43地基处理第23讲

地基处理耿永常2第二十三讲既有建筑物地基加固3一、概述•当已建成的建筑物(包括构筑物)产生下述情况时需要对已建成的建筑物的地基基础进行加固。(1)建筑物沉降或沉降差超过有关规定，建筑物出现倾斜、裂缝，影响正常使用，甚至危及建筑物安全；(2)既有建筑物需要加层，或使用荷载增加，原建筑物地基不经加固不能满足荷载增加对地基的要求；(3)地下工程、基坑工程等岩土工程施工对既有建筑物地基产生不良影响，可能危及已有建筑物安全；(4)古建筑物地基基础需要补强加固。4•既有建筑物地基加固技术又称为托换技术，可分为下列5类：①基础加宽技术；②墩式托换技术；③桩式托换技术；④地基加固技术；⑤综合加固技术。•既有建筑物地基加固常用技术分类如下所示：一、概述5二、基础加宽技术•基础加宽技术是通过增加建筑物原有基础的底面积，减小作用在地基上的接触压力，降低地基土中的附加应力水平，达到减小建筑物的沉降量或满足承载力要求的目的。（图23.1）(a)刚性条形基础加宽(b)柔性条形基础加宽(c)条形基础扩大成片筏基础6(d)柱基加宽(e)柔性基础加宽改为刚性基础(f)片筏基础加宽（1）(g)片筏基础加宽（2）图23.1几种基础加宽示意图二、基础加宽技术7三、墩式托换技术•墩式托换技术是通过在原基础下设置墩式基础，并使墩式基础座落在较好的土层上，这样就将荷载直接传递给较好土层，达到满足承载力和减小建筑物沉降量要求的目的。•墩式托换示意图如图23.2所示。图23.2墩式托换示意图(a)连续混凝土墩；(b)间断混凝土墩8四、桩式托换技术1.1.概述概述桩式托换形式锚杆静压桩托换技术树根桩托换技术坑式静压桩托换技术•桩式托换技术是通过在原基础下设置桩，使新设置的桩承担或桩与地基共同承担上部结构的荷载，达到满足提高承载力和减小建筑物沉降量要求的目的。92.2.锚杆静压桩技术锚杆静压桩技术••定义定义：将压桩架通过锚杆与建筑物基础连接，利用建筑物自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将桩逐段压人地基中，完成在地基中设置桩，称为锚杆静压桩技术。•锚杆静压桩施工装置示意图与压桩孔和锚杆位置示意图分别如图23.3(a)、(b)所示。四、桩式托换技术10图23.3锚杆静压桩装置示意图及压桩孔和锚杆位置图(a)锚杆静压桩装置示意图；(b)压桩孔和锚杆位置图1-桩；2-压桩孔；3-锚杆；4-反力架；5-千斤顶；6-电动葫芦；7-基础；8-压桩孔；9-锚杆孔四、桩式托换技术11•锚杆静压桩施工流程如图23.4所示。图23.4锚杆静压桩施工流程示意图四、桩式托换技术12锚杆静压桩施工步骤：(1)清除既有建筑物基础面上的覆土，并将地下水位降低至基础面以下，以保证提供干的作用面。图23.5桩孔示意图(2)按加固设计图放线定桩孔位和固定锚杆孔位，压桩孔可凿成上小下大的棱锥形（图23.5）。(3)凿孔完成后，锚杆孔应认真清渣，再采用树脂砂浆固定锚杆，养护好后再安装压桩反力架。(4)采用电动或手动千斤顶压预制桩段。四、桩式托换技术13锚杆静压桩施工步骤：(5)接桩一般采用焊接，也可采用硫磺胶泥，视设计要求确定。(6)封桩。(7)压桩施工过程中应加强沉降监测，注意施工过程中产生的附加沉降。四、桩式托换技术14锚杆静压桩加固设计包括下述内容：(1)桩及桩位布置设计；(2)锚杆及锚固深度设计；(3)采用锚杆静压加固应对原有基础进行抗冲切、抗弯和抗剪能力验算。四、桩式托换技术153.3.树根桩托换树根桩托换定义：•树根桩实质上是一种小直径钻孔灌注桩，其直径通常为100~300mm，有时也有采用300mm以上的桩径。这种小直径钻孔灌注桩可以竖向、斜向设置，网状布置如树根状，故称为树根桩。•在既有建筑物基础下设置树根桩以达到地基加固的目的，称为树根托换。几类工程采用树根桩加固示意图如图23.6所示。四、桩式托换技术16图23.6树根桩加固示意图(a)建筑物加层工程树根桩托换；(b)建筑物地基中修建筑地下铁道树根桩托换；(c)边坡稳定加固；(d)桥墩基础树根桩托换四、桩式托换技术17•树根桩技术特点：机具简单、施工场地小、施工时振动和噪声小、施工方便等。•树根桩适用范围：适用于粘性土、砂土、粉土、碎石土等各种上不同的地基。•常用树根桩施工流程如下：1.成孔；2.放置钢筋或钢筋笼；3.放置压浆管；4.投入细石子；5.注浆；四、桩式托换技术184.4.坑式静压桩技术坑式静压桩技术•定义：直接在既有建筑物基础下挖坑，依靠建筑自重作为压桩反力，利用千斤顶逐段将预制桩压入地基中置桩，坑式静压桩施工示意图如图23.7所示。•一般适用于黄土地区，以及地下水位较深的地基。图23.7坑式静压桩施工示意图(a)剖面图(b)平面图四、桩式托换技术19•坑式静压桩托换施工过程如下：(1)先在基础外侧挖导坑，一般比原基础深1.5m左右，挖坑前需验算是否需要预先进行临时支撑加固。(2)再将导坑横向扩展至原基础下面，形成压桩空间。(3)利用千斤顶压预制桩段，逐段把桩压至地基中。桩端连接同锚杆静压桩。压桩采用双控压桩直至设计压桩深度和达到设计压桩力，并以压桩力控制为主。(4)封桩，回填压桩坑。四、桩式托换技术20五、地基加固技术•地基加固技术是通过地基处理改良原地基土体或地基中部分土体，达到满足提高承载力、减小沉降要求的目的。•对既有建筑物地基进行加固也可采用下述地基加固方法进行：注浆法、高压喷射法、灰土桩法、石灰桩法等。这些加固方法在前面都介绍过，这里不再赘述。21六、综合加固技术•综合加固技术是指综合应用上述四种方法中的两种或三种方法，对既有建筑物地基进行加固。22思考题