CN110965595A - 一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构及方法,抬升加固结构包含既有建筑下部柱体、柱体底部连接的筏板基础、连接于筏板基础下方的复合地基加强层、连接于复合地基加强层下方的复合桩基以及连接于筏板基础***的止水帷幕。施工时,通过设置止水帷幕,利于对含水层中水分的阻隔、防止浆液和原位水土的外流,止水帷幕的倒L形设计,可进一步避免了筏板基础再受腐蚀且保证侧向位移的限制;通过复合地基加强层和复合桩基的设置,利于对筏板基础进行局部抬升、整体加固,并结合止水帷幕提高整体承载力;通过地下水监测孔的设置,便于现场施工时监测地下水水位的高低,利于维持地下环境中水土压力的稳定。
Description
技术领域
本发明属于建筑抬升加固施工技术领域,特别涉及一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构及方法。
背景技术
在建筑施工中筏板基础因其承载能力大,可适应地基承载力较弱的土层以及整体性好被广泛应用。随着高层建筑或超高层建筑的施工,建筑对所在场地的地质条件也要求越高。以往通过筏板基础建造在具有腐蚀性强风化岩层土层上的建筑,在长时间流动地下水或降水丰富的地区,经过水土作用,水土流失和地基承载力降低等原因,使得原有建设在相对较为软弱土层上的筏板基础出现整体沉降或不均匀沉降,由此需要进行筏板基础建筑的抬升加固。
传统的加固方法,多为单一的进行桩基或复合地基的浇筑加固,或者二者结合的加固,未考虑存在含水层或地基承载力较弱尤其是处于强腐蚀性强风化岩层中的筏板基础的加固结构;且腐蚀性地下水和强腐蚀性强风化岩层会对混凝土结构和钢筋结构造成一定程度的侵蚀,由此造成筏板基础整体承载力的下降,影响抬升加固后建筑的使用。
发明内容
本发明提供了一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构及方法,用以解决处于强腐蚀性强风化岩层强风化泥岩层中筏板基础建筑存在含水层时的抬升加固结构设置、抬升加固结构的注浆、监测和水位控制以及各部位抬升加固结构的施工等技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,包含既有建筑下部柱体、柱体底部连接的筏板基础、连接于筏板基础下方的复合地基加强层、连接于复合地基加强层下方的复合桩基以及连接于筏板基础外侧四周的止水帷幕;
所述筏板基础位于腐蚀性含水层下的强风化岩层上,筏板基础顶部在含水层下方;
所述止水帷幕为倒L形,止水帷幕横部连接于既有建筑的墙体外侧面与筏板基础连接的阴角处,止水帷幕竖部底端伸入强风化岩层不小于1.0m;
所述复合桩基至少设置在筏板基础四角和柱体底部,且复合桩基、复合地基加强层、止水帷幕和筏板基础一体连接。
进一步的,所述止水帷幕顶面标高不低于含水层标高,止水帷幕外侧设置有防腐蚀和/或防渗过渡层。
进一步的,所述止水帷幕注浆而成,止水帷幕施工时在建筑所在地面上设置第一注浆孔,第一注浆孔间隔布置。
进一步的,所述复合桩基和复合地基加强层均注浆而成,复合桩基和复合地基加强层注浆时在筏板基础上间隔设置第二注浆孔;第二注浆孔为竖向孔或斜向孔,斜向孔为柱体底部浇筑复合桩基和复合地基加强层时设置。
进一步的,所述复合地基加强层厚度大于筏板基础的厚度,复合地基加强层平面尺寸适应筏板基础平面尺寸;所述复合桩基底部标高处于强风化岩层下方,复合桩基直径大于柱体或大于柱体与筏板基础间连接的柱基尺寸。
进一步的,一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构的施工方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、根据建筑的结构形式和受力特点,基于既有建筑的地质勘察资料,明确建筑物加固区域的筏板基础范围内垂向的土质类型,并进一步进行地质钻孔确定地下含水层的分布和理化指标;依据地下含水层的分布和筏板基础的结构范围,确定止水帷幕的长度、宽度和深度;
步骤二、根据既有建筑柱体或柱基位置和尺寸,确定复合桩基的位置和尺寸,复合桩基的深度基于垂向的土质类型而定,其中,复合桩基的底端位于筏板基础所在土质层下方的中风化或微风化的硬质岩层、密实的碎石土层中;对于复合地基加强层的平面范围适应筏板基础的平面尺寸,其厚度大于筏板基础厚度;
步骤三、在既有建筑四角、结构形式变化处及主体结构中心处设置观测点位,确定既有建筑观测点位的水平和竖向高程,计算各点的沉降值并控制加固区域的高程变化;
