反向倾斜掏土纠偏技术在纠偏加固工程中应用
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唐山市某住宅小区纠偏工程的应用分析摘要:随着社会生产力的不断发展,建筑物纠偏扶正与防复倾加固技术也取得了一定的进展,涌现出许多纠偏加固的新工艺、新方法和新技术,为国家避免了很多经济损失。
但是由于建筑物产生偏移或倾斜的原因复杂多样,就使得纠偏方法的合理选择至关重要。
所以如何根据建筑物倾斜病害的特征选择切实可行的纠偏方案,以及如何高效经济的使纠偏方案得以实施,最终实现工程纠偏扶正的目标,就很值得研究。
关键词:住宅纠偏工程研究纠偏方法中图分类号:tu7 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)07(a)-0115-011 项目概述该小区是一个综合性的居住小区开发项目,整个建设项目一共包括32个单位工程,项目所在地的地貌特征是起伏不平,呈现低度的山坡丘陵地型,并且还有有山沟和坡谷分布,后来在整个项目开发过程中进行了相应的地基处理工作。
其中3#和4#楼位置比较接近,这两栋楼的地基是经过人工回填土后并进行强夯加固处理的,留下了一定的安全隐患。
其中小区3#楼是一栋使用功能单一七层的住宅楼,包括四个单元,建筑物总的建筑面积包括使用部分的面积和结构部分的面积共是6080m2。
建筑物的主题承重结构类型为砖混结构。
原来的设计图纸中根据现场情况选择的基础型式柔性钢筋砼条形基础。
当建筑物的施工不断进行,大部分主体结构已经快完成后,因为整个建筑物本身的自重增加了,人工处理过的地基产生不均匀沉降。
为了保证建筑物的整体性,经过技术人员的现场踏勘,专业论证,变更了初始设计方案,把原条形基础型式扩展成为为筏型基础。
并且根据建筑物的倾斜状况,对外墙体的倾斜进行了帮补工作,把出现裂缝的墙体进行了加固。
在这之后继续进行3#楼的主体施工,随着建筑物主体增加,自重也不断增加,又使3#楼的地基基础在自重增加的情况下继续产生了幅度更大的不均匀的沉降。
从住宅小区两栋楼产生倾斜的原因开始分析,针对现场的实际情况,监测目标建筑物的倾斜数据,然后对数据进行处理。
激光导向纠偏技术反向手掘式顶管中的应用张宇光;凌永星【摘要】油气管道穿越施工常用大开挖的方法,但如果遇到穿越高速公路、铁路等交通频繁或无法阻断交通的道路,大开挖施工就无法实施,顶管穿越施工就成了主要的施工方式.在顶管施工过程中,当地质条件较差或者顶管长度较长时,混凝土涵管就位的准确性比较难把握,会造成混凝土涵管弯曲和损坏等严重后果.本工法利用激光方向性好和光束集中的特性,将其运用到顶管施工中,起到良好的导向纠偏作用.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2012(038)004【总页数】3页(P39-41)【关键词】顶管;激光导向;纠偏;反向顶进【作者】张宇光;凌永星【作者单位】辽河石油勘探局油田建设工程—公司,辽宁盘锦124010;辽河石油勘探局油田建设工程—公司,辽宁盘锦124010【正文语种】中文手掘式顶管施工法是借助作业坑在埋地管前端人工挖土,用小型运输工具将挖出土经管道运出管外,当管前端外形成一定空间后,利用液压千斤顶将管顶进至新土面的方法。
如此反复操作,将一根整管顶进后,再接新管继续作业,直至贯通。
为争取时间,一般要求24 h不间断作业。
