第二章建筑物地基与基础事故分析及防治.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章建筑物地基与基础事故分析及防治,2.1,综述,2.1.1,建筑工程对地基的要求,1,、地基承载力或稳定性方面的要求,2,、沉降或不均匀沉降方面,3,、渗流方面,地基中渗流可能造成两类问题：一类是因渗流引起水量流失，另一类是在渗透力作用下产生流土、管涌。,2.1.2,地基与基础的基本形式,一、地基基本形式,通常建筑物地基可分为天然地基（层状地基、均质地基）和人工地基（均质地基、层状地基、竖向增强体复合地基、水平向增强体复合地基、桩基）。将人工地基与天然地基统一考虑，地基具有下述几种形式：,1,、均质地基2,、层状地基,3,、竖向增强体复合地基,4,、水平向增强体复合地基,5,、桩基,二、基础基本形式,按基础埋置深度可分：浅埋基础（条形基础、桩基础、片筏基础、壳体基础）,深埋基础（桩基础、沉井基础、地下连续墙基础）,明置基础,按基础变形特性可分：柔性基础和刚性基础,按基础形式可分：独立基础、联合基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基础、,管柱基础、地下连续墙基础、沉井基础和沉箱基础,2.1.3,常见地基与基础工程事故分类及原因综述,一、工程事故分类：（按土力学原理）,1,、地基变形造成工程事故,总沉降量或不均匀沉降超过建筑物允许沉降值时，影响建筑物正常使用造成工程事故。,2,、地基失稳造成工程事故,荷载密度过大，地基将产生剪切破坏，包括整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏三种形式。地基产生剪切破坏将使建筑物倒塌或破坏。,3,、地基渗流造成工程事故,渗流造成潜蚀，在地基中形成土洞、溶洞或土体结构改变，导致地基破坏；,渗流形成流土、管涌导致地基破坏；,地下水位下降引起地基中有效应力改变，导致地基沉降，严重的可造成工程事故。,4,、土坡滑动造成工程事故,5,、地震造成工程事故,地震对建筑物的影响不仅与地震烈度有关，还与建筑物场地效应、地基土动力特性有关。,6,、特殊土地基工程事故,特殊土：湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基、盐渍土地基。,7,、其他地基工程事故,8,、基础工程事故,基础错位事故：因设计或施工放线造成基础位置与上部结构要求位置不符合。,基础构件施工质量事故：,其他基础工程事故：基础型式不合理、设计错误等,二、工程事故原因总述,1,、对场地工程地质情况缺乏全面、正确的了解,（,1,）工程勘察工作不符合要求,（,2,）建筑场地工程地质和水文地址情况非常复杂,（,3,）没有按规定进行工程勘察工作,2,、设计方案不合理或设计计算错误,（,1,）设计方案不合理,（,2,）设计计算错误：荷载计算不正确、基础设计错误、地基沉降计算不正确,3,、施工质量造成地基与基础工程事故（比较少）,（,1,）未按设计施工图施工,（,2,）未按技术操作规程施工,4,、环境条件改变造成地基与基础工程事故,（,1,）地下工程或深基坑工程施工对邻近建筑物地基的影响,（,2,）建筑物周物地面堆载引起,（,3,）建筑物周围地基中施工振动或挤压对建筑物地基的影响,（,4,）地下水位变化对建筑物地基的影响。,5,、其他原因造成地基与基础工程事故,洪水、地震,2.1.4,事故预防及处理对策,一、事故预防,1,、重视对建筑场地工程地质和水文地质条件的全面和正确了解。关键是要搞好工程勘察工作。