步骤四、在既有建筑四周地面上打设第一注浆孔,第一注浆孔间隔布置;在第一注浆孔打设范围外侧设置地下水监测孔,地下水监测孔用于监测地下水高程;在筏板基础顶部打设第二注浆孔,第二注浆孔间隔布置;注浆时根据地下水位置、地下水和土体类型、注浆作用不同注入不同类型浆液,浆液包含止水型浆液、高强度浆液和防腐蚀性浆液,注浆次数为一次或多次;
步骤五、首先施工止水帷幕,施工顺序为自建筑墙体一侧向外浇筑;止水帷幕完成后,根据含水层水质在止水帷幕最外侧单独设置一排注浆孔,并浇筑一层防腐蚀和/或防渗过渡层;
步骤六、在施工复合地基加强层时先对建筑进行抬升纠偏,抬升纠偏方法是在沉降一侧进行布孔,布孔方式为间隔布置并同时注浆,根据监测数据,采取间歇式循环抬升,抬升纠偏完成后,再对复合地基加强层进行整体施工加固;
步骤七、在第二注浆孔中施工浇筑复合地基加强层,复合地基加强层完成后再浇筑复合桩基;最终止水帷幕、复合地基加强层、复合桩基和筏板基础共同承载。
进一步的,对于步骤四中第一注浆孔注浆时采用前进式间歇注浆法,通过调整注浆压力和注入率控制注浆的范围;第二注浆孔注浆时采用前进式或后退式间歇注浆法,同样通过注浆压力和注入率控制注浆的范围;其中,复合地基加强层处浆液有效扩散半径为2.0m~3.0m,复合桩基有效扩散半径不小于2.5m。
进一步的,注浆施工时,注入的防腐蚀性浆液为高铝铁复合浆液,浆液凝固时间控制在10s~90s之间;在含水层注浆时浆液中掺加添加剂,添加剂包含复合稳定剂、速凝剂和复合表面活性剂。
进一步的,对于步骤七中复合地基加强层注浆时,注浆顺序从沉降大的一侧向沉降小的一侧浇筑;复合桩基注浆时,第二注浆孔自筏板基础斜向打设入复合地基加强层下方设计深度。
进一步的,在复合地基加强层和复合桩基注浆时,观测点上高程相对于步骤三中初始高程偏差大于2mm时,停止注浆,及时调节注浆参数、移位或打孔方式,论证合格后再施工。
本发明的有益效果体现在:
1)本发明通过设置止水帷幕,一方面利于对含水层中水分的阻隔,另一方便保证在复合地基加强层注浆时浆液的不外流,此外止水帷幕的倒L形设计,既避免了筏板基础再受水分侵蚀,又利于对筏板基础进行侧向位移的限制;
2)本发明通过复合地基加强层和复合桩基的设置,利于对筏板基础进行整体加固和局部重点抬升,并结合止水帷幕提高了既有建筑的整体承载力;
3)本发明通过第一注浆孔和第二注浆孔的设置,有针对性的根据含水层分布、注浆位置不同以及注浆类型不同应用不同的注浆方式,使用不同的注浆工艺;
4)本发明通过观测孔的设置,可在注浆过程中观测既有建筑的升高或下降高度,利于根据建筑物实际高程调整施工工艺,提高注浆质量;通过地下水监测孔的设置,对地下水位进行监控。
此外,本发明在止水帷幕外侧设置有防腐蚀和/或防渗层,可防止强腐蚀性地下水渗入筏板造成腐蚀性破坏,保证加固质量;在施工时,通过对称施工保证加固过程既有建筑的受力稳定性;本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解;本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是含地下水层筏板基础建筑抬升加固结构示意图;
图2是含地下水层筏板基础建筑地质剖面示意图;
图3是含地下水层筏板基础建筑浇筑点位示意图;
图4是注浆施工工艺示意图;
图5是注浆管结构示意图。
附图标记:1-柱体、2-柱基、3-筏板基础、4-止水帷幕、5-复合地基加强层、6-复合桩基、7-第一注浆孔、8-第二注浆孔、9-注浆管、91-注浆管孔、92-注浆管体、93-出浆孔。
具体实施方式
以某外滩高层建筑为例,建筑结构形式为地下一层,地上分为28层和24层、裙房4层,其中28层与24层之间设300mm伸缩缝,24层与裙房设100mm伸缩缝。28层建筑结构形式为框支剪力墙,建筑长约30m,宽约20m,高约90m,基础形式为平板式筏板基础,筏板基础3厚度为1300mm,基底标高为-7.80m。
因在原有观测点的监测下,28层楼建筑出现沉降,累计沉降量在5-10mm,为防止建筑进一步沉降需进行抬升加固。经初步勘察和调查,本建筑筏板基础3置于强风化泥岩层,岩体易破碎,第三系强风化泥岩虽然地层稳定,但是压缩性存在差异,属不均匀地基。加之28层建筑因与其临近的建筑物施工和长期降水发生了不均匀沉降。
此次建筑抬升加固采用注浆的方式,如图1所示,含地下水层筏板基础3建筑抬升加固结构,包含既有建筑下部柱体1、柱体1底部连接的筏板基础3、连接于筏板基础3下方的复合地基加强层5、连接于复合地基加强层5下方的复合桩基6以及连接于筏板基础3外侧四周的止水帷幕4。
