,整个施工过程中建筑物没有任何新裂缝出现或旧裂缝扩展,成功地达到了房屋整体纠倾的目的。

五、基础加固

基础加固采用80根15m.长树根桩和46根 4m长的短树根桩,其中短树根桩利用纠倾施工时已钻好的小孔成桩。长桩主要布置在建筑物两部作重点加固,短桩分布在建筑物东部.作.-般加固。长树根桩构造如图 4.4-45所示。短树根桩构造与长树根桩类似。

本工程树根桩单桩承载力由桩周摩擦力控制,设计长桩的单桩承载力为75kN,短桩的单桩承载力为30kN。当树根桩施工完毕后,在树根桩中随机选取了三根长桩进行现场静载试验,试验极限承载力分别达到 225kN、195kN 和 210kN,完全达到了单桩承载力设计要求。

六、效果与评价

(一)本工程采用的综合纠倾法,具有安全、可靠和经济等优点 适合于浅基础多层建筑物的纠倾工程∶

(二)在较好控制平面沉降变形的条件下,完全可以保证上部结构在纠倾过程中的安全;

(二)只要施工工艺正确,施工质量保证,树根桩的单桩承载力是可靠的,用于基础加固具有其独特的优点。

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