1、同济大学 Tongji University 第六节 地基基础加固改造理论与技术 同济大学 土木工程学院 结构加固改造理论与技术 同济大学 Tongji University 第 六 节 地基 基础加固改造 基础加固的原因 地基 基础受力 特点 增层工程 纠倾工程 移位工程 基础加固和托换 2019/10/18 2 同济大学 Tongji University 倾斜、不 均匀沉降 上部荷载增加 2019/10/18 3 1 基础加固的原因 2013.3.4俄罗斯 索契一幢因隧道坍塌而倾斜的房屋 安徽六安中天 蓝山 11号楼不均匀沉降导致房屋倾斜、主梁断裂 栏杆被拉出 上图红色标注的范围就是主体
2、承重梁断裂的位置 同济大学 Tongji University 2 既有 建筑地基基础受力特点 2019/10/18 4 地基计算模型 忽略上部影响 、 考虑基础刚度 考虑地基强度 图 8.6.2 基底反力分布 线性分布假定： 反力按线性分布 ，由 静力平衡条件来 确定 。 适用：基础刚度大地基软且均匀 文克勒假定 ： 压力 与地基沉降成正比 。 适用： 抗剪强度较低的地基（如淤泥、软黏土） 弹性半空 间假定： 弹性半空间 连续体 适用： 抗剪强度较高的地基 同济大学 Tongji University 2019/10/18 5 浅基础 的类型 独立 基础 条形基础 (十字交叉条形基础 ) 按
3、基础形状和大小分类 筏 板基础 箱 形基础 无 筋扩展基础 (刚性基础 ) 按基础材料的性能分类 钢筋混凝土 扩展基础 2 既有建筑地基基础受力特点 同济大学 Tongji University 2 既有 建筑地基基础受力特点 2019/10/18 6 独 立 基础 柱下基础 图 8.6.2基底反力分布 图 8.2.4 预制钢筋混凝土 柱杯 口基础的 连接 图 8.2.3 现浇柱的基础中插筋构造示意 NGpfAm a xm in 1.2bMNG fAWp 同济大学 Tongji University 2 既有 建筑地基基础受力特点 2019/10/18 7 （ a）不带肋 （ b）带肋 图 8
4、.6.2 条形基础 条形基础 墙下基础 柱下基础重叠 图 8.6.2 十字交叉条形基础 m a x2m in6NMB L B Lp （ 8.6-3） 同济大学 Tongji University 2 既有 建筑地基基础受力特点 2019/10/18 8 （ a）（ b）平板式）（ c）（ d）梁板式 图 8.6.2 筏板 基础 筏 板基础 高层建筑 平板式施工快、梁板式省材料 m a x 22m in 66 yx MNMB L B L B Lp 同济大学 Tongji University 2 既有 建筑地基基础受力特点 2019/10/18 9 （ a）常规式 （ b）套箱式 图 8.6.2
5、 箱型基础 箱型 基础 -补偿基础 增加刚度 减小沉降差 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 可 分为向上增层、室内增层和地下增层 向上增层 直接增层 外套结构增层 增加内柱 /筒增层 外扩增层 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 外套结构增层 （ a）平面图 （ b）立面图 分离式 结构体系 注：图片引自 建筑物位移纠倾与增层改造 唐业清 中国建筑工业出版社 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 外套结构增层 （ a）铰接式 （ b）刚接 式 协同式式结构体
6、系 注：图片引自 建筑物位移纠倾与增层改造 唐业清 中国建筑工业出版社 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 外套结构增层 （ a）框架柱承与首层 柱 （ b）大跨空腹 桁架 (c)顶层梁吊内柱 图 外套 框架结构体系 注：图片引自 建筑物位移纠倾与增层改造 唐业清 中国建筑工业出版社 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 外扩结构增层 图 底层 扩建外套结构体系 注：图片引自 建筑物位移纠倾与增层改造 唐业清 中国建筑工业出版社 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下