本实施例中,止水帷幕4为倒L形,止水帷幕4横部连接于既有建筑的墙体外侧面与筏板基础3连接的阴角处,止水帷幕4竖部底端标高低于或等于复合地基加强层5底端标高。止水帷幕4顶面标高不低于含水层标高,止水帷幕4外侧设置有防腐蚀和/或防渗过渡层。止水帷幕4注浆而成,止水帷幕4注浆时在建筑所在地面上设置第一注浆孔7,第一注浆孔7梅花型布置。
本实施例中,复合桩基6和复合地基加强层5均注浆而成,复合桩基6和复合地基加强层5注浆时在筏板基础3上间隔设置第二注浆孔8;第二注浆孔8为竖向孔或斜向孔,斜向孔为柱体1底部浇筑复合桩基6和复合地基加强层5时设置;第二注浆孔8为竖向孔时可浇筑复合地基加强层5和建筑抬升区。
本实施例中,复合地基加强层5厚度大于筏板基础3的厚度,复合地基加强层5平面尺寸适应筏板基础3平面尺寸;所述复合桩基6底部标高处于强风化岩层下方,复合桩基6直径大于柱体1或大于柱体1与筏板基础3间连接的柱基2尺寸。
结合图1至图5所示,进一步说明所述含地下水层筏板基础3建筑抬升加固结构的施工方法,具体步骤如下:
步骤一、根据建筑的结构形式和受力特点,基于既有建筑的地质勘察资料,明确建筑物加固区域的筏板基础3范围内垂向的土质类型,并进一步进行地质钻孔确定地下含水层的分布和理化指标;依据地下含水层的分布和筏板基础3的结构范围,确定止水帷幕4的长度、宽度和深度。
如图2所示,图中①、②、③和④为地质类型的代表,图中a线代表筏板基础3底面标线,b线代表复合地基加强层5底面标线,c线代表复合桩基6底端标线。所述筏板基础3位于腐蚀性含水层下的强风化岩层上,筏板基础3顶部在含水层下方。
根据地勘和钻孔资料可知,建筑场地地层自上而下由第四系Q4松散地层和第三系N泥岩组成,其岩性特征如下:
①层杂填土Q44ml:黄褐-棕褐色,稍湿,成分以粉土为主,含大量的建筑、生活垃圾,土质不均,结构松散,层厚为2.1-3.5m,平均厚度3.08m。
②层卵石Q42al+pl:杂色,稍湿-饱和,稍密-中密,以稍密为主,主要母岩成分以变质岩、火成岩为主,粒径大于20mm的颗粒质量占总质量的53.1~63.5%,分选较好,层厚2.0-3.2m,平均厚度2.54m。
③层泥岩强风化层N:棕红色为主,可塑-坚硬,以可塑为主,结构构造基本破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙发育,岩体破碎,干钻不易钻进,层间有石膏碎屑薄层,层厚2.0-2.9m,平均厚度2.29m。
④层泥岩中风化层N:棕红色为主,间有青灰色层,干,质地坚硬,局部地段14.5-15.0m夹有石膏,其它地段混有石膏碎块,岩层组织结构部分破坏,裂隙较发育,岩体被裂隙分割成块状,岩芯钻方可钻进,岩体质量等级Ⅴ级,该层钻孔未穿透,揭穿厚度10.0-12.3m,平均揭露厚度为11.19m。
土体类型:①层杂填土(以粉土为主):含水量平均值W=16.7%,属弱透水层,场地环境类别为Ⅲ类,含盐总量重量为0.84-1.10%,属硫酸盐渍土,SO4 2-=4707-7644mg/kg,对砼结构具强腐蚀性,PH=7.8-8.1,按地层渗透性具微腐蚀性,综合评价,对砼结构具有强腐蚀。③层强风化泥岩(类似粘性土):含水量平均值W=24.0%,属弱透水层,场地环境类别为Ⅱ类,含盐总量重量为0.77-1.13%,属硫酸盐渍土,SO4 2-=4825-17997mg/kg,对砼结构具强腐蚀性,PH=7.7-7.9,按地层渗透性具微腐蚀性,综合确定强腐蚀。④层中风化泥岩:稍湿,属弱透水层,场地环境类别Ⅲ类,含盐总量重量为0.67-0.96%,属硫酸渍土,SO4 2-=4704-6821mg/kg,对砼结构具强腐蚀性,PH=7.7-7.6,按地层渗透性具微腐蚀性,综合评价,对砼结构具有强腐蚀。
地下水类型:静止水位在地表下4.3-4.7m,卵石层为含水层,无承压现象,属孔隙潜水。地下水腐蚀性评价:场地环境类别属Ⅰ类,SO4 2-=1750-1850mg/L,属硫酸盐渍土,地下水对混凝土结构具有强腐蚀性;水的pH值=7.9-8.0,侵蚀性CO2=0,HCO3 -=4.69-5.64mmoe/L,按地层渗透性水对混凝土结构具有微腐蚀性,综合评定:地下水对混凝土结构具强腐蚀性。Cl-=236-336mg/L,水对钢筋混凝土结构中钢筋,长期浸水部分具有微腐蚀,干湿交替情况下具弱腐蚀。由此,在加固施工时需考虑既有土体和地下水对抬升加固结构的渗入和腐蚀作用。
