CN115354650A - 一种建筑地基加固方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种建筑地基加固方法，其包括以下步骤：对拟建工程的地基土进行勘察，以获取土体参数；所述土体参数包括土体粘聚力、内摩擦角、压缩模量和地基承载力；根据土体参数建立拟建场地地基的初始模型；对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力；根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸；根据地下连续墙的具***置和尺寸对地下连续墙进行施工；对建筑结构进行施工。本申请提供的建筑地基加固方法通过在既有建筑周边设置封闭地下连续墙，从技术上将地基破坏滑动面下移，可以提高地基的抗滑移能力和稳定性，进而提高地基承载力；施工过程简捷快速、高效可行。
Description
技术领域
本申请属于土木工程技术领域，具体涉及一种建筑地基加固方法。
背景技术
地基是指能够承受建筑物全部荷载的土体或岩体，其不属于建筑物的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用，是地球的一部分。从现场施工的角度来说，地基可以分为天然地基和人工地基，当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基，而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但是上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基。对地基进行加固处理时，需要进行地面挖坑、坑内钻孔、地面夯实、填放钢筋、浇筑水泥和地基加固等操作。
目前，人们或者为了提高建筑标准，或者出于功能需要对既有建筑物进行改扩建，更或者由于建筑物存在不同程度的损伤或问题而需要进行加固围护，都需要进行建筑地基加固，因此有必要研发一种简捷快速、高效可行的建筑地基加固方法。
申请内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种建筑地基加固方法。
根据本申请实施例，本申请提供了一种建筑地基加固方法，其包括以下步骤：
对拟建工程的地基土进行勘察，以获取土体参数；所述土体参数包括土体粘聚力、内摩擦角、压缩模量和地基承载力；
根据土体参数建立拟建场地地基的初始模型；
对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力；
根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸；
根据地下连续墙的具***置和尺寸对地下连续墙进行施工；
对建筑结构进行施工。
上述建筑地基加固方法中，所述对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力的过程为：
在初始模型中拟定施工步骤；
依次在初始模型中增加地下连续墙和上部荷载并模拟开挖，得到下滑体滑弧深度、位置和推力；
判断得到的下滑体滑弧深度、位置和推力等参数是否满足施工要求，如果是，则根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸。
进一步地，当所述下滑体为原始地基破坏时滑动面或加固后新地基破坏时滑动面时，根据地基土的粘聚力及内摩擦角并采用简化BISHOP法或 JANBU条分法确定下滑体滑弧深度和位置。
更进一步地，所述地下连续墙的深度大于原地基破坏时的滑动面并伸入滑动面以下1m～3m。
更进一步地，所述地下连续墙的加固范围大于地下基础边缘外4m～6m。
更进一步地，所述根据地下连续墙的具***置和尺寸对地下连续墙进行施工的过程为：
测量放样，清表、加固地面，挖槽，绑扎钢筋并浇筑混凝土，拆模设支撑架，完成地下连续墙的施工。
更进一步地，所述对地下连续墙进行施工的主要过程为：
挖槽，所挖的槽具有槽壁；
在槽内放置钢筋笼，钢筋笼的一端或两端设置有连接头，相邻钢筋笼之间通过连接头连接；
在钢筋笼与槽壁之间设置隔离装置，隔离装置的两端分别与钢筋笼的端部或连接头连接，隔离装置与连接头配合将钢筋笼的至少一侧封闭；
向钢筋笼中填充混凝土，使混凝土包裹钢筋笼；混凝土凝固后形成地下连续墙。
更进一步地，采用组合注浆的方式来增加所述建筑地基的牢固度，在所述地下连续墙与结构基础间注浆，在所述地下连续墙外侧注浆。
更进一步地，对于地下室范围和平面尺度远大于上部高层建筑对应的平面尺寸的建筑物，所述建筑地基加固方法还包括：
根据目前地下连续墙施工设备要求的空间，局部拆除部分地下室梁板，在地下连续墙施工完毕后恢复，并根据需要对基础或者地下室进行补强设计。
更进一步地，所述地下连续墙的钢筋笼采用分节绑扎吊装，套筒连接
