既有建筑地基基础复合加固技术应用研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:az4620
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地质勘查问题、施工中地基处理未达要求或房屋使用年限临近等原因,使既有建筑地基基础的质量问题逐渐暴露。当地基变形超过建筑物允许沉降时,将导致墙体开裂、建筑物倾斜、荷载偏心进而导致内力重新分布,严重的会造成上部结构在土体中产生较大剪切力,大于土体的抗剪强度而破坏。以张家口某小区住宅楼加固项目为工程背景,建筑物使用期间发现室内墙体和建筑外墙出现开裂,通过调查发现伸缩缝东西两侧结构向两边倾斜,对住户家中裂缝进行调查,发现许多裂缝仍在持续发展。依据实际情况提出采用复合加固技术对已经产生不均匀沉降的建筑物进行加固;加固完成后进行静载荷试验;建立有限元模型,提取复合加固技术后既有建筑物沉降、基底应力平均值、桩顶反力和桩土分担比;依据建立的有限元模型,分析桩长、土体变形模量、筏板厚度对建筑物沉降、基底应力平均值、桩顶反力和桩土分担比的影响规律,提出优化方案;并对建筑物进行实时沉降观测。主要结论如下:(1)本住宅楼不均匀沉降主要原因为:持力层承载力较低且具有一定的湿陷性。提出采用微型钢管桩、地基土注浆与新增筏板对地基基础进行复合加固。提出分段分块施工,先进行注浆孔及微型钢管桩施工,然后进行注浆,最后进行新增筏板施工。(2)通过静载荷试验分析,在上部结构荷载作用下,复合加固技术加固后,单桩承载力检测结果、压实填土地基承载力检测结果满足设计要求。(3)加固前后应力集中主要分布在转角和纵横墙交接处,加固之后桩位处也出现应力集中。对建筑物加固越晚,基础底荷载越大,新增筏板底应力越小。新增筏板分担的上部荷载较小,作用有限;桩顶反力的变化与上部结构荷载变化密切相关。加固后沉降明显降低。(4)从建筑物沉降、基础应力变化、桩顶反力与桩土分担比例四个方面来看,桩长的增加对复合加固效果的提升不明显,不建议改变桩长来提升加固效果。(5)土体变形模量的增加可以有效减小建筑物二次沉降;桩间土变形模量越大,桩顶反力重新分配,桩承担总荷载降低。(6)筏板厚度的增加对复合加固建筑物沉降、基底压力、桩顶反力与桩土分担比例影响较小。(7)复合加固后9#楼的地基变形均符合规范要求,且最后100d的沉降速率小于0.01~0.04mm/d,已进入稳定阶段,达到了本次复合加固的目的。
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