7、增层 增加内柱 /筒 (a)平面示意图 （ b）剖面示意图 图 外套 框架增设内筒结构体系 注：图片引自 建筑物位移纠倾与增层改造 唐业清 中国建筑工业出版社 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 大层高建筑改建 室内增层 吊柱式增层 悬挑式增层 旧天井加柱增层 同济大学 Tongji University 分类 向上增层 室内增层 地下增层 地下增层 延伸式增层 水平扩展式增层 原地下室夹层 同济大学 Tongji University 4 纠 倾工程 纠倾设计步骤 确定 沉降量倾斜 验算 地基承载力 纠 倾方案，如迫降，顶升位置和机具数量 优化
8、纠倾沉降速率、回倾速率、回倾时间等 防 复倾加固 同济大学 Tongji University 纠倾方法 迫降法 其它方法 3 纠 倾工程 掏土法 浅层掏土法 基底成孔掏土 基底冲水掏土 基础抽砖石法 深层掏土法 地基应力解除 辐射井射水法 图 水平钻孔掏土纠倾法示意图 图片引自 张鑫等 建 ( 构 ) 筑物纠倾技术 进展， 山东建筑大学学报 2008.4（ 23） 2 图 应力解除法纠倾示意图 图辐射井射水取土纠倾示意图 图 沉井掏土纠偏 抬升法 同济大学 Tongji University 3 纠 倾工程 水处理法 降水法 浸水法 纠倾方法 迫降法 其它方法 图 降水纠倾法示意图 图片引自
9、 张鑫等 建 ( 构 ) 筑物纠倾技术 进展， 山东建筑大学学报 2008.4（ 23） 2 图 浸水纠倾法示意图 抬升法 同济大学 Tongji University 4 纠 倾工程 桩基卸载法 桩顶 /身 /承台 纠倾方法 迫降法 其它方法 图 桩顶卸载纠倾法 (端桩法 )示意图 对端承桩、摩擦端承桩宜采用桩顶卸载法 , 即 常说 的截桩法 , 将所需砍去的桩头与底板的联结处 截断 , 或者将桩周底板四周凿穿约200mm 宽的缝 , 截断 缝中钢筋 , 使桩与承台完全脱离 , 待纠倾完成后 再重新 做桩头与底板的连接。文献 14 曾采用此 方法成功 对某沉管灌注桩基础框架结构的六层建筑物
10、进行 纠倾。 对于摩擦桩宜采用桩身卸载 , 即通过对沉降 较小 一侧的土方开挖暴露该部位桩体上部 ( 图 14) , 增加桩 体下部和桩端的荷载 , 从而引起沉降达到纠 倾的 目的。由于采用该方法纠倾需要时间比较长 , 且工作量 比较大 , 往往需要与其他方法联合使用。 图 桩身卸载纠倾法示意图 抬升法 同济大学 Tongji University 4 纠 倾工程 抬升法 顶升法 地基注膨胀剂 纠倾方法 迫降法 其它方法 迫降法：污水外排障碍、地表水倒灌 顶升法：顶升力 有限 建筑 体量小 图 托换梁顶升纠倾法 图 压密注浆示意图 图 福建某教工住宅墙梁顶升 600mm 抬升法 同济大学 To
11、ngji University 4 纠 倾工程 横向加载法 牵引法 顶推法 纠倾方法 迫降法 其它方法 抬升法 同济大学 Tongji University 5 移位 工程 上海 音乐厅移位工程 占 地面积 1254m2，为框架 -排架混合结构 。 原址 顶升 1.7m，平移 66.46m，最后顶升 1.68m。 图 工人正在顶升起来的结构下放钢垫块 图 刚开始移位的结构 图 顶升 1.7m的结构 图 平移过程中的结构 同济大学 Tongji University 加固原则 先进行地基调查鉴定 2019/10/18 25 6 基础加固和托换 搜集场地岩土工程勘察资料 地基土层 :软弱层、河道、
12、岩洞 土的力学性质 地下水位 /腐蚀性 液化 /震陷性 场地稳定性 分析 沉降、倾斜原因 调查邻近建筑、地下工程和管线 综合 to检验方法 原位测试 室内试验 同济大学 Tongji University 加固原则 先进行基础调查鉴定 2019/10/18 26 6 基础加固和托换 搜集资料 设计资料和 图纸 现场调查 表观开裂、腐蚀 材料强度 倾斜基础的弯曲、扭曲 检查钢筋 桩基检测 同济大学 Tongji University 加固原则 2019/10/18 27 6 基础加固和托换 挖掘 挖掘地基潜力 -当现有建筑地基基础好时 长期压密承载力提高；地基承载力的宽度修正 。 计算 实际 地
13、基荷载 超出 5%-10%左右，一般不加固 基础 ，而考虑上部刚度。 改善结构整体刚度 加强墙体刚度，加强纵横墙的连接等 尽量简易 施工、运输、周边环境 先进行地基基础调查鉴定 同济大学 Tongji University 图 素混凝土加固套 6 基础 加固和托 换 基础加固 基础补强注浆 加大基础底面积 -加宽、加筏板式基础 图 基础补强注浆 同济大学 Tongji University 6 基础 加固和托 换 基础加固 基础补强注浆 加大基础底面积 -加宽、加筏板式基础 图 桥墩台扩大基础加固 1-扩大基础 2-新旧基础结合 3-丁石 同济大学 Tongji University 6 基础 加固和托 换 基础加固 基础补强注浆 加大基础底面积 -加宽、加筏板式基础 图 桥墩下桩式基础加固 左 -新加打入桩 中 -新加钻孔桩 3-新加静压桩
