既有建筑物地基基础加固技术

既有建筑物地基基础加固技术探究摘要：本文从对既有建筑地基基础加固施工管理的实践经验出发，结合工程实例，详细论述了既有建筑地基基础加固技术要点，具有一定参考价值。

关键词：既有建筑；地基基础；加固
已建建筑地基基础因种种原因，如建造年代久远，已有结构由于设计、施工不当，周围环境的影响或使用功能的改变以及进行增层改造等，常常需要进行地基基础加固。

与新建工程相比，既有建筑地基基础加固是一项技术较为复杂的工程，具有技术要求高、施工难度大、场地条件差、工期长、风险大等特点，本文结合实践经验，就既有建筑地基基础加固的相关问题进行探讨研究。

1地基基础常用加固方法
既有建筑地基基础加固亦称托换技术，我国于1991年编制了行业标准《建筑地基处理技术规范》(jgj79—91)、2000年编制了行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》(jgjl23—2000)，为科学、规范化地进行既有建筑地基基础加固提供了依据。

一般来说，地基基础常用加固方法主要有：基础加宽加固技术：通过加大基底面积减少基底应力来满足地基承载力要求和变形的要求；基础加深加固技术：通过在原基础下设置混凝土墩使上部荷载传递到较深的承载力较大的持力层中；桩式托换加固技术：通过在原基础下加桩(树根桩、静压锚杆桩、灌注桩等)使上部荷载传递到深层持力层中；地基加固技术：对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，
形成人工地基，常用的有石灰桩法、灌浆加固技术、高压喷射注浆法、灰土挤密法、硅化法等。

2地基基础加固注意事项
2.1根据对原基础的复核结果，决定基础是否需要进行加固
建筑物在经历一段使用时间后，地基土逐渐被压实，地基土变硬，承载力日益提高。

因而已有结构原基础的复核除应满足现行《地基基础设计规范》、《砼结构设计规范》等有关规范标准外，地基承载力等技术参数宜根据现场地质勘察确定。

若现场地质勘察有困难，可依据房屋使用情况结合当地实践经验，对原房屋设计时的地基承载力标准值进行适当提高。

若原房屋经长期使用(砂土地基使用4a以上；粉土、粉质粘土地基使用6a以上；粘土地基使用8a 以上)，未出现沉降裂缝和异常变形，地基沉降均匀，上部结构刚度较好，原基底地基承载力在80 kpa以上时，地基承载力标准值可按下式给予提高：fk =fok
fk——基础复核时地基承载力标准值；
——房屋原设计时的地基承载力标准值；
fok——地基承载力提高系数，见表1。

表1 地基承载力提高系数
（注：po为原房屋设计时基础底面处的平均压力）
2.2 对于扩展基础，基础底面积扩大对原基础的抗冲切和底板的抗弯是不利的。

即使原基础的抗冲切承载力和底板抗弯承载力满
足设计要求，基础底面积扩大后也需要重新复核。

若复核结果不满足规范要求，则需要在增加底面积的同时增加载面高度。

单位长条形基础底板任一截面的弯矩为：m=1/2·pn a。

式中：pn——地基净反力；a1——底板边缘离任一截面的距离。

底板增大后弯矩的变化量为：△m=pna1△a1+l／2·a△pn；△a1=△b/2；△pn =- pn△b/b。

弯矩变化量可以表示为：△m=1／2·pn a △b·(1/a1-1/b)。

由于a1小于原基础宽度b，所于△m>o，即弯矩增加。

2.3 截面增大后钢筋混凝土基础的承载力计算可按《建筑地基基础设计规范》和《混凝土结构设计规范》的有关规定进行，但对混凝土和钢筋的强度设计值乘0.8的折减系数。

2.4 为保证上部结构荷载能有效地传递给新加基础，使新旧基础共同工作，基础新增部分与原来基础间必须有可靠的连接。

具体措施如下：新旧基础接触面应清洗干净，涂刷净水泥浆等界面剂；原混凝土基础表面凿毛处理；原混凝土底板钢筋与新加混凝土底板钢筋应焊接，有条件时也可采用结构胶植筋的办法；对于柱下独立基础，必要时可以在原基础上打膨胀螺栓或植短钢筋；基础高度加大时，对柱下条形基础，可通过凿出原钢筋与新加钢筋焊接的办法，也可采用三面外包的方法。

