微型钢管桩托换加固某建筑物桩筏基础的应用研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CSY915
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近年来,我国工程建设获得了前所未有的成就,基础设施建设不断发展,各种各样的建筑层出不穷,不仅国内发展迅速,在国外许多国家也能看到中国建造的身影。但是随着社会经济快速发展,城市的建筑用地也开始变得紧张,为了满足人们对城市居住条件的需求,许多工程项目不得不建在挖填方地基上,于是挖填方工程逐渐大规模发展起来。由于填方地基的复杂性,给工程项目带来许多问题,由于地基承载力引起的建筑物倾斜、开裂等问题日益增多。高填方区域地基的不均匀沉降导致的建筑结构倾斜、开裂等,严重削弱和破坏了建筑结构的整体性、安全性以及耐久性,而且直接或间接的影响着人们对建筑物的正常使用要求。建筑物倾斜、开裂,不仅对建筑物自身带来了不可估量的危害,同时也也导致了严重的经济损失。因此,对已有建筑物的纠偏加固理论以及施工技术的研究成了许多岩土工程领域专家学者研究的热点课题,而且已有许多专家学者做了相应的研究,并取得了一些成果。本文主要依托三门峡市某小区68#楼基础托换加固工程为背景,系统研究了外扩筏板基础+微型钢管桩托换技术在已有建筑物基础加固中的应用。通过地质勘查,系统分析建筑物倾斜事故原因,并通过前期监测预测建筑物倾斜趋势,然后提出紧急处治措施,通过数值模拟、承载力计算、现场试桩以及稳定性计算,验证和预测加固效果,并通过施工后期监测对加固效果进行评价。本文主要研究内容及结论包括:(1)分析国内外桩土相互作用和锚杆静压桩研究现状以及经典案例,总结列出了各种地基加固技术方法,并探讨和对比了各方法的实用性以及优缺点,参考对应的实际工程案例总结经验,并研究出适合本案例加固的方法。(2)通过查阅规范和微型钢管桩加固相关的文献,阐述钢管静压桩设计的理论依据,并通过对比研究了适用微型钢管桩的单桩竖向承载力计算方法,以及单桩竖向稳定性计算依据。(3)以三门峡市某小区68#楼基础托换工程为例,通过查阅地勘报告和沉降监测,综合分析了沉降原因,并针对其沉降情况提出加固设计方案,选用原筏板开孔增设微型钢管桩托换原桩基础+外扩筏板基础的方案,进行紧急止沉纠偏加固,并对设计方案的细节进行了详细介绍。(4)通过单桩竖向承载力特性数值模拟、现场试桩,计算单根钢管桩竖向承载力,并用PLAXIS 3D模拟全模型加固效果,根据模拟结果预测实际加固是否能达到设计要求。根据结果显示,托换方案模拟结果符合设计要求预期效果,不仅抑制了建筑物基础进一步沉降,还具有纠偏效果,证明托换加固设计方案具有可行性。(5)通过现场试桩确定施工控制参数,注重施工要点,保持施工与监测同步进行,实时掌握建筑物沉降动态,并通过沉降监测与倾斜度对加固效果进行评价。(6)通过沉降监测与倾斜度计算可以看出,利用微型钢管桩+外扩筏板基础托换桩筏基础的方案是成功的,可以达到建筑物止沉纠偏加固的目的。由监测结果显示:微型钢管桩托换桩筏基础的方案,不仅施工工艺安全可靠,加固机理明确,而且施工过程对建筑物基础扰动较小;采用外扩基础增大筏板基础面积的方法可以有效抑制建筑物基础进一步沉降,加固效果显著;钢管桩在施工结束大约15日后,基础沉降稳定在0~0.5 mm/d之间,基本符合规范要求。通过实际案例证明,微型钢管桩与外扩筏板基础相结合加固方案在已有建筑物止沉加固中的应用是有效且成功的方法,本文研究成果对已有建筑物基础加固与纠偏工作有一定的参考价值。
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