步骤二、根据既有建筑柱体1或柱基2位置和尺寸,确定复合桩基6的位置和尺寸,复合桩基6的深度基于垂向的土质类型而定,其中,复合桩基6的底端位于筏板基础3所在土质层下方的中风化或微风化的硬质岩层、密实的碎石土层中;对于复合地基加强层5的平面范围适应筏板基础3的平面尺寸,其厚度大于筏板基础3厚度;复合桩基6设置在筏板基础3四角和柱体1底部,且复合桩基6、复合地基加强层5、止水帷幕4和筏板基础3一体连接。
如图3所示,筏板基础3长36.4m,宽22m,复合地基加强层5加固补强平面范围为筏板基础3外扩2.0m,加固面积为1050.4m2,加固深度范围为筏板基础3底板以下2.0m,对复合地基加强层5下设计8根不规则复合桩基6,设置在建筑四角和柱体1下方,有效直径不小于5.0m,深度为基础底以下9.0m;加固土体体积约4006m3。复合地基加强层5和不规则复合桩基6形成整体共同承担上部荷载,达到抬升建筑物、地基整体稳定性和耐久性的设计要求。
步骤三、在既有建筑四角、结构形式变化处及主体结构中心处设置观测点位,确定既有建筑观测点位的水平和竖向高程,计算各点的沉降值并控制加固区域的高程变化。
本实施例根据已有的观测基准点,在建筑四周、28层和24层楼方结构变化处,以及建筑物中心和边侧的中心均布置观测点,采用水准仪和水平激光仪实时监测。
在后续的施工中,复合地基加强层5和复合桩基6注浆时,观测点上高程相对于初始高程偏差大于2mm时,停止注浆,及时调节注浆参数、移位或打孔方式,论证合格后再施工。
步骤四、在既有建筑四周地面上打设第一注浆孔7,第一注浆孔7梅花型布置;在第一注浆孔7打设范围外侧设置地下水监测孔,地下水监测孔用于监测地下水高程;在筏板基础3顶部打设第二注浆孔8,第二注浆孔8梅花型布置;其中用于复合地基加强层5和抬升区浇筑的注浆孔同时设计。
本实施例中,第一注浆孔7和第二注浆孔8孔位采用3.0×3.0m梅花形布置,抬升区采用三角形布孔;第一注浆孔7和第二注浆孔8孔径均为42mm,孔位偏差±100mm。地下水监测孔沿地下水流向间隔打设,监测孔大小适宜监测设备进入。
本实施例中,第一注浆孔7注浆时采用前进式间歇注浆法,通过调整注浆压力和注入率控制注浆的范围;第二注浆孔8注浆时采用前进式或后退式间歇注浆法,同样通过注浆压力和注入率控制注浆的范围;其中,复合地基加强层5处浆液有效扩散半径为2.0m~3.0m,注浆压力0.3~1.0MPa;复合桩基6有效扩散半径不小于2.5m,注浆压力0.5~2.0Mpa。
本实施例中,通过钻注一体机进行钻孔和浇筑,在进行前进式注浆时,将注浆管9置于初始注浆位置,进行分段填充注浆,注浆达到设计注浆压力并稳定后、或浆液的注入率达到设计要求后,停止注浆;注入的浆液填充周围土体孔隙及贯通的间隙通道;待浆液凝固后,向前移动注浆管9,移动的长度为钻进长度的一半,然后进行压力注浆;浆液向四周均匀扩散,注浆达到一定压力并稳定后、或浆液的注入率达到设计要求后,浆液与周围土体进行均匀混合,并凝固形成具有一定强度的加强复合层。
同样后退式注浆时,注浆管9钻至设计深度后,进行填充注浆;注浆达到一定注浆压力并稳定后、或浆液的注入率达到设计要求后,注入的浆液填充注浆管9四周土体,形成不规则加固复合层。
如图4和图5所示,注浆管9分为内外两个套筒制成,注浆管9包含注浆管体92、连接于注浆管体92上端的两个注浆管孔91、以及连接于注浆管体92下端的出浆孔93;注浆管体92一体制作或拼装而成,其中拼装而成便于注浆时前进或后退施工;上部两个注浆管孔91分别对应两个套筒连接,对应输出两种不同浇筑浆液,两种浆液分别从注浆管9的不同通道到达注浆管9的出浆孔93,在出浆孔93处压入周围土体,在土体中汇合后发生化学反应,在短时间内完成初凝。
本实施例中,对于浇筑的浆液应具备的工程特征为:1)固结硬化时间易调整,浆液凝固时间可控制在10s~90s之间;2)渗透性良好,可对微细砂层同样具有较强的渗透能力,凝结硬化后强度高;3)地层中有流动水的情况下也具有很强的固结性能;4)浆材不流失、固结后不收缩,硬化剂无毒,对地下水不会造成污染;5)浆液具有抗酸、抗碱性。
由于地下水和强风化岩层对钢筋混凝土有强腐蚀性,故浆液选为高铝铁复合浆液进行注浆施工。在含水层注浆时,浆液掺加速凝剂、复合稳定剂和复合表面活性剂;其中,减水剂包含聚羧酸减水剂和萘减水剂;复合稳定剂包含羟甲基纤维素、正烷基十六醇、淀粉醚和纤维素醚中的至少两种;复合表面活性剂包含烷基聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐中的至少两种。此外还有酸碱缓冲剂,酸碱缓冲剂包含碳酸镁和氢氧化钾;以上各单独组分中要使用两种及两种以上的不同材料时,可以按等数量级进行配制,两种的设置主要是为了防止其中一种失效,以便使整体复合浆液效果更加稳定。复合浆液初凝时间的不同主要通过调节复合缓凝剂的比重大小实现。