,2,、精心设计,3,、精心施工,二、事故处理原则及程序,教材,309,页,2.1.5,地基与基础加固方法分类,地基与基础加固方法很多，按加固原理可分为下述八类：,1,、置换,换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法、振冲置换法（或称振冲碎石桩法）、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩（置换）法、石灰桩法、,EPS,超轻质料填土法。,2,、排水固结,加载预压法、超载预压法、真空预压与堆载预压联合作用、降低地下水位。,3,、灌入固化物,深层搅拌法、高压喷射注浆法渗入性灌浆法、劈裂灌浆法、挤密灌浆法和电动化学灌浆法、夯实水泥桩法,4,、振密、挤密,表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂石桩法、孔内夯实法、爆破挤密法、土桩、灰土桩法。,5,、加筋,加筋土法、土钉墙法、锚固法、树根桩法、低强度混凝土桩复合地基和钢筋混凝土桩复合地基法。,6,、冷热处理,冻结法、烧结法,7,、托换,基础加宽法、墩式托换法、桩式托换法、综合托换法,8,、纠偏,加载纠偏法、掏土纠偏法、顶升纠偏法和综合纠偏法。,2.2,地基与基础工程事故及处理,2.2.1,地基沉降造成的工程事故,一、概述,沉降量过大或者不均匀沉降，建筑物不均匀沉降过大对上部结构的影响主要反映在以下几个方面：,1,、墙体产生裂缝：不均匀沉降使砖砌体承受弯曲而导致砌体因受拉应力过大而产生裂缝。,2,、柱体断裂或压碎：不均匀沉降使中心受压柱体产生纵向弯曲而导致拉裂，严重的可造成压碎失稳。,3,、建筑物产生倾斜：长高比较小的建筑物，特别是高耸构筑物，不均匀沉降将引起建（构）筑物倾斜。,对结构物裂缝视裂缝情况可采用下述处理方法：,1,、修补裂缝：在缝内填入膨胀水泥浆或环氧粘结剂，或其他化学浆液，表面抹平，重做面层；,2,、局部修复：部分凿除，重新浇注或砌筑；,3,、结构补强：外包钢板、或高强碳纤维、或钢筋混凝土；,4,、其他处理方法：改变结构方案、改变使用条件、或局部拆除重做。,2.2.2,地基失稳造成的工程事故,一、概述,地基可能产生整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。,地基破坏形式与地基土层分布、土体性质、基础形状、埋深、加何速率等因素有关。,地基失稳在工业与民用建筑工程中较少，在交通水利工程中较多。地基失稳造成工程事故补救比较困难，所以重在预防。,2.2.3,基坑工程工程事故,基坑工程具有下述特点：,1,、基坑围护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性；,2,、由于工程地质和水文地质差异很大，基坑工程具有很强的区域性；,3,、基坑与相邻建（构）筑物、地下管线等环境条件有关，具有很强的个性；,4,、基坑工程涉及地基稳定、变形和渗流三个土力学课题，同时学要岩土也结构两个方面的知识，具有很强的综合性；,5,、目前没有成熟理论精确计算土压力；围护体系变形无法预知。,6,、基坑工程具有较强的空间效应与时间效应；,7,、基坑工程包括围护体系设计与施工和土方开挖两部分；,8,、基坑工程具有重要的环境效应。,基坑工程事故形式与围护结构形式有关。