根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请提供的建筑地基加固方法通过在既有建筑周边设置封闭地下连续墙，从技术上将地基破坏滑动面下移，可以提高地基的抗滑移能力和稳定性，进而提高地基承载力；采用本申请提供的建筑地基加固方法时，施工过程简捷快速、高效可行。
本申请在实际应用过程中可以解决建筑物地基加固，特别是城市核心区建筑物以及改扩建需要的地基加固，有利于提升建筑物价值，降低地基加固过程中对周边环境的影响。
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本申请所欲主张的范围。
附图说明
下面的所附附图是本申请的说明书的一部分，其示出了本申请的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。
图1为本申请具体实施方式提供的一种建筑地基加固方法的流程图。
图2为本申请具体实施方式提供的一种建筑地基加固方法的应用状态示意图之一。
图3为本申请具体实施方式提供的一种建筑地基加固方法的应用状态示意图之二。
附图标记说明：
1、既有建筑物；2、建筑加高、功能改变等造成等效荷载增加部分；3、地面线；4、原地基破坏时滑动面；5、地下连续墙；6、加固后新地基破坏时滑动面；7、原结构地下室；8、地下室梁板。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前，现有的建筑地基在进行地基加固处理时主要采用深层注浆法和桩基置换法。深层注浆法可以改善地基土的土力学特性，提高地基承载力，施工比较方便，适用于对地基承载力要求较低的加固；然而，这种方法处理的均匀程度受土质影响且地基承载能力的提高有限。桩基置换法理论上可以很好地根据需求提升承载力；然而，这种方法通常只适用于在建筑物***进行加固，大部分高层建筑物有地下室，地下室内对应桩位的置换很困难，且操作空间受限。
如图1所示，本申请实施例提供了一种建筑地基加固方法，其包括以下步骤：
S1、对拟建工程的地基土进行勘察，以获取土体参数。
其中，土体参数包括土体粘聚力、内摩擦角、压缩模量、地基承载力等参数。
S2、根据土体参数建立拟建场地地基的初始模型。
S3、对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力等参数，其具体过程为：
S31、在初始模型中拟定施工步骤。
S32、依次在初始模型中增加地下连续墙、上部荷载等要素并模拟开挖，得到下滑体滑弧深度、位置和推力等参数。
具体地，当下滑体为原始地基破坏时滑动面时，可以根据地基土的粘聚力及内摩擦角并采用简化BISHOP法或JANBU条分法确定原始地基破坏时滑动面的滑弧深度和位置等。当下滑体为加固后新地基破坏时滑动面时，可以根据地基土的粘聚力及内摩擦角并采用简化BISHOP法或JANBU条分法确定加固后新地基破坏时滑动面的滑弧深度和位置等。
S33、判断得到的下滑体滑弧深度、位置和推力等参数是否满足施工要求，如果是，则进入步骤S4；否则，返回步骤S2，重新根据土体参数建立拟建场地地基的初始模型。
S4、根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸等参数。
地下连续墙的尺寸包括地下连续墙的深度和厚度。
本申请采用地下连续墙对地基进行加固，将地基土约束在地下连续墙构建的封闭范围内。地下连续墙的位置和深度根据需要设置，其设置原则为：地下连续墙的深度大于原地基破坏时的滑动面并伸入滑动面以下1m～3m， (优先选择2m)使加固后的稳定系数满足要求；地下连续墙的加固范围大于地下基础边缘外4m～6m(优先选择5m)且保证原滑弧不至于从地下连续墙加固范围内侧滑出。通过加固地下连续墙以提高地基土抗滑移能力，最终提高地基承载力。
根据滑弧末端对地下连续墙产生的滑坡推力、剪切及弯矩确定地下连续墙的厚度及配筋，确保满足使用要求。本申请提供的建筑地基加固方法理论可靠、实施方便。
S5、根据地下连续墙的具***置和尺寸等参数对地下连续墙进行施工。
具体地，经测量放样，清表、加固地面，挖槽，绑扎钢筋并浇筑混凝土，拆模设支撑架等步骤后完成地下连续墙的施工。
对地下连续墙进行施工的主要过程为：
S51、挖槽，所挖的槽具有槽壁。
S52、在槽内放置钢筋笼，钢筋笼的一端或两端设置有连接头，相邻钢筋笼之间通过连接头连接。连接头不仅可以用于连接两相邻的钢筋笼，还可以用于防止相邻的两段钢筋笼在填充混凝土后在连接处漏水。
S53、在钢筋笼与槽壁之间设置隔离装置，隔离装置的两端分别与钢筋笼的端部或连接头连接，隔离装置与连接头配合将钢筋笼的至少一侧封闭，用于阻挡填充至该钢筋笼内的混凝土从该侧绕流至其他钢筋笼处或者相邻钢筋笼处浇筑的混凝土绕流至该段钢筋笼处。
其中，隔离装置可以为土工布、塑料布和编织布中的一种。
S54、向钢筋笼中填充混凝土，使混凝土包裹钢筋笼；混凝土凝固后形成地下连续墙。
优选地，可以采用组合注浆的方式来增加建筑地基的牢固度。在地下连续墙与结构基础间注浆以增加主动区土体的强度，提高其粘聚力，减少其滑动力；在地下连续墙外侧注浆以增加被动区土体的强度，增加其抗滑力。
