工程结构加固案例分析

一、软土地基事故

1、事故现象

最常见的事故现象：

①产生过量沉降

(1) 杭州花园新村4号住宅（四层）下沉1.23m，基础为筏板基础，稳定后顶起。

(2) 武进芙蓉西周村三间三层农宅，下沉18cm，地基均为淤质土，稳定后重做地坪。

②产生严重不均匀沉降

武进农机公司仓库，二层，底层为框架结构，二楼为砖混住宅，走廊有外立柱。在原河塘填土上，一年后下沉，致使二楼住宅墙体产生45°大裂缝，宽16mm。

③房屋倾斜，严重者失稳倒塌。

2、事故原因

绝大多数为承载力在80KN/m2以下的淤泥质软土引起的。

3、软土的特性

①软土的形成：在静水或缓慢流水环境中沉积而成的饱和粘性土，型式有：

(1) 滨海沉积——盐城外黄海滨，古时每年有上百平方公里湿地(长江黄河泥砂)沉积。

(2) 湖泊沉积——

(3) 河滩沉积——常武地区是长江下游冲积平原，软土多。

(4) 谷地沉积——

②软土的外观：

灰色或深灰色

③软土的特性及变形特点：

特性：(1) 含水量大，甚至饱和达流限；

(2) 强度低，一般≤120KN/m2；

(3) 压缩变形大。

变形特点：(1) 沉降量大；

(2) 初始沉降速度快，延续时间性长（10年～数十年）；

(3) 沉降量与含水量成正比。

4、事故实例

事例１：

①常州冶炼厂，三层框架结构，库房柱倾斜。

(1) 一层砼柱浇筑完，拆模后，有6根柱上端偏离80mm多。

(2) 原因：地基下边有多个小块软卧层（地质钻探与设计不协同）。

(3) 处理：

a、将砼柱吊移；

b、挖去软卧层，浇筑C10砼至基底标高；

c、重新把柱吊装就位。

② 翠竹111号房（住宅）房屋纵向出现竖向裂缝，基础圈梁下产生水平裂缝。 a 、 地基：表层有2～3m 的140KN/m 2的土层，3m 以下是20多米厚的淤泥质土； b 、 基础为筏板基础，上部为6层砖混结构的住宅；

c 、 居住三年后，在距山墙外10多米处筑路、架桥，路、桥和住宅下边的地质概况是一样的。在打桥桩及路基填土碾压干扰下，使111号住宅东端产生二次沉降，而中、西部未沉。导致房屋中部出现竖向裂缝，东端基础出现水平裂缝。

d 、加固

——在基础圈梁外侧，浇注钢筋砼承台，按设计要求留孔。 ——将预制200*200砼方桩，从留孔中压入到砂土地基中，桩长23m ，以阻止沉降，防止事故恶化，至今10年多未见异常。

事例２：

① 建房概况（武进芙蓉镇）： 按规划每六间三层半为一幢

(1) 1#楼先建五间，一年后接建东端的一间，虽未见异常，但连接处整体性总会差一些。

(2) 二年后东边建2#楼，2#楼均匀下沉160mm ，致使1#楼东端接建房山墙发生二次沉降。

② 事故现象：

(1) 1#楼东山墙下沉40mm ； (2) 屋顶柃条向东外移30mm ； (3) 纵墙门窗无法开关；

(4) 墙体在门窗角薄弱位置多处裂缝，宽12～16mm 。 ③ 事故原因：

(1) 地质，经钻探为60KN/m 2,厚3.8m,下层为80 KN/m 2； (2) 经验算基础承载力不足96KN/m 2<132KN/m 2的线荷载；

(3) 2#楼沉降大，给1#楼东山墙墙基造成应力叠加，使1#房东山墙基础产生二次沉降。

④ 事故处理

(1) 加固原则——限制沉降，扩大基础承载能力；

(2) 加固方法——打杉木桩，桩自身有承载力(19.5KN/m 2)，挤密土可增加承载力；浇砼地梁扩大承载力(36KN/m 2)；

总承载力：96(基础原有承载力)+19.5+36=151.5KN/m 2>132.2KN/m 2 (满足

)