,围护结构形式主要可以分类：,1,、放坡开挖及简易围护；,2,、悬臂式围护结构；,3,、重力式围护结构；,4,、内撑式围护结构；,5,、拉锚式围护结构；,6,、土钉墙围护结构；,7,、其他形式围护结构；,围护体系破坏形式：,P335,图,1,、墙体折断破坏；,2,、墙体失稳破坏；,3,、基坑隆起破坏；,4,、踢脚失稳破坏；,5,、管涌破坏；,6,、支撑体系失稳破坏,2.2.4,边坡滑动工程事故,边坡失稳产生滑动破坏不仅危及边坡上的建（构）筑物，而且危及坡上和坡下附近建（构）筑物的安全。土坡滑动对建（构）筑物的破坏是严重的。在山坡地基和江边湖边地基上进行土木工程建设一定要重视土坡稳定问题。,土坡治理可采用减少荷载，放缓坡度，支挡，护坡，排水，土质改良，加固等措施综合治理。,2.2.5,地震造成工程事故,地震对建（构）筑物的破坏作用是通过地基和基础传递给上部结构的。地震是地基和基础起着传播地震波和支承上部的双重作用。地震时，建筑物可能由于地基承载力降低和产生不均匀沉降引起破坏，也可能由于上部结构不能承受地震力产生的附加应力而破坏，或两者兼而有之。,地震对建（构）筑物的破坏与地质条件有关；,地震与场地条件有关：孤立的山丘、山梁、高差较大的黄土台地，以及山嘴等地形形态震害比较严重；多层地基、土层分布对震害也有较大的影响。,基础型式不同，抗震性能不同。据震后调查资料表明：基础与震害之间存在一定关系。,对不良地基进行地基处理可有效提高地基的抗震性能。,2.2.6,特殊土地基工程事故,一湿陷性黄土地基工程事故,黄土：湿陷性黄土：自重湿陷性黄土,非自重湿陷性黄土,非湿陷性黄土：,湿陷性黄土地基受水浸湿后，土体结构迅速破坏而发生显著附加沉降导致建筑物破坏是常见的湿陷性黄土地基工程事故。,为防止黄土湿陷采取合理措施包括：,通过地基处理消除建筑物地基的全部湿陷量和部分湿陷量；,防止水浸入地基，避免地基土体发生湿陷；,加强上部结构刚度，采用合理体型，使建筑物对地基湿陷变形有较大的适应性。,湿陷性黄土地基处理方法有下述几种：,土或灰土垫层法；,土桩或灰土桩法；,重锤夯实法和强夯法；,预浸水法；,振冲碎石桩法；,深层搅拌法；,灌浆法；,桩基础。,对湿陷性黄土地基上已有建筑物地基加固和纠偏主要采用下述方法：,桩式托换；,灌浆法；,石灰桩法和灰土桩法；,加载促沉法和浸水促沉法纠偏及其他纠偏技术。,二、膨胀土地基工程事故,膨胀土是具有较大的吸水膨胀和失水收缩变形特征的高塑性粘性土。,膨胀土地基处理主要措施：排水或保湿措施、换土、加深基础埋深或采用桩基础等。,三、冻土地基工程事故,土中水冻结时，体积约增加原水体积的,9%,，从而使土体体积膨胀，融化后土体体积变小。土体冻结使原来土体矿物颗粒间的水分联接变为冰晶胶结，使土体具有较高的抗剪强度和较小的压缩性。,防治建筑物冻害的方法有多种，基本上可归为二类：一类是通过地基处理消除或减小冻胀和融沉的影响；另一类是增强结构对地基冻胀和融沉的适应能力。,消除或减小冻胀和融沉影响的地基处理方法：,换填法；采用物理化学方法改良土质；保温法；排水隔水法。,四、盐渍土地地基工程事故,盐渍土是指含盐量超过一定数量的土。,盐渍土主要特点：,盐渍土中液相含有盐溶液，固相含有结晶盐。,盐渍土地基浸水后，土中盐溶解产生地基溶陷，某些盐渍土在环境温度或湿度变化时可能产生土体体积膨胀；,盐渍土的盐溶液会导致建筑物和市政设施材料的腐蚀。,盐渍土地基减小地基溶陷的处理方法,水预溶法；,换填法；,强夯法；,盐化处理法；,采用桩基础。,盐渍土地基防止盐胀措施有：,化学方法；,换填法；,设地面隔热层，使地基地温变化幅度小。,2.2.7,基础工程事故,一、概述,基础工程事故指建（构）筑物基础部分强度不够、变形过大、或基础错位造成建筑工程事故。