在一般地段,为了减少阻力,允许在管上半部范围比管外皮超挖1~1.5 cm,但是在管下部135°范围内不准超挖,以免发生管低头现象。
管前方可挖成锅底形,根据不同的情况,前方允许超挖10~50 cm。
手掘式顶管法具有顶管的普遍优点,即土方开挖少,作业人员少,建设公害少,文明施工程度高,不影响交通及其上构(建)筑物,不需拆迁,覆土深时更节省投资等,同时具有施工操作简便、设备少、施工成本低、施工进度快等特点。
在地下障碍较多且较大的条件下,手掘式顶管法常常是首选方式,因为这种方法排除障碍的可能性最大、最好。
缺点是在顶进管道尺寸较小的情况下,不方便多人操作,影响人工挖土,另外在管道中施工无参照物,方向不好控制。
目前顶管过程中方向控制的主要工作包括顶管前的测量放线、设备就位后的测量、顶管过程中的实时测量。
反向掏芯纠偏原理方法及工程应用摘要:介绍了反向掏芯纠偏原理和工作步骤,然后把原理和方法成功地应用于南京一幢建筑物的纠偏工程中,说明反向掏芯纠偏法也能被应用于其它地区建筑物的纠偏工程。
关键词:反向掏芯建筑物倾斜建筑物纠偏掏芯孔在全国经常发生建筑物倾斜,造成建筑物需要加固或无法使用。
建筑物倾斜的主要原因:地基承载力低,在建筑物荷载和地基自重作用下,地基产生不均匀沉降,造成建筑物倾斜。
目前建筑物纠偏方法归纳为两类:迫降法和顶升法。
上述二种纠编方法的最大问题是:工作量无法精确预计,纠偏时间较长,费用较高。
针对上述二种纠编方法的问题,以本人多年工作实践,总结了反向掏芯纠偏法,供同行借鉴参考。
1 原理及步骤位于建筑物倾斜的相反方向处钻掏芯孔,掏芯孔紧靠基础边缘,与地面成夹角(30°-60°),掏芯孔末端深入到基础以下,且不超过基础宽度一半。
掏芯孔内的泥、砂被掏出后,在基础下面形成一定的空间,在建筑物荷载和地基自重作用下,建筑物随地基向倾斜相反的方向沉降,达到建筑物的纠偏(图1)。
反向掏芯纠偏法施工主要步骤如下:3 结论反向掏芯纠偏法能被应用于软土地基、浅埋基础和深埋基础建筑物的纠偏工程。
反向掏芯纠偏法工作量可以预计,费用较低,而且能分步实施,纠偏工作可控,能保证建筑物安全。
参考文献[1] 林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001.[2] 全国第一届房屋增层纠偏学术讨论会,增层纠偏论文集[C].北京:1991.[3] 龚晓南.土塑性力学[M].杭州:浙江大学出版社,1999.[4] 吴木林,王士恩.某住院楼的纠偏加固施工[J].土工基础,5(2):12.[5] 田华.建筑物基底掏土法纠倾—设计方法与工程实例[J].江汉石油科技,12(2):62~65.[6] 刘租德.地基应力解除法纠偏处理[J].土工基础,4(1):1~6.。
倾斜建筑物纠偏加固处理技术实例探究【摘要】在建筑施工过程中,经常由于各种各样的原因引发建筑物发生不同程度的倾斜,针对这一问题只有找到某一特定建筑物发生倾斜的真正原因,才能够采取有针对性的措施进行纠正。
本文首先从理论层面上分析引起建筑物发生倾斜的主要原因,其次分析用来纠正建筑物倾斜的方法和技术有哪些,最后针对具体的实例分析发生倾斜的原因以及应该采取的加固技术。
【关键词】建筑无;倾斜;原因;纠偏方法建筑施工包括勘察、设计、施工和使用等诸多的环节,每一个环节出现问题都可能会导致建筑物施加在两侧地基上的应力不同而产生不均衡的沉降现象,最终导致建筑物出现倾斜、开裂、损害甚至倒塌的严重问题,使社会的不稳定因素由此增加。