步骤五、首先在第一注浆孔7中施工止水帷幕4,多排孔时施工顺序为自建筑墙体一侧向外注浆;注浆时通过跳孔法施工,止水帷幕4完成后,根据含水层水质在止水帷幕4最外侧单独设置一排注浆孔,并浇筑一层防腐蚀和/或防渗过渡层;本实施例中,对既有建筑四周进行止水帷幕4注浆加固施工,深度入中风化岩层不小于1.0m。
步骤六、在施工复合地基加强层5时先对建筑进行抬升纠偏,抬升纠偏方法是在沉降一侧进行布孔,布孔方式为三角状布置并同时注浆,根据监测数据,采取间歇式循环抬升,抬升纠偏完成后,再对复合地基加强层5进行整体施工加固。
步骤七、在第二注浆孔8中施工浇筑复合地基加强层5,复合地基加强层5完成后再浇筑复合桩基6;最终止水帷幕4、复合地基加强层5、复合桩基6和筏板基础3共同承载。
由于对建筑基础四周形成止水帷幕4,避免了在建筑内部施工复合地基加强层5时浆液外流,在建筑止水帷幕4加固完成后,对基础底板以下2.0m范围进行填充注浆,通过后退式注浆施工将该范围的强风化泥岩层间的空隙填充密实形成复合地基加强层5,对强风化泥岩层进行加固补强并通过浆液的抗腐蚀性对既有建筑进行后期保护,进而达到抬升建筑物,提高地基结构强度和承载力。
在复合地基加强层5施工完成后,均匀浇筑多根不规则复合桩基6,不规则复合桩基6深度9.0m,注入中风化岩层裂隙中;采用后退式注浆施工,由孔底自下而上分层注浆至复合地基加强层5加固平台,通过注浆压力和注浆量的控制,以及反复后退和前进注浆,使其形成复合桩基6。
本实施例中,复合地基加强层5注浆时,注浆顺序自沉降大的一侧向沉降小的一侧进行施工;复合桩基6注浆时,对称施工和同步施工,对于第二注浆孔8自筏板基础3斜向打设入复合地基加强层5下方设计深度,浇筑完成后复合桩基6的轴线与柱体1轴线对应。由此,本抬升加固结构利用桩筏互补原理,使既有建筑筏板基础3、侧面的止水帷幕4、复合地基加强层5和复合桩基6形成统一的加强体。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,包含既有建筑下部柱体(1)、柱体(1)底部连接的筏板基础(3)、连接于筏板基础(3)下方的复合地基加强层(5)、连接于复合地基加强层(5)下方的复合桩基(6)以及连接于筏板基础(3)外侧四周的止水帷幕(4);
所述筏板基础(3)位于腐蚀性含水层下的强风化岩层上,筏板基础(3)顶部在含水层下方;
所述止水帷幕(4)为倒L形,止水帷幕(4)横部连接于既有建筑的墙体外侧面与筏板基础(3)连接的阴角处,止水帷幕(4)竖部底端伸入强风化岩层下不小于1.0m;
所述复合桩基(6)至少设置在筏板基础(3)四角和柱体(1)底部,且复合桩基(6)、复合地基加强层(5)、止水帷幕(4)和筏板基础(3)一体连接。
2.如权利要求1所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,所述止水帷幕(4)顶面标高不低于含水层标高,止水帷幕(4)外侧设置有防腐蚀和/或防渗过渡层。
3.如权利要求2所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,所述止水帷幕(4)注浆而成,施作止水帷幕(4)时在建筑所在地面上设置第一注浆孔(7),第一注浆孔(7)间隔布置。
4.如权利要求2所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,所述复合桩基(6)和复合地基加强层(5)均注浆而成,复合桩基(6)和复合地基加强层(5)注浆时在筏板基础(3)上间隔设置第二注浆孔(8);第二注浆孔(8)为竖向孔或斜向孔,斜向孔为柱体(1)底部浇筑复合桩基(6)和复合地基加强层(5)时设置。
5.如权利要求1所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,所述复合地基加强层(5)厚度大于筏板基础(3)的厚度,复合地基加强层(5)平面尺寸适应筏板基础(3)平面尺寸;所述复合桩基(6)底部标高处于强风化岩层下方,复合桩基(6)直径大于柱体(1)或大于柱体(1)与筏板基础(3)间连接的柱基(2)尺寸。