,1,、基础错位事故（有三类）,（,1,）基础平面错位：上部结构与基础在平面上相互错位，有的甚至方向有误，上部结构与基础南北方向颠倒；,（,2,）基础标高有误；,（,3,）基础上预留洞口和预埋件的标高和位置有误。,2,、基础孔洞事故：钢筋混凝土基础工程表面出现严重蜂窝、漏筋或孔洞,3,、桩基工程事故,（,1,）常见沉管灌注桩质量事故：,桩身缩颈、夹泥：提管速度过快、混凝土配合比不良、和易性流动性差、混凝土浇注时间过快；,桩身裂缝或断桩：沉管灌注桩是挤土桩。施工过程中挤土使地基中产生超静孔隙水压力。桩间距过小，地基土中过高的超静孔隙水压力，以及邻近桩沉管挤压等原因可能使桩身产生裂缝甚至断桩。,桩身蜂窝、空洞：主要原因是混凝土级配不良，粗骨料粒径过大，和易性差及粘土层中夹砂层影响等。,对产生事故的原因，采用下述措施预防事故发生：,1),通过试桩核对勘察报告所提供的工程地质资料、检验打桩设备质量的技术措施是否合适。,2),采用合适的沉、拔管工艺，根据土层情况控制拔管速度。,3),选用合理的混凝土配合比。,4),确定合理打桩程序，减小相邻影响。,(2),常见钻孔灌注桩质量事故,钻孔灌注桩可分为干作业法和泥浆护壁法两大类。干作业法又可分为机械钻孔和人工挖孔两类。泥浆护壁法又可分为反循环钻成孔、正循环钻成孔、潜水钻成孔以及钻孔扩底等多种成孔工艺。,主要事故反映在下述方面：,1),钻孔灌注桩沉渣过厚。,2),塌孔或缩孔造成桩身断面减小，甚至造成断桩。,3),桩身混凝土质量差，出现蜂窝、孔洞。,预防措施主要有根据土质条件采用合理的施工工艺和优质护壁泥浆，采用合适的混凝土配合比。若发现桩身质量欠佳和沉渣过厚，可采用在桩身混凝土中钻孑,L,、压力灌浆加固，严重时可采用补桩处理。,(3),预制桩常见质量事故,打入桩或静压桩质量事故一般较少。常见质量事故为桩顶破碎、桩身侧移、倾斜及断桩事故。,打入桩较易发生桩顶破碎现象。其原因可能是：混凝土强度不够、桩顶钢筋构造不妥、桩顶不平整、锤重选择不当、桩顶垫层不良等。,打人桩和静压桩会产生挤土效应，可能引起桩身侧移、倾斜、甚至断桩。,根据产生桩顶破碎的原因采取相应措施，避免桩顶破碎现象发生。若桩顶破坏可凿去破碎层，制作高强混凝土桩头，养护后再锤击沉桩。,减小挤土效应的措施有：合理安排打桩顺序，控制打桩速度，如需要可先钻孔取土再沉桩，有时也可在桩侧设置砂井或减压孔。采用空心敞口预制桩也要减小挤土效应。,(4),桩基变位事故,对先打桩后挖土的工程，由于打桩的挤土和动力波的作用，使原处于静平衡状态的地基土体遭到破坏。如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时的应力释放，再加上挖土高差形成一侧卸荷和侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩产生水平位移。,预防该类事故的要点是合理的施工组织计划。在群桩基础的桩打设后，宜停留一定时间，待土中由于打桩积聚的应力有所释放，孔隙水压力有所降低，被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑土方，而且土方的开挖宜均匀，分层，尽量减少开挖时的土压力差，以避免土体产生较大水平位移。,4,大体积混凝土裂缝事故,水泥在水化过程中要产生大量的热量。由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散发，使混凝土内部的温度升高。