S6、对建筑结构进行施工。
具体地，可以根据建筑物的平面形状及高度、地质情况，合理规划分区加固。
如图2所示，在地面线3上设置有既有建筑物1，本申请实施例提供的建筑地基加固方法通过在既有建筑物1或建筑加高、功能改变等造成等效荷载增加部分2周边设置封闭地下连续墙5，从技术上将原地基破坏时滑动面 4下移，移动至加固后新地基破坏时滑动面6，可以提高地基的抗滑移能力和稳定性，进而提高地基承载力。
本申请在实际应用过程中可以解决建筑物地基加固，特别是城市核心区建筑物，以及改扩建需要的地基加固，有利于提升建筑物价值，降低对建筑物周边的影响。
对于地下室范围较小的建筑地基，可在原结构地下室7周围设置地下连续墙5，进行室外施工，并根据需要将原结构地下室7进行加强，例如，增设支撑和混凝土墙等。
如图3所示，对于地下室范围较大、平面尺度远大于上部高层建筑对应的平面尺寸的建筑物来说，为了提高建筑地基的加固效果，宜在地下室内作业。结合原建筑结构设计情况并根据新的地基基础设计，确定地下连续墙5 的平面位置以及深度和厚度；根据目前地下连续墙施工设备要求的空间(设备的操作高度为9m～18m，例如，CSC30/40HDS60型矮型液压铣槽机的高度为9m)，局部拆除部分地下室梁板8，在地下连续墙5施工完毕后恢复，并根据需要对基础或者地下室进行补强设计。地下连续墙5的钢筋笼可采用分节绑扎吊装，套筒连接。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种建筑地基加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
对拟建工程的地基土进行勘察，以获取土体参数；所述土体参数包括土体粘聚力、内摩擦角、压缩模量和地基承载力；
根据土体参数建立拟建场地地基的初始模型；
对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力；
根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸；
根据地下连续墙的具***置和尺寸对地下连续墙进行施工；
对建筑结构进行施工。
2.根据权利要求1所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述对建立的初始模型进行试算，得到滑弧深度、位置和推力的过程为：
在初始模型中拟定施工步骤；
依次在初始模型中增加地下连续墙和上部荷载并模拟开挖，得到下滑体滑弧深度、位置和推力；
判断得到的下滑体滑弧深度、位置和推力等参数是否满足施工要求，如果是，则根据滑弧深度、位置和推力等参数确定地下连续墙的具***置和尺寸。
3.根据权利要求2所述的建筑地基加固方法，其特征在于，当所述下滑体为原始地基破坏时滑动面或加固后新地基破坏时滑动面时，根据地基土的粘聚力及内摩擦角并采用简化BISHOP法或JANBU条分法确定下滑体滑弧深度和位置。
4.根据权利要求3所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述地下连续墙的深度大于原地基破坏时的滑动面并伸入滑动面以下1m～3m。
5.根据权利要求3所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述地下连续墙的加固范围大于地下基础边缘外4m～6m。
6.根据权利要求3所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述根据地下连续墙的具***置和尺寸对地下连续墙进行施工的过程为：
测量放样，清表、加固地面，挖槽，绑扎钢筋并浇筑混凝土，拆模设支撑架，完成地下连续墙的施工。
7.根据权利要求6所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述对地下连续墙进行施工的主要过程为：
挖槽，所挖的槽具有槽壁；
在槽内放置钢筋笼，钢筋笼的一端或两端设置有连接头，相邻钢筋笼之间通过连接头连接；
在钢筋笼与槽壁之间设置隔离装置，隔离装置的两端分别与钢筋笼的端部或连接头连接，隔离装置与连接头配合将钢筋笼的至少一侧封闭；
向钢筋笼中填充混凝土，使混凝土包裹钢筋笼；混凝土凝固后形成地下连续墙。
8.根据权利要求7所述的建筑地基加固方法，其特征在于，采用组合注浆的方式来增加所述建筑地基的牢固度，在所述地下连续墙与结构基础间注浆，在所述地下连续墙外侧注浆。
9.根据权利要求7所述的建筑地基加固方法，其特征在于，对于地下室范围和平面尺度远大于上部高层建筑对应的平面尺寸的建筑物，所述建筑地基加固方法还包括：
根据目前地下连续墙施工设备要求的空间，局部拆除部分地下室梁板，在地下连续墙施工完毕后恢复，并根据需要对基础或者地下室进行补强设计。
10.根据权利要求9所述的建筑地基加固方法，其特征在于，所述地下连续墙的钢筋笼采用分节绑扎吊装，套筒连接。
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