第11章加固与改造.ppt

* 第11章 加固与改造 11.1地基基础加固 既有建筑因勘察、设计或使用不当，因功能改变增加荷载、纠倾、移位、改造、古建筑保护，以及遭受临近新建建筑、深基坑开挖、新建地下工程或自然灾害的影响等，需对其地基和基础进行加固。托换法是对既有建筑物的地基和基础进行处理和加固，或在既有建筑物基础下需要修建地下工程，以及邻近新建工程而影响既有建筑物的安全等问题的处理方法的总称。 11.1.1托换法分类 托换法可根据托换的性质、目的、方法等进行分类。 1、按托换的性质可分为：既有建筑物地基设计不符合要求；既有建筑物增层、扩建或改建；邻近修建地下工程、新建工程或深基坑开挖等。 2、按托换目的可分为：补救性托换、预防性托换和维持性托换三种。 (1)补救性托换是指：既有建筑物基础下地基土不能满足承载力和变形要求，或因拟对既有建筑物进行增层改造、扩建或改建等而使基础下地基土不能满足承载力和变形要求时，需扩大既有建筑物基础底面积或加深基础至比较好的持力层上，或需对地基进行处理的托换工程。 (2)预防性托换是指：虽然既有建筑物的地基土能满足地基承载力和变形要求，但由于在其邻近要修建较深的新建筑物基础，包括深基坑开挖和隧道穿越，可能危及既有建筑物的安全使用，用托换技术对既有建筑物的地基基础所采取的预防性措施。 (3)维持性托换是指：在新建的建筑物基础上预先设置可装设顶升的措施(如预留安放千斤顶位置)，以适应事后产生不容许出现的地基差异沉降值时，设置千斤顶调整差异沉降。 第11章 加固与改造 3、按托换方法可分为：桩式托换法、灌浆托换法和基础加固法三种。 (1)桩式托换法 所有采用桩的形式进行托换的方法都称为桩式托换法，包括坑式静压桩托换、锚杆静压桩托换、灌注桩托换和树根桩托换等。桩式托换适用于软弱粘性土、松散砂土、饱和黄土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。 (2)灌浆托换法 灌浆托换法采用气压或液压将各种有机或无机化学浆液注入土中，使地基固化，起到提高地基土承载力、消除湿陷性或防渗堵漏等作用。根据灌浆材料的不同，可分为水泥灌浆法、硅化法和碱液法等。灌浆托换法适用于既有建筑物的地基处理。灌浆托换属于原位处理，施工较为方便，浆料硬化快，加固体强度高，一般可实现不停产加固。但是，因材料价格一般较高，一般仅用于浅层加固处理，加固深度通常为3～5m。且宜与其他托换方法进行经济技术比较后，再决定是否采用。 (3)基础加固法 采用水泥浆或环氧树脂等浆液向基础中灌浆，或加大基底面积、增大基础深度使基础支承在较好的土层上的加固方法，统称基础加固法。可分为灌浆法、加大基础托换法和坑式托换法等。适用于建筑物基础支承能力不足的既有建筑物的基础加固。 4、按托换时间可分为：临时性托换和永久性托换。 11.1.2托换技术准备 1、资料收集和调查研究。在制定托换设计和施工方案前，一般应进行周密的调查研究。主要是调查损坏的内容、范围和性质，同时还要调查损坏原因，为确定托换方案提供必要的技术条件和资料依据。 2、进行工程病因分析。为了对被托换工程制定出具体、经济、合理、切合实际的托换技术方案，应对被托换工程的病因进行认真细致的分析。被托换工程的病因一般可从以下几方面进行分析： 第11章 加固与改造 (1)地质勘察工作方面：基础是否达到设计持力层，地基承载力是否满足要求，地基应力扩散范围内有否未查明的软弱土层、古河道、古基和古井存在，以及地下水位的改变对建筑物的影响等； (2)结构设计方面：同一建筑物内是否采用了多种不同基础形式；设计采用桩基是否进入到设计要求的持力层或下部还存在有软弱的下卧层，或由于穿越新近堆筑的填土层而引起较大负摩擦力，而设计未及考虑；设计计算是否遗漏荷载或忽略了大面积的地面堆载对邻近桩基的影响等； (3)施工质量方面：地基土是否达到了设计要求的土层；地基土是否被扰动、被水浸泡而破坏了原土天然结构；沉桩是否未达到要求的贯人度或持力层，桩身质量是否存在缺陷； (4)使用维护管理方面：建筑物内或周围给排水管道有否破损漏水，或存在工业废水使基础地基受到侵蚀、湿陷；建筑物邻近是否建造较深建筑物而未作支护，或在邻近打桩、或其他各种振动的影响；对既有建筑物进行加层或增加设施、设备等原因，导致建筑物的较大变形甚至破坏等。 3、验算地基和结构的安全度。对于补救性托换工程，还应对地基和结构进行必要的验算，验算项目包括：持力层地基土承载力，软弱下卧层承载力，地基变形(包括沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等)；桩基中各桩的荷载、承载力和沉降，桩缺陷数量及部位；实际基础结构截面承载力、配筋量、刚度、耐久性及由于受侵蚀性水和腐蚀性介质影响而受损坏程度；根据沉降观测资料和载荷试验曲线，判断浅基础地基可能出现的破坏形态等。经过上述