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的,3,5do,当混凝土内部与表面温度差过大时就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便产生温度裂缝，这是大体积混凝土易产生裂缝的主要原因。,另外，结构在变形时，会受到一定的抑制而阻碍变形。大体积混凝土与地基浇筑在一起要受到下部地基的约束，混凝土就易产生裂缝。,施工期间外界气温的变化对大体积混凝土产生裂缝也有重要影响。,混凝土收缩变形也会产生收缩应力使混凝土出现裂缝。,预防大体积混凝土产生裂缝的措施包括下述几个方面：,(1),材料选用方面,水泥选用水化热低和安全性好的水泥，如矿渣水泥、火山灰水泥。,在混凝土中掺加一定数量的毛石，这样减少水泥用量，同时毛石可吸收混凝土中一定的水化热，这是防止大体积混凝土产生裂缝的良好措施。,在混凝土中掺加少量磨细的粉煤灰和减水剂，以减少水泥用量；掺加缓凝剂，推迟水化热的峰值期；掺人适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。,(2),选择合理的施工方法,浇筑混凝土时分几个薄层进行浇筑，以便混凝土的水化热能尽快散发，并使浇筑后的温度分布均匀。,根据季节的不同，分别选用降温法和保温法。,(3),改善约束条件,设置永久性伸缩缝将超长的现浇钢筋混凝土结构分成若干段，减少约束与被约束体之间的相互制约，以期释放大部分变形减小约束应力。,设置后浇带将大体积混凝土分成若干段，有效地削减温度收缩应力，同时也有利于散热，降低混凝土的内部温度。,在垫层混凝土上，先铺,层低强度水泥砂浆，以降低新旧混凝土之间的约束力。,(4),改善板的配筋,分层浇筑混凝土时，为了保证每个浇筑层上下均有温度筋，可将温度筋作适当调控。温度筋宜细而密。高层建筑基础一般配筋较强，有利于抵抗裂缝。,(5),利用混凝土的后期强度,5,地下室渗漏事故,地下室渗漏事故经常发生，在地下水位较高地区更为严重层建筑地下室工程大约有,50,左右或多或少存在渗漏问题。,产生渗漏的原因及补救方法,：,(1),混凝土蜂窝、孔洞渗漏,混凝土蜂窝、孔洞由混凝土浇筑质量不良形成。如未按顺序振捣混凝土而漏振；混凝土离析、砂浆分离、石子成堆、或严重跑浆；有泥块等杂物掺入混凝土等。,补救措施可根据蜂窝、孔洞及渗漏情况，查明渗漏部位，然后进行堵漏处理。对于蜂窝，在修补处理前，先将面层松散不牢的石子剔凿掉，用钻子或剁斧将表面凿毛，清理后用水冲刷干净。,(2),混凝土产生裂缝造成渗漏,造成混凝土产生裂缝的原因有下述几种：混凝土搅拌不均匀或水泥品种混用，因其收缩不一产生裂缝；大体积混凝土施工时，由于温度控制不严而产生温度裂缝；设计时，由于对土的侧压力及水压力作用考虑不周，结构缺乏足够的刚度导致裂缝等。,(3),施工缝渗漏,施工缝是防水混凝土工程中的薄弱部位，造成施工缝渗漏的原因有下述几种：,由于留设位置不当未按施工缝的处理方法进行处理；,下料方法不当，造成骨料集中于施工缝处；,钢筋过密，内外模板距离狭窄，混凝土浇捣困难，施工质量不易保证；,浇筑混凝土时，因工序衔接等原因造成新老接合部位产生收缩裂缝等。,2.2.8,其他地基与基础工程事故,除前面几节介绍地基与基础工程事故外，还有其他类型的地基与基础工程事故。,在我国西安等地每年由于地裂缝发展造成不少工程事故。,另外，河流冲刷造成堤岸破坏也经常遇到。,绝大部分有关地基与基础工程事故是可以避免的。每位工程师应该努力去避免一切可以避免的工程事故。但也不是一切地基与基础工程事故都可以避免的。工程问题具有随机性、模糊性、未知性，如工程地质条件和水文地质条件，荷载，特别是风荷载和地震荷载等。