最近几年随着社会的不断发展,各种工程用地的需求量在不断的增大,同时工程的自身规模也在不断的增大,所有这些导致工程使用地基的质量在不断的降低。
建筑物发生微量的倾斜,不影响正常使用的时候可以不采取措施进行处理。
如果倾斜的程度达到了危房的标准,就需要采取正确的方法对建筑物进行纠偏,否则就需要将建筑物拆除重新建造,但是这种处理方法所需要的成本大大的高于纠偏或者是完全建造新建筑物的成本,因此是一种不得已的情况下才会采取的措施。
为了对建筑物纠偏的方法进行探究,本文首先分析了建筑物倾斜的原因,之后全面的分析了可以采取的纠偏加工措施,最后结合具体的案例进行纠偏原因以及采取措施方法的探究。
1建筑物发生倾斜的主要原因导致建筑物发生倾斜的原因是各种各样的,总结分析可以得到其主要的原因有以下几个方面的:(1)偏心荷载的影响。
所谓的偏心就是指建筑物地基以上重力的合力的中心与地基地面构造的形心不重合的现象。
如果建筑物上面的重力合理的重心与地基的形心不重合,建筑物以上的合力就会对地基产生一个很大的偏心荷载作用力,这样导致建筑物地基固结的速度不一样,可能会出现局部由于受力过大产生下沉。
(2)不良地基的影响。
在同一个范围之内可以存在地基土质分布不均匀的现象,例如:软土的土层厚度不均一,在深层的土壤中埋藏着软土。
浅谈已有建(构)筑物的纠偏技术在工程中的应用摘要:本文简要分析了已有建(构)筑物倾斜的原因,介绍了常用的纠偏技术及纠偏施工技术要求,并通过两个采用了完全不同纠偏方法的的施工实例,一个通过注浆顶升,一个通过掏土促沉。
详细地介绍了已有建(构)筑物在纠倾施工中的实际操作过程。
关键词:纠偏、倾斜、掏土、加载、顶升、注浆。
一、前言本市属于典型的软土地区,因此如果勘察不详、设计不周、施工有误或使用不当,就极易引起建(构)筑物倾斜。
严重倾斜不仅影响建(构)筑物的正常使用,而且会危及安全。
由于各方面的原因,本地区已有建(构)筑物在施工及后期使用阶段产生倾斜的情况时有发生,本文根据本单位在几个建(构)筑物工程纠偏处理过程中的经验和体会,对建(构)筑物的纠偏进行了初步分析,并提出了相应的纠偏的方法。
二、建(构)筑物发生倾斜的原因分析建(构)筑物发生倾斜的原因有很多种,一般有以下几个方面:2.1建筑场地工程地质情况了解不全面在产生建(构)筑物倾斜过大需要进行纠偏的工程事故中,多数是建设场地工程地质情况复杂,设计人员了解不全面造成的。
例如,工程地质勘察报告未能提供暗浜、古河道等的存在,勘探孔分布密度未能满足地基土质变异情况要求,以及未能提供软弱土层正确分布情况等,大多数是客观因素造成的。
但也有的是工程地质勘察质量事故造成的。
2.2设计方面的原因设计人员对非均质地基上建筑物地基设计经验不足造成的工程事故也时有发生。
对地基土层分布不均匀,特别是存在暗浜、古河道等情况,以及建(构)筑物上部荷载分布不均匀等情况,设计人员未作特殊处理是产生不均匀沉降的主要原因。
有的设计人员对软土地基上建(构)筑物基础设计,只重视地基承载力的验算,不重视或忽略控制沉降也是造成事故的原因。
也有少量是设计事故造成的。
2.3施工方面的原因有一些建(构)筑物产生过大倾斜是施工质量未能满足要求造成的。
如回填土压实达不到设计要求、地下开挖支护不到位引发地面沉降等,近年来,施工质量方面原因造成工程事故比例有增多的趋势。
