砖混结构纠偏设计案例分析研究.doc

1、1砖混结构纠偏设计案例分析研究摘要： 某建筑物现已明显向一侧倾斜，对房屋的结构现状已进行鉴定检测。现对纠偏方案进行分析研究，选择一个安全、经济的纠偏设计方案。本工程在方案对比后采用堆载加压的方法纠正房屋的倾斜，用PKPM 基础单元软件建立模型进行分析，根据沉降量的计算结果，对堆载量的大小做出变动调整，并在实施过程中，时时监测，做出动态调整。 Abstract： A building has been tilted to one side， and the status quo of housing structure has been identified and detected. Now

2、it makes analysis and research on rectifying deviation scheme to choose a rectification project which is best safe and economical. After comparing projects， this engineering uses heaping load for pressure to correct inclination， the analytical model is set by Pkpm foundation element analysis softwar

3、e， according to the calculation results of settlement， makes change adjustment， in the process of implementation， constantly monitors and makes dynamic adjustment. 关键词： 不均匀沉降；纠偏；堆载加压 Key words： differential settlement；rectification；heaping load for pressure 2中图分类号：TU746.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016

4、）33-0110-03 0 引言 房屋基础下部存在土层分布不均匀的软弱土层时，会导致房屋不均匀沉降及倾斜。本文介绍了一幢由于地基变形大导致倾斜的砖混结构房屋，主要论述对比各种纠偏方案的优劣，房屋纠偏的主要途径：顶升法、阻沉法、迫降法，最终选取迫降法中的堆载加压方案，联合采取掏土纠偏，以达到方便、快速的纠偏效果。 1 工程概况 本工程为昆明市某办公楼，建造年代不详，持续使用至今大约 20 年。房屋平面呈矩形，二层砖混结构，长约 57m，宽约 13.8m，建筑总高约5.8m。240mm 厚实心粘土砖承重墙体上方均设有圈梁，墙下为毛石条形基础，埋深约 1.5m。在房屋使用过程中，发现其有不均匀沉降，

5、房屋的东南角最大倾斜率达到了 17，已远超出国家规范建筑地基基础设计规范 （GB50007-2012）建筑地基变形允许值 4.0。 2 场地工程地质条件 该房屋地基所在区域的土层条件较为复杂，地层结构属多层型。除地表为人类近期活动形成的地层外，根据沉积环境按成因类型划分为冲洪积相、湖沼相、冲湖积相等四个不同类型的单元层，整个场地土被评定为中软土。其中主要以杂填土、湖沼相的淤泥质粘土、泥炭质土等软弱土对房屋稳定极为不利，具体特征如下： 杂填土：褐灰、深灰色，由粘性土混含碎石、砖头及瓦片等组成，3结构松散，稍湿，局部区域存在，平均厚约 1.1m。淤泥质粘土：淤泥质粘土埋深 1.1-3.8m，厚度

6、0.5-2.6m，平均厚度 1.5m，软塑状，孔隙比1.38，压缩系数 1.05MPa-1，压缩模量 2.26 MPa，承载力特征值70kPa。泥炭质土：埋深 3-5.5m，厚度 3.5-5.1m，平均厚度 4.29m，软塑-流塑状，孔隙比 5.73，压缩系数 8.88MPa-1，压缩模量 0.60 MPa，承载力特征值 50kPa。粉土：埋深 5.5-12.0m，厚度 0.3-4.3m，平均厚度1.48m，稍密-中密状，孔隙比 0.87，压缩系数 0.31MPa-1，压缩模量3.0MPa，承载力特征值 120kPa。 3 房屋倾斜现状及原因分析 2013 年对该办公楼进行检测，现场采用全站仪

7、对该房屋整体倾斜进行测量，测量结果表明，房屋南北方向向南倾斜 711，东西方向向东倾斜 1317。2016 年再次对 2 号楼进行测量，用水准仪对室内地坪进行水准测量，测出结果如图 1 所示。 17/B 轴角点（即 17 号点）假设为水平点（0.000） ，12/D 角点（即 17 号点）测出值为-0.1250m，12/A 角点（即 11 号点）测出值为+0.1135m，两点相差 0.2385m。两次测量结果均表明：该楼总体沿短轴线方向向东南侧倾斜，最大差异沉降约 24cm，房屋向东南方向倾斜率约17.7。 引起房屋向东南方向倾斜的原因：房屋基础多数处于泥炭质土层强度低，土质压缩性高，房屋易沉

8、降，以及土层在该地段分布不均匀，导致房屋地基基础沉降量大；房屋东南侧的周边建筑施工时扰动了该侧土体，引起该侧沉降量大。以上原因导致房屋东南侧沉降大，引起房4屋在短轴方向上向东南侧倾斜，倾斜率已远远超出国家规范建筑地基基础设计规范地基变形允许范围 4.0、国家规范危险房屋鉴定标准地基变形允许范围 7.0，已构成危险；并且在使用过程中，东南侧靠窗办公的人明显感觉办公桌四角不齐平，工作久后，非常不舒适。为了保证建筑物今后的安全及正常使用，需要对该建筑物进行纠偏处理。 4 房屋纠偏设计方案对比 建筑纠偏技术有：顶升法、阻沉法、迫降法。 4.1 顶升法 顶升法，通过在建筑物沉降大的部位将建筑物基础与上部