从这一角度可以说工程事故又是不可能完全避免的，每位工程师应该学习掌握处理工程事故的技能。尽量减小工程事故造成的损失，尽快恢复建筑物的功能。,一、已有建,(,构,),筑物地基加固技术,已有建,(,构,),筑物地基加固技术又称为托换技术。可分为下述,5,类：,1,、基础加宽技术：基础加宽技术是通过增加建筑物基础底面积，减小作用在地基上的接触压力，降低地基土中附加应力水平，减小沉降量或满足承载力要求。,2,、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，使基础座落在较好的土层上，以满足承载力和变形要求。,3,、桩式托换技术：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荷载，达到提高承载力，减小沉降的目的。,4,、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，达到提高承载力、减小沉降的目的。,5,、综合加固技术：综合加固技术是指综合应用上述两种或两种以上加固技术，达到提高承载力、减少沉降的目的。,二、已有建,(,构,),筑物地基纠偏技术,当建筑物沉降或沉降差过大，影响建筑物正常使用时，有时在进行地基加固后尚需进行纠斜和顶升。,纠正有两条途径，一是将沉降小的部位促沉，使沉降均匀而将建筑物纠正，另一是将沉降大的部位顶升，将建筑物纠正。,顶升法有时也用于虽无不均匀沉降，但沉降量过大的建筑物，通过顶升使之提高到一定高度。,促沉纠斜有两类：一类是通过加载来影响地基变形达到促沉纠斜的目的，另一类是通过掏土来调整地基土的变形达到促沉纠斜的目的。掏土有的直接在建筑物沉降较小的一侧基础下面掏土，有的在建筑物沉降较小的一侧的基础侧面地基中掏土。,纠斜技术分类,准备工作：,1,建筑物地基工程勘察资料,详细分析已有建筑物地基工程勘察资料，包括土层分布、各土层土的物理力学性质、地下水位等。在制定加固方案前，一定要详细掌握可靠的工程地质和水文地质资料。,2,沉降和不均匀沉降观测资料,力求了解建筑物沉降和不均匀沉降发展过程。如缺乏历史资料也应对近期沉降资料包括沉降和不均匀沉降值，特别是沉降速率要有正确的了解。,3,建筑物上部结构和基础设计资料,详细分析建筑物结构设计情况，包括作用在地基上的荷载，建筑物整体刚度，基础形式及基础结构。如建筑物已发生破损，应详细了解建筑物破损情况，如裂缝分布情况、裂缝大小以及裂缝发展态势等。对加层改建工程，应详细了解加层改建结构设计情况，对地基中修建地下工程应详细了解地下工程设计资料。,4,周围环境情况,掌握建,(,构,),筑物周围环境情况，包括地下管线等市政设施、邻近建筑物结构与基础情况等。分析其对加固建筑物影响，以及建筑物地基加固对邻近建,(,构,),筑物的影响。,5,建筑物施工资料,要了解建筑物地基基础施工资料。特别是由于施工质量不良造成工程事故的尤其重要。对加层改建和地基中修建地下工程情况要详细了解施工组织设计。,三、加固与纠斜施工过程中监测,在已有建,(,构,),筑物地基或基础加固与纠斜施工过程中要加强监测。根据工程情况可进行下述监测工作：,(1),沉降观测，包括沉降和沉降速率观测；,(2),如有裂缝，进行裂缝大小，裂缝发展态势监测；,(3),地下水位监测；,(4),如需要可进行结构中应力监测。,(5),对周围市政设施和邻近建筑物进行监测。,2.3.2,地基与基础加固技术,一、基础加宽技术,通过基础加宽可以扩大基础底面积，有效降低基底接触压力。基础加宽对减小基底接触压力效果明显。基础加宽费用低，施工也方便，有条件应优先考虑。