建筑物纠偏常用方法及其应用摘要:建筑物纠偏技术是建立在土力学基础上的一项工程技术。
建筑物倾斜的主要原因是基础下地基土质松软,或土层承载力不一,再加之建筑物本身荷重分部不均,导致基础不均匀沉降,使建筑物发生倾斜。
因发生倾斜的建筑物或构筑物所处环境以及所有权人的经济状况多有不同,因而采取的纠偏技术不可能千篇一律,要因地制宜,具体问题具体分析,采取合理可行的施工方案。
常用的方法有钻孔取土法、高压水枪冲洗法、堆载加压法、顶升法等。
关键词:纠偏技术;建筑物倾斜;前言建筑物纠偏(又称纠倾)是指已有建筑物由于某种原因造成偏移垂直位置,而发生倾斜,严重影响使用,甚至危害住户生命财产和工厂生产安全时,所采取的纠倾扶正加固措施,以期恢复其正常使用功能。
正确分析建筑物发生倾斜的原因,提出合理可行的纠偏方案,采用简便易行的施工方案,尽快将建筑物纠倾扶正,再通过加固修缮,以较小的工程费用支出,挽救倾斜的建筑物,是利国利民的好事。
一纠偏技术的理论基础纠偏技术是一项比较综合的技术,涉及到多门学科,如工程力学、结构力学、工程地质学、土力学、工程测量学、房屋建筑学等,而这种技术的指导学科主要为土力学。
早在新石器时代,人类已建造原始的地基基础,西安市半坡村遗址的土台和石础即为一例。
18世纪产业革命之后,城市建设、水利工程和道路桥梁的兴建,推动了土里学的发展。
1773年法国库伦根据试验,创立了著名的抗剪强度的库伦定律和土压力理论。
1857年英国朗肯提出又一种土压力理论。
1885年法国布辛尼斯克求得半无限空间弹性体,在竖向集中力作用下,全部六个应力分量和三个变形的理解论。
这些理论与方法,至今仍在广泛应用。
1925年美国土力学专家太沙基发表第一部土力学专著,使土力学成为一门独立的学科[5]。
近年来,世界各国超高土石坝、超高层建筑与核电站等巨型工程的兴建,各国多次强烈地震的发生,促进了土力学的进一步发展。
二工程案例分析现就作者近几年实践经验,结合几个典型案例来说明纠偏技术在实践中运用的情况,以期读者能具体形象地了解纠偏技术。
掏土施工法在建筑纠偏中的应用摘要:在目前有些建筑施工中,由于某些原因,容易造成一些建筑在施工过程中存在偏移的情况,这种建筑物通常都是采用一些纠偏的方法进行,本文主要介绍了掏土施工法在建筑纠偏中的应用,包括两种掏土纠偏方法,由于其应用范围不同,因此在选择时应该根据实际情况进行选择。
关键词:掏土施工;建筑纠偏;纠偏加固;应用在现有的建筑施工过程中,由于存在着各种勘察、设计、施工中的一些疏忽,导致这些建筑物出现一些不均匀的下降事件,导致整个建筑物呈现出一种倾斜、裂开的现象,这种建筑物不仅仅影响了建筑物的自身的使用功能,并且还有可能对住户产生一定的心里压力,更严重的情况就是导致建筑物的坍塌等严重事故,从而造成不可挽回的严重损失。
因此对于这类出现倾斜的建筑物而言,为了尽量减少各方面的损失,可以对一些倾斜不是很严重的建筑物采取一定得纠偏措施。
这种方法主要适用于粘土、粉土、黄土、淤泥等地基上的较为浅的基础,并且还需要建筑物本体没有什么结构性的损害。
这种方法是比较常用的一种建筑纠偏方法,本文主要介绍了掏土施工法在建筑物纠偏中的应用。
1 掏土施工法的施工原理通常而言,掏土施工法施工过程中,要先在现有的建筑物倾斜较大的一侧先进行压桩操作,并且也要马上将桩和基础锚固定起来,这样就可以有效的减轻建筑物倾斜的作用力,让它处在一种较为稳定的状态,并且还要在沉降较小的一边进行掏土施工,使地基上的承载力减少,增大基地的压力,这样可以使地基产生有效的塑形变形,这样的方法就可以有效的造成建筑物缓慢并且持续性回倾的状态,另外还可以在掏土的一侧方向上设置一定数量的保护桩,从而增强了回倾后的建筑物的永久稳定性能。