9、结构沿一特定位置进行分离，采取顶升设备，调整建筑物沉降量来达到纠偏的目的。或在沉降大一侧的地基土中注入具有挤密加固作用或具有膨胀性的浆液，促使膨胀剂反应产生较大的膨胀力把建筑物一侧顶起，从而达到纠偏的目的。 顶升法的缺点：顶升时必须均匀递变，防止快速顶升对建筑物造成破坏；顶升法的纠偏效果一般，纠偏不大，有扰动地基土的危险，实行困难。优点则是顶升纠偏通过恢复或提高建筑物原来的设计标高，避免了建筑物标高降低后的其他影响。 4.2 阻沉法 阻沉法，通过加固托换沉降较大一侧的地基基础或减小该部位地基附加应力，阻止了该部位的沉降，沉降较小侧则继续沉降，从而减小与沉降较小一侧的沉降差异，可使建筑物倾斜得以

10、纠正。主要方法有：托换基础加固法、卸载纠偏法、上部结构调整纠偏法。 组沉法的缺点：托换基础加固纠偏法和卸载纠偏法有其局限性，纠偏效果不大，只适合作为辅助措施；上部结构调整纠偏法施工时妨碍建筑功能的正常使用，而且还引出地基基础的承载力问题。优点则是5卸载纠偏法对于倾斜量小的建筑，方便易行。 4.3 迫降法 在建筑物沉降小的一侧采取措施迫使该侧下沉，适当增加该侧的沉降量，用以减小与沉降大一侧的沉降差异，从而达到纠偏的目的。主要方法有：堆载加压、掏土纠偏、浸水或抽水纠偏等。 迫降法的缺点：纠偏效果强烈，具有突变性，不易控制；由于纠偏速度快，会导致房屋墙体出现开裂现象，以及水管、电管拉坏，这些都需要在

11、完成纠偏后进行修补。优点：在施工过程中，不影响建筑物部分使用功能，可以继续用来办公；可以快速减小建筑两边不均匀沉降差，预计 3 到 6 个月可取得明显的效果；相对顶升纠偏等方法，费用更加经济、施工操作更为简单易行。 根据该房屋的倾斜状况、沉降发展趋势、基础形式，而且考虑到地质条件，房屋基底部位多为淤泥质土和泥炭质土，往下 5.0m 左右位置多为粉土和粘土层，综合考虑下采用迫降法中的堆载加压联合掏土纠偏方案。基于房屋向东南方向倾斜现状，考虑在建筑物沉降小的一侧（1-17/A-C 轴一侧）堆载沙包等临时加荷设施，加大该侧地基附加压力，迫使该侧沉降加大，用以减小建筑物两边不均匀沉降差。 5 房屋纠偏

12、设计施工要点 堆载沙包压重时，考虑到底板下的土体承担了一部分荷载，导致基础附加应力增加不大，短期内达不到明显沉降效果，因此，在一层底板处，掏空土体，在基础上直接搭建预制或现浇混凝土板，在板上堆载临时荷载，使荷载由板直接传至基础，不使该部分土体分担荷载，以增加基础直接受力，加快侧边的沉降，快速减小建筑物两边不均匀沉降差。6纠偏设计施工示意图见图 2。 查明地基土层的土层性质和基地压力大小，估算沉降量，用 PKPM建模，计算所需要施加压力的大小。计算结果：未堆载加压前地基变形达到 100mm，当堆载量约 30kN/m2 后，地基变形达到 220mm，基底承载力能满足要求。 先凿除沉降小一侧（西北侧

13、）一层房间基础上的顶板（不包含楼梯间、卫生间） ，挖除条形基础顶板上的覆土，暴露出基础；在基础上搭建现浇混凝土板（厚约 150mm） 。 在该侧（西北侧）沿墙内外（不包含楼梯间、卫生间）堆载沙包加重，墙内 12 个房间堆满，墙外堆出 2m 宽度，堆载量约 30kN/m2。堆载量根据房屋西北侧沉降量的大小做出变动调整，沉降小处，堆载量大，沉降略大处，堆载量小；加载过程必须分级加载，根据严格监测的数据，进行动态调整。 在该建筑纠偏前，要编制监测方案，布置倾斜监测点、沉降监测点、裂缝监测点；在施工过程中，每天监测不少于 2 次，根据沉降的情况再进行堆载荷载的大小调整，实施动态调整；在纠偏完成以后的半

14、年内，仍要继续监测房屋的倾斜及沉降情况。 该栋建筑物纠偏后，其纠偏合格标准应符合建筑物倾斜纠偏技术规程 （JCJ270-2012）的要求，即 Sh0.004Hg Sh：建筑物纠偏顶部水平变位设计控制值 Hg：自室外地坪算起的建筑物高度 7该建筑物纠偏顶部水平变位不大于 23cm。 在该建筑纠偏完成以后，要对房屋经行修补处理，如堆载加压中拉坏的水管，墙体出现的裂缝。 6 结论 本文通过结合工程实例，根据对该房屋的检测和检查结果，对比各类纠偏方案的优劣，迫降法中的堆载加压方法可成为当中最为可行性的参考，它最为经济，方便，安全。目前该房屋正在用此方案进行纠偏，已历时 60d，房屋倾斜率为 10.3，

15、纠偏效果明显，但还未满足国家规范要求。纠偏仍在进行中，直到房屋的沉降趋于稳定。 参考文献： 1刘志明，陈强，范俊.堆载法在桥梁基础纠偏过程中的应用J.公路学报：2012（11）：35-38. 2何峰.筏式基础房屋的掏土纠偏设计方法的研究J.建筑结构：1997（4）：10-15. 3谢石连，刘颖.软土地区轻量级房屋联合纠偏分析J.施工技术，2009，38（2）：79-80. 4谢石连，夏才初，张弘，陈锡宝，葛敏敏.软土地区沿长轴倾斜房屋的纠偏加固J.工业建筑，2013，43：154-157. 5姚建平，张里，蔡德钩，李中国，郭增强.抬升辅助堆载加压法对某房屋纠偏加固的处理J.施工技术，2014（9）：109-112.