但有时基础加宽也会遇到困难，如周围场地是否允许基础加宽。另外，若基础埋置较深，则对周围影响更大，而且需要较大土方开挖量，影响加固费用。基础加宽还可能增加荷载作用影响深度，对软土地基应详细分析基础加宽对减小总沉降的效用。,基础加宽应重视加宽部分与原有基础部分的联接。通常通过钢筋锚杆将加宽部分与原有基础部分联接，并将原有基础凿毛、浇水湿透、使两部分混凝土较好地联成一体。基础加宽对刚性基础和柔性基础都要进行计算。刚性基础应满足刚性角要求，柔性基础应满足抗弯要求。钢筋锚杆应有足够的锚固长度，有条件可将加固筋与原基础钢筋焊牢。基础加宽有时也可将柔性基础改为刚性基础，条形基础扩大成片筏基础。,二、墩式托换技术,墩式托换是直接在基础下挖孔，灌注混凝土形成混凝土墩基础。一般适用于浅层有较好的持力层情况，让墩基础落在良好的持力层上，使其具有较高承载力。在基础下挖孔，一般先要在基础侧挖一个导孔，然后再在基础下挖孔。挖孔到设计标高后即可浇注混凝土，一般浇注到离基础底面,80mm左右处停止浇注，养护,1d,后，再将,1,：,1,水泥砂浆塞进空隙，也可采用早强或膨胀水泥，以取得更好效果。墩式托换施工要重视施工顺序，分段分批挖孔浇注混凝土墩。如需要也可对原基础加临时支撑。,三、桩式托换技术,(,一,),锚杆静压桩托换,锚杆静压桩技术属桩式托换技术。它将压桩架通过锚杆与建筑物基础联接，利用建筑物自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将桩分段压入地基中，通过静压桩承担部分荷载。,1,、施工步骤及施工各阶段注意事项说明如下：,(1),清除基础面上覆土，并将地下水位降低至基础面以下，以保证作业面。,(2),按加固设计图放线定位。,(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，养护后再安装压桩反力架。,(4),采用电动或手动千斤顶压桩。,桩段长度根据反力架及施工环境确定。压桩过程中不能中途停顿过久。,(5),接桩可采用硫磺胶泥，也可采用焊接，视设计要求确定。硫磺胶泥接桩成本低，接桩速度快，但硫磺胶泥接桩抗水平力性能差。采用焊接接桩效果好，并可使桩具有较好的抗水平力性能，但成本较高。有时在桩上部采用焊接接桩，下部采用硫磺胶泥接桩。既可满足抵抗水平力的要求，又可节省投资。硫磺胶泥接桩和焊接接桩均应符合有关技术规程规定。,(6),压桩至设计要求时，可进行封桩。,(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。,锚杆静压桩施工机具简单、施工作业面小施工方便灵活，技术可靠，效果明显，施工时无振动，无污染，对原有建筑物里生活或生产秩序影响小。锚杆静压桩适用范围广，可适用于粘性土、淤泥质土、杂填土、粉土、黄土等地基。由于具有上述优点，锚杆静压桩技术在我国各地得到较多的应用。,2,、锚杆静压桩加固设计内容：,(1),桩及桩位布置设计,单桩与桩段长度的设计要根据加固要求和地基条件而定。锚杆静压桩截面边长一般为,180,250mm,。对于边长为,200mm,的方桩，主筋采用不小于,410,钢筋，在桩两端箍筋加密布置。混凝土强度不小于,C30,级。桩段长度根据施工净空条件确定，一般取,1.02.0m,。桩段的尺寸还应考虑接桩和搬运方便。单桩承载力取决于地基土层情况。锚杆静压桩可形成端承桩和摩擦桩。,桩位置宜靠近墙体或柱子，以利于荷载的传递。凿压桩孔往往要截断底板钢筋，桩孔尽量布置在弯矩较小处，并使凿孔时截断的钢筋最少。采用硫磺胶泥接桩还是焊接接桩取决于是否承受水平力或拉拔力，硫磺胶泥接桩抗水平力和抗拉拔力性能差。