(3) 传力方式，见软土地基基础加固简图。

武进市XX镇XX居民房屋地基基础下沉的鉴定及加固

一、建房概况：

按镇规划每六间三层半为一幢，房顶高12.6M，开间为4.0M，前后进深为15M。前店面房及后房间均为4X6M，中间楼梯间为4X3M。基础埋深为-1.4M，基底宽为1.6M，基础由二层石块及220砖砌筑而成。底层墙体为实砌，二、三层墙体为空斗墙，楼层为多孔板，屋面为混凝土檩条上浇注40钢筋混凝土板，板上盖小青瓦。Ｘ居民房屋建在1＃房东端第一间，比其他五间晚建一年，接建后未见明显异常，两年后在1＃房以东建成2＃房。两幢房山墙轴线间2.0Ｍ，基础大方脚外边缘相距为0.3M。2#房建成一年均匀下沉160MM，致使1#房X居民房屋东山墙发生二次沉降。

二、事故现象:

1、1#房X居民房屋东山墙附加沉降量为40MM，开间4M之间，沉降差为35MM>允许沉降差20MM(危房鉴定标准)；

2、三层楼板及屋面混凝土檩条外移30MM；

3、纵墙壁上所有门窗无法开关；

4、纵墙上门窗的角部发生裂缝：有竖直的、有45º的，裂缝宽度在12～15MM之间，大于允许值10MM，每道纵墙均有2～3条这样的裂缝；

5、楼板西端高、东端低，高差为40MM。

三、事故原因：

1、沿山墙对地基补充钻探，钻三个孔。由钻探资料表明：1#、2#房地基为软土层，-5.2M以上的地基承载力为60KN/m2，-5.2M及以下承载力为80 KN/m2。土的含水率达50%，压缩变形较大。

2、经验算，山墙基础上部线荷载为132.2KN/M，而地基基础承载力为96KN/M<132.2KN/M，原基础承载力不足。原来有点沉降，但不影响使用，未引起注意；

3、因2#房地基基础沉降量较大，与1#房靠得近，对1#房地基有附加的影响，使1#房发生二次沉降。沉降差超过允许值，墙壁体裂缝宽度也超过鉴定标准，使X居民房屋处于危险状态。

四、事故处理：

1、本工程地基基础事故加固的指导原则——限制沉降；扩大地基基础的承载能力以满足上部荷载需求；

2、为了有效地阻止1#房基础继续沉降，决定采用打桩。由于险情紧迫，用预制桩怕耽误时机，就用当地市场上立即可买到的杉木，长：4000MM，直径：大头130MM，小头70MM。桩顶打至与基底一样平，基底埋深-1.4M，桩下端打入承载力为80KN/m2的中土200MM。打入土中木桩体积达5m3以上，可使地基土有所挤密，地耐力会略有提高，同时可减少2#房基础下沉的影响。

3、为扩大基础的承载力，在基础大方脚的两边，也即在木桩的顶部浇注300X400混凝土地梁。两边的地梁合起来宽度为0.6M，则基础每米长度内可扩大承载力36KN/M。每根木桩承载力3.9KN，每米基础长度内有5根木桩，可得19.5KN/M的承载力。这样加固后，每米基础理论长度内的承载力为96KN+36KN+19.5KN=151.5KN>132.2KN，地基基础的承载力得到了满足；

4、木桩、地梁与原基础的连接：

①在木桩顶部竖直钉Ф10钢筋，长度为500，打入木桩内150，还有350锚在混凝土地梁中。

②在原基础的块石缝隙中，用细石混凝土栽Φ16的螺纹钢筋，水平放置，长度为400，栽入石缝中150，还有250锚入混凝土地梁中。

③每根地梁用4Φ12作主筋，箍筋为Φ6@200。

④沿原基础两侧的斜坡上绑扎Φ10螺纹钢筋@150，此筋从基础圈梁下面穿过，分布筋为Ф6@250，浇注厚度不小于120MM的钢筋混凝土板。

⑤将基础圈梁下的砖基础每隔450打一个150×150的洞，用混凝土塞满。

⑥基础加固所用混凝土强度等级为C30，形成了桩抬地梁，地梁、斜板抬原基础的有效传力