6.一种如权利要求1至5任意一项所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构的施工方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、根据建筑的结构形式和受力特点,基于既有建筑的地质勘察资料,明确建筑物加固区域的筏板基础(3)范围内垂向的土质类型,并进一步进行地质钻孔确定地下含水层的分布和理化指标;依据地下含水层的分布和筏板基础(3)的结构范围,确定止水帷幕(4)的长度、宽度和深度;
步骤二、根据既有建筑柱体(1)或柱基(2)位置和尺寸,确定复合桩基(6)的位置和尺寸,复合桩基(6)的深度基于垂向的土质类型而定,其中,复合桩基(6)的底端位于筏板基础(3)所在土质层下方的中风化或微风化的硬质岩层、密实的碎石土层中;对于复合地基加强层(5)的平面范围适应筏板基础(3)的平面尺寸,其厚度大于筏板基础(3)厚度;
步骤三、在既有建筑四角、结构形式变化处及主体结构中心处设置观测点位,确定既有建筑观测点位的水平和竖向高程,计算各点的沉降值并控制加固区域的高程变化;
步骤四、在既有建筑四周地面上打设第一注浆孔(7),第一注浆孔(7)间隔布置;在第一注浆孔(7)打设范围外侧设置地下水监测孔,地下水监测孔用于监测地下水高程;在筏板基础(3)顶部打设第二注浆孔(8),第二注浆孔(8)间隔布置;注浆时根据地下水位置、地下水和土体类型、注浆作用不同注入不同类型浆液,浆液包含止水型浆液、高强度浆液和防腐蚀性浆液,注浆次数为一次或多次;
步骤五、首先在第一注浆孔(7)中施工止水帷幕(4),多排孔时施工顺序为自建筑墙体一侧向外注浆;注浆时通过跳孔法施工,止水帷幕(4)完成后,根据含水层水质在止水帷幕(4)最外侧单独设置一排注浆孔,并施工一层防腐蚀和/或防渗过渡层;
步骤六、在施工复合地基加强层(5)时先对建筑进行抬升纠偏,抬升纠偏方法是在沉降一侧进行布孔,布孔方式为间隔布置并同时注浆,根据监测数据,采取间歇式循环抬升,抬升纠偏完成后,再对复合地基加强层(5)进行整体施工加固;
步骤七、在第二注浆孔(8)中施工浇筑复合地基加强层(5),复合地基加强层(5)完成后再浇筑复合桩基(6);最终止水帷幕(4)、复合地基加强层(5)、复合桩基(6)和筏板基础(3)共同承载。
7.如权利要求6所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,对于步骤四中第一注浆孔(7)注浆时采用前进式间歇注浆法,通过调整注浆压力和注入率控制注浆的范围;第二注浆孔(8)注浆时采用前进式或后退式间歇注浆法,同样通过注浆压力和注入率控制注浆的范围;其中,复合地基加强层(5)处浆液有效扩散半径为2.0m~3.0m,复合桩基(6)有效扩散半径不小于2.5m。
8.如权利要求7所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,注浆施工时,注入的防腐蚀性浆液为高铝铁复合浆液,浆液凝固时间控制在10s~90s之间;在含水层注浆时浆液中掺加添加剂,添加剂包含复合稳定剂、速凝剂和复合表面活性剂。
9.如权利要求8所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,对于步骤七中复合地基加强层(5)注浆时,注浆顺序从沉降大的一侧向沉降小的一侧浇筑;复合桩基(6)注浆时,第二注浆孔(8)自筏板基础(3)斜向打设入复合地基加强层(5)下方设计深度。
10.如权利要求9所述的一种腐蚀性地质环境下筏板基础建筑抬升加固结构,其特征在于,在复合地基加强层(5)和复合桩基(6)注浆时,观测点上高程相对于步骤三中初始高程偏差大于2mm时,停止注浆,及时调节注浆参数、移位或打孔方式,论证合格后再施工。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113338361A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 用于软土地层地铁施工导致上覆建筑物沉降的纠偏方法 |
CN114370074A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-04-19 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种用于柱下条基基础建筑物的自动抬升*** |