,(2),锚杆及锚固深度设计,锚杆根据压桩力设计。锚杆可用螺纹钢和光面钢筋制作，也可在端部墩粗或加焊钢筋，锚固深度一般取,10,12,倍锚杆直径。,(3),采用锚杆静压桩加固应对原有基础进行抗冲切、抗弯和抗剪能力验算。,(,二,),树根桩托换,树根桩是一种小直径钻孔灌注桩，其直径通常为,100,250mm,，有时也有采用,300mm,。,1,、树根桩施工过程：,先利用钻机钻孔，满足设计要求后，放入钢筋或钢筋笼，同时放入注浆管，用压力注入水泥浆或水泥砂浆而成桩，亦可放入钢筋后再灌人碎石，然后再注入水泥浆或水泥砂浆而成桩。,小直径钻孔灌注桩也有人称为微型桩。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。,树根桩施工流程如下：,（,1,）成孔,根据设计要求和场地工作条件选择钻机。视土质条件和基础底板情况合理选用钻头。,钻孔时可采用泥浆或清水护壁。钻孔到设计要求后，应进行清孔。,（,2,）放置钢筋或钢筋笼,清孔结束后，按设计要求放置钢筋或钢筋笼。,（,3,）放置压浆管,压浆管放在钢筋笼或钻孔中心位置，长采用直径,20mm,无缝铁管。,（,4,）投入细石子,将冲洗干净的细石子缓缓投入钻孔内，套管拔除再补灌细石子，直到灌满。,（,5,）注浆,注浆时让水泥浆从钻孔底部逐渐向上升。采用分段注浆，分段提注浆管的方式。,2,、树根桩加固地基设计计算内容,（,1,）单桩承载力,单桩承载力可根据单桩载荷实验确定。,（,2,）树根桩复合地基,树根桩一般为摩擦桩。采用树根桩加固地基，桩是与地基土共同承担上部荷载的，与土形成复合地基。树根桩复合地基一般属于刚性桩复合地基。,（,3,）树根桩承受水平荷载,树根桩与土形成挡土结构，承受水平荷载。对树根桩挡土结构不仅要考虑整体稳定，还应验算树根桩复合土体内部强度和稳定性三,),其他桩式托换,除前面介绍的锚杆静压桩托换技术和树根桩托换技术外，还可应用挖孔桩、灌注桩、打人桩、一般静压桩进行基础托换。通常在原基础外侧地基中设置桩，然后通过托梁或扩大承台来承担柱或墙传来的荷载。,四、地基加固技术,地基加固技术是通过地基处理改良地基土体，或地基中部分土体，达到提高地基承载力、减小沉降的目的。,(,一,),灌浆加固技术,将能够固化的浆液注入地基土体，通过物理化学作用，改善地基土体的物理力学性质，达到加固地基的目的。,1,渗人性灌浆,在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力，渗入地基土中的孔隙或裂缝中，地基土层结构基本不受扰动和破坏。渗人性灌浆适用于存在孔隙或裂缝的地基土层，如砂土地基等。,2,劈裂灌浆,依靠较高的灌浆压力，使浆液能克服地基土体中初始应力和土体抗拉强度，使土体沿垂直于小主应力的平面或土体强度最弱的平面上发生劈裂，使渗人性灌浆不可灌的土体可顺利灌浆，增大浆液扩散范围，达到地基处理目的。,3,压密灌浆,在地基中灌入较浓的浆液，浆液迫使注浆点附近土体压密而形成浆泡。开始灌浆压力基本上沿径向扩散，随着浆泡的扩大，灌浆压力的增大，便会发生较大的上抬力。压密灌浆形成的上抬力能使地面上抬，或使下沉的建筑物回升。压密灌浆是用浓浆置换和挤密土体的过程。,4,电动化学灌浆,在地基中插入金属电极并通以直流电，在电场作用下，土体中水会从阳极向阴极流动，这种现象称为电渗。借助于电渗作用，在粘土地基中即使不采用灌浆压力，也能靠直流电将浆液,(,如水玻璃溶液或氯化钙溶液,),注入土体中，或者将浆液依靠灌浆压力注入电渗区，通过电渗使浆液扩散均匀，以提高灌浆效果。,