在进行掏土施工过程中必须考虑以下的情况:(1)建筑基础类型;(2)建筑物的整体性,即建筑适应变形的能力。
(3)还要充分掌握地基土的分布状况、均质程度、强度性质、变形特点等。
(5)必须注意建筑环境和空间状况等不利因素的影响;(6)保证安全、可靠的前提下,应能最大程度的体现节省费用的原则。
反向倾斜掏土纠偏技术在纠偏加固工程中的应用摘要:本文结合反向倾斜掏土纠偏在河南信阳纠偏加固工程的应用实例,通过建筑物纠偏前后倾斜率的对比,阐述反向倾斜掏土纠偏在纠偏加固方面的有效性。
关键词:反向倾斜掏土;纠偏加固;锚杆静压桩
1、前言
富丽华城市花园26#楼纠偏加固工程位于河南省信阳市航空路北侧,由河南华仪置业发展有限公司投资建设。
本工程主体结构:地上6层,加阁楼层。
基础形式为筏板基础,埋深1.58m。
基础埋深:±0.00为绝对高程76.28m,室外地坪为-0.60m,底板底标高为-2.18m;垫层厚0.1m. 基础埋深为1.58m。
根据甲方提供的2010年9月16日房屋沉降监测报告,该房屋现向南倾斜,倾斜率最大值为10.43‰,平均倾斜率为8.902‰(2010年10月12日经建设方、质检站、监理、施工方共同监测数值),已超过7‰的国家规范标准。
详图如下:
4、倾斜沉降布点图
2、场地工程地质条件
根据河南省信阳工程地质勘察院提供的地基勘探试验报告,场地地层上部主要为一套第四系全新统冲洪积(q4al+pl)地层,下伏白垩系周家湾组(k2z)泥质粉砂岩。
现从上到下叙述如下:
①杂填土(q4ml):灰黄色~灰褐色,湿,松散,粘性土为主,含砂,碎石,局部含有机质,大孔隙,欠固结,层厚0.8-2.3米。
②淤泥(q4al+pl):青灰色,湿,流塑,污手,具异味,局部夹薄层粉砂,具触变性。
标贯试验击数1.0-1.5击,层厚0.6-3.3米。
③淤泥质粉质粘土(q4al+pl):灰褐色,湿,软塑,含腐殖质,污手,具异味。
标贯试验击数3.0-4.0击,层厚2.1-5.6米。
③1淤泥质粉质粘土(q4al+pl):灰褐色,湿,流塑,含腐殖质,污手,具异味。
标贯试验击数1.0-2.0击,层厚1.4-3.2米。
④中粗砂(q4al+pl):灰白色、黄褐色,饱和,稍密,组份以中粗砂为主,含砾,大于2mm颗粒含量约占35%,磨圆度好,分选性一般,成分为长英质。
标贯试验击数12.0-13.0击,层厚2.8-5.6米。
⑤砾砂(q4al+pl):黄褐色,饱和,稍密-中密,组份以砾砂为主,次为中砂,含少量圆砾,磨圆度好,分选性差,成分为长英质。
重型动力触探击数13.0-31.0击,层厚5.2-6.7米。
⑥泥质粉砂岩(k2z):紫红色,全-强风化,具灰绿色粘土矿物条带,泥砂质结构,层状构造。
矿物成分主要为石英、长石;岩芯多呈泥状、碎块状。
层厚0.7-1.4米。
⑦泥质粉砂岩(k2z):紫红色,中风化,具灰绿色粘土矿物条带,泥砂质结构,层状构造。
矿物成分主要为石英、长石;岩芯多呈短柱状,岩芯采取率85%左右。
该层遇水自动崩解,强度降低。
属极软岩,岩体基本质量等级为ⅴ级。
该层最大揭露厚度5.2米。
3、纠偏加固机理