US20220145576A1 (en) * | 2019-08-09 | 2022-05-12 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | Precise lifting method and lifting and reinforcing structure for plant equipment foundation |
US20220145575A1 (en) * | 2019-08-09 | 2022-05-12 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | High-rise building settling reinforcing and lifting correcting construction method |
CN116815837A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-09-29 | 上海建工一建集团有限公司 | 软土地质超高层桩筏基础预抬施工方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101487274A (zh) * | 2009-02-23 | 2009-07-22 | 北京交通大学 | 一种城市隧道穿越既有建(构)筑物注浆抬升方法 |
CN206157792U (zh) * | 2016-11-09 | 2017-05-10 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 桩筏互补纠倾加固结构 |
CN107435346A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-05 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种适用于高层建筑结构的注浆加固纠偏方法 |
CN207436043U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-06-01 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种软土地基加固装置 |
CN108343102A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-31 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种桩基础沉降加固顶升调平结构及其施工方法 |
CN108842840A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 湖南大学 | 一种补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的软弱夹层注浆抬升方法 |
US10233610B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-03-19 | John Nightingale | Pier and beam foundation leveling system |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911393562.6A patent/CN110965595B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101487274A (zh) * | 2009-02-23 | 2009-07-22 | 北京交通大学 | 一种城市隧道穿越既有建(构)筑物注浆抬升方法 |
CN206157792U (zh) * | 2016-11-09 | 2017-05-10 | 中铁西北科学研究院有限公司 | 桩筏互补纠倾加固结构 |
CN107435346A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-05 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种适用于高层建筑结构的注浆加固纠偏方法 |
CN207436043U (zh) * | 2017-09-18 | 2018-06-01 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种软土地基加固装置 |