2.5为了不扰动原地基，新加基础的埋深不应超过原基础，一般与原基础相同。

2.6对条形基础应按长度1.5～2.0m划分成单独区段，分批、分
段、间隔分别进行施工，决不能在基础全长上挖成连续的坑槽或使坑槽内地基土暴露过久而使原基础产生和加剧不均匀沉降。

2.7对加宽部分，地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。

2.8灰土垫层的强度随着时间的推移而提高，压实系数为
o.93．0.95时，承载力标准值可达200～250kpa，在进行基础加固时可按次值选用，并应进行下卧层承载力验算。

3 工程实例
3.1工程概况
某工程营业房共八幢，为双层框架结构建筑，基础采用条形基础，埋深为-1.10m，场地原为农田及水塘，地基土层及其物理力学性质见表1。

该工程地基采用块石抛填及碾压处理，然后直接进行基础施工。

表1 土层及其物理力学性质汇总表
该工程于2008年5月竣工，从5月10日开始沉降观测，至同年12月19日沉降观测记录，累计沉降量为120～447mm，沉降速率为17.14～63.86 mm/月，且沉降还未稳定。

建筑物墙体已出现裂缝，但地梁、联系梁及上部结构梁柱等主要受力构件未出现裂缝。

有两幢建筑物已出现倾斜，但建筑物倾斜率小于7‰。

3.2沉降原因分析
工程场地原水塘处采用抛石挤淤，基础底至原状土回填约1.00m
厚碎石黏性土层。

产生沉降量过大的原因，主要如下：一是原水塘处块石部分直径大于1.00m，回填成分杂，挤淤不明显；二是回填土块石大小不均匀，回填时未分层压实，多孔洞；三是下卧土层①粉质黏土及②淤泥都为高压缩性土层，力学性质差，为软弱土层。

3.3 加固设计及处理
从建筑物沉降量及沉降速率分析，该建筑物基础必须加固。

考虑到场地地质条件及建筑物本身特点，基础加固采用锚杆静压桩。

该建筑群为生产性营业房，底层堆载按4kn/mm2计算，设计采用250 mm×250 mm钢筋混凝土方桩，每段长2.00m，混凝土强度等级为c30，最终压桩力为280 kn。

考虑到建筑物沉降量已较大，基础相对较宽，根据《锚杆静压桩技术规范》(ybj227-91)，设计桩土各承担约50%承载力，总桩数为130根。

经过试桩，压桩p—z曲线显示压桩力在①粉质黏土层有一峰值，以下压桩力基本变化不大，直到第④、⑤层压桩力达到280kn，确定桩长约为30 m，以④层砾砂及⑤层圆砾作桩端持力层。

设计时考虑部分桩位压桩时可能遇大块石，故应进行预钻孔。

在实际施工中，仅6根桩未压到位，故随后进行补桩。

锚杆静压桩施工完毕后，对倾斜率大的部位先封桩，待建筑物倾斜纠正后，再封其余桩。

对于墙体裂缝采用钢筋网片加固，网片钢筋为ф8，网孔为150×200。

锚杆静压桩施工于2009年4月20日至6月10日进行，加固工程完成一个月后，对沉降进行观测，得到的附加沉降速率几乎为零，说明建筑沉降已稳定。

参考文献：
【1】杨震.地基基础加固技术分析及应用探讨【j】硅谷，2009，（12）：97.
【2】李贞龙.已有建筑地基基础的加固策略【j】.建筑设计管理，2010，（1）：76-77.
【3】孙凌寒，刘兵.对既有建筑地基基础的加固研究【j】.城市建设，2010，（63）：355.
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。