纠偏采用南倾北纠,倾斜钻孔掏土法,该方法是在楼房北侧打倾斜掏土孔,经多轮反复掏土,地基下部土体被掏出,土体产生应力释放和侧向挤压变形,在上部建筑物及土体自重的作用下,产生下沉,根据建筑物的沉降速率,利用不均匀沉降来调整建筑物的平衡,从而达到纠偏的目的,最终使倾斜率控制在规范允许范围以内。
纠偏掏土孔孔数可根据本经验公式进行计算:
式中: n—孔数(孔);
l—掏土段建筑物长度(m);
n—与掏土工艺有关的校正系数;
d—钻孔直径(mm);
b—建筑物底部宽度(m);
h—建筑物高度(m);
—建筑物综合倾斜值(m)。
经计算该楼需布设¢150l14300倾斜掏土孔380个,实际施工掏土孔351个。
加固采用锚杆静压桩进行托换,设计预制方桩为200×200,桩长7m~10m (进入持力层④~⑤层土),单节桩长2.0m。
4、纠偏加固的效果分析
1、房屋纠偏
纠偏采用掏土钻机倾斜成孔,进行30°掏土,掏土孔孔径¢150,根据沉降、位移的动态监测,按2.0m~3.0m的间距、13.0~14.3m 的孔深进行反复掏土,直至满足纠偏要求为止。
我们根据现场实际测量的各点沉降数据绘制了沉降观测变化曲线图。
从实际数据反映施工过程中沉降呈线性变化,停止施工后各点沉降量变化微小并快速趋向稳定状态。
反映出施工对沉降的可控制性非常强,建筑物一直处于可控的安全状态,并且在施工完成后迅速稳定。
实际纠偏后房屋向南平均倾斜率0.528‰,满足规范要求。
因钻孔孔径较小,密度大,对建筑物变形影响较小,同时可有效控制建筑物的沉降,故质量是可靠的。
2、地基加固
⑴、锚杆静压桩
锚杆静压桩设计规格为200*200,每节桩长度2.0m,本次加固共设计锚杆静压方桩68根,实际施工68根,由于房屋阳台外挑、北侧有煤气管道及自来水管道,故对桩位图进行了调整,详见实际压桩图。
⑵、制桩、压桩、接桩、封桩头
①、制桩:方桩需提前预制,达到强度后方可使用。
②、埋设锚杆:根据反力架底座螺栓孔位,用凿岩机打孔后上紧备帽。
③、压桩:压桩是通过预埋在基础上的锚杆固定压桩架,以建筑物所固有的自重荷载作为压桩反力,用100t油压千斤顶将每节钢管桩逐节压入基础下方的土层中。
压桩采用双控指标,即千斤顶压力值和桩长双控。
④、接桩:接桩采用钢板电焊焊接,钢板预先置入方桩内,并焊接桩头的钢板,焊接时焊缝饱满连续,没有虚焊现象。
⑤、封桩头:锚杆静压桩施工结束后在桩顶部浇注300高*700宽c30钢筋砼梁,以加强基础与桩身的整体连结。
施工规范,质量符合要求。
本工程采用了倾斜钻孔掏土法纠偏和锚杆静压桩进行加固,施工中严格按设计要求和技术规范进行,主导思想明确,选用方案得当可靠,工程达到预期目的。
河南信阳富丽华城26#号楼原来向南平均倾斜率为8.902‰(2010年10月12日经建设方、质检站、监理、施工方共同监测数值),竣工验收时经四方监测(建设单位、监理单位、勘察单位、设计施工单位)结果显示该建筑物往南平均倾斜率为0.528‰,随封孔结束,沉降量相应减少,并处于稳定状态。
5、结语
本次纠偏加固工程符合合同要求,达到国家规范允许控制值,未发生任何不安全的隐患,建筑物保持原有状态,纠偏对主体没有破坏。
因此施工方案是正确的,施工是安全的,各项指标均符合国家相关规范及合同要求。
保证了建筑物的安全使用。
参考文献:
[1] jgj79-91.建筑地基处理技术规范.[s]北京.中国计划出版社1998.
[2] 地基处理手册(第一版)[m].中国建筑工业出版社.2000.。