US10233610B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-03-19 | John Nightingale | Pier and beam foundation leveling system |
CN108343102A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-07-31 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种桩基础沉降加固顶升调平结构及其施工方法 |
CN108842840A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 湖南大学 | 一种补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的软弱夹层注浆抬升方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220145576A1 (en) * | 2019-08-09 | 2022-05-12 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | Precise lifting method and lifting and reinforcing structure for plant equipment foundation |
US20220145575A1 (en) * | 2019-08-09 | 2022-05-12 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | High-rise building settling reinforcing and lifting correcting construction method |
US11732434B2 (en) * | 2019-08-09 | 2023-08-22 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | High-rise building settling reinforcing and lifting correcting construction method |
US11746496B2 (en) * | 2019-08-09 | 2023-09-05 | Beijing Hengxiang Hongye Foundation Reinforcement Technology Co., Ltd. | Precise lifting method and lifting and reinforcing structure for plant equipment foundation |
CN113338361A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-03 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 用于软土地层地铁施工导致上覆建筑物沉降的纠偏方法 |
CN114370074A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-04-19 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种用于柱下条基基础建筑物的自动抬升*** |
CN114370074B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-02-09 | 北京恒祥宏业基础加固技术有限公司 | 一种用于柱下条基基础建筑物的自动抬升*** |
CN116815837A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-09-29 | 上海建工一建集团有限公司 | 软土地质超高层桩筏基础预抬施工方法 |
CN116815837B (zh) * | 2023-08-29 | 2023-11-17 | 上海建工一建集团有限公司 | 软土地质超高层桩筏基础预抬施工方法 |
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