住宅樓糾偏及地基加固巖土工程分析

(湖南化工地質工程勘察院有限責任公司 湖南 長沙 410000)

一、引言

隨著我國為了提高人民群眾的居住質量，大力發展房地產事業，住宅樓的發展形勢也越來越好，隨之住宅樓的施工技術也得到了大量的技術支持，很多傳統施工技術被新的自動化的施工技術所取代，并且逐步的形成智能化施工。在住宅樓施工的整個過程中，地基作為整個住宅樓施工的基礎，也是決定住宅樓施工質量的關鍵因素，保證住宅樓地基的穩固就顯得尤為重要，本文就如何對住宅樓中的地基糾偏以及進行結構加固有哪些技術措施進行簡要分析。

二、工程概況

渝川碧云蘭溪三期商住樓(31#、40#、41#、42#、43#、45#、46#樓)位于四川省遂寧市商品房安居區，六層磚混結構房屋，現澆砼樓面結構，長約72.9m～65.1m，寬約12.8m～11.4m，總建筑面積分別為3965.64m2～4512.56m2。房屋基礎為鋼筋砼條形基礎，于2013年3月建成。糾偏加固設計前發現結構整體向樓梯間一側發生傾斜，最大整體傾斜率經技術鑒定分別為5.9‰、7.0‰、5.8‰、7.4‰、6.6‰、5.6‰、7.5‰。導致房屋傾斜的原因是房屋地基基礎產生不均勻沉降，而產生地基不均勻沉降的主要原因是置換填土的材料為泥質碎塊，這種泥質碎塊遇水易軟化，該置換層厚達2m左右，在不均勻的滲水環境條件及不均勻重力的作用下產生了不均勻沉降，引起房屋向沉降大的一側整體傾斜，其中最大的已超過建筑地基基礎設計規范GB50007-2011整體傾斜率的界限值4‰的規定。為保證房屋結構的安全和長期正常使用，需對房屋進行糾偏加固處理，使其整體傾斜率滿足建筑地基基礎設計規范GB50007-2011規定4‰的要求，且確保不會繼續發生超限的整體傾斜。房屋建筑平面布置圖見圖1。

圖1 房屋布置圖

三、傾斜原因分析

據本次鉆探揭露，可將該場地劃分為兩個工程地質單元，即基巖出露和基層埋藏較淺地段，如5#、6#、14#、15#、23#、24#、34#七棟樓及商業中心樓劃分為工程地質單元一區；除25#、35#的其余39棟樓地段基巖埋藏較深，劃分為工程地質單元二區。從平面圖和工程地質剖面圖中可以看出，25#、35#樓地段分別同時跨越兩個工程地質單元區，力學強度較高的基巖頂板坡度>10%屬不均勻地基，力學強度較低的松散砂土層，稍密粉土層，軟塑淤泥質土層，可塑粘土層，可一硬塑粉質粘土層，因厚度變化大，水平向沉積不連續，故這些地段也屬不均勻地基。

根據野外原位測試和室內試驗統計結果，按《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)有關規定，結合當地勘察經驗，場地地基巖土物理力學性質指標r、Es、C、Φ、Eo等設計參數見表1。

表1 地基巖土物理力學性質指標建議值表

四、糾偏設計

(一)迫降糾偏加固的方案

從技術鑒定報告中提供的信息和數據可以看出，房屋傾斜率已超過標準。盡管基本上是穩定的，但仍然存在進一步傾斜的隱患。為了確保安全并滿足施工期的要求，本設計中采用的加固和改正方法的基本思想是：首先，應消除改正過程中和改正后進一步傾斜的隱患。再用注水軟化置換土層進行整治。整改達到規范要求后，為消除沉降較小側的條形基礎的進一步沉降，沉降較小側的條形基礎也進行了防后滾加固。

這個想法也是一種糾正計劃。提出該方案是由于房屋傾斜的主要原因，即傾斜是由被水軟化的替代土壤層引起的。類似地，使用人工注水軟化較小側的置換土壤層，使其向后傾斜以實現均勻校正的目的。

(二)防止房屋繼續傾斜的加固措施

為了避免接近危險建筑物的傾斜邊界值10‰，現有房屋的總體傾斜率已超過基礎規范的允許值，最大已達到7.5‰。因此，必須在基礎地基上采取有效的加固措施，以防止房屋進一步傾斜。根據我們改正項目成功的加固設計和施工經驗，主要措施如下：

(1)為了提高防止沉降較大的一側地基進一步沉降的可靠性，采用分體灌漿加固基礎下的軟土地層，采用分體灌漿對地基進行分體，填土和固結。層改善軟化土層的機械性能并防止較大沉降側的基礎進一步下沉的目的。

(2)為防止大沉降側的沉降，采用可靠土層(強風化泥巖)作為支撐層的混凝土根樁代替基礎。當將來的原始地基塌陷時，房屋上部結構的重力將在沉降過程中轉移到混凝土根樁上，以消除進一步不均勻沉降的隱患，從而防止基礎進一步沉降在地基上。解決方案的更大面。

(3)根據本工程的特點和條件，經過安全，經濟，可行性的比較，建議采用沉降較小的一側的鋼筋混凝土縱長條形基礎的外(室外)鉆孔代替。條形基礎借助結構本身的重力校正方法，通過注水使土壤層軟化。為了加快矯正速度，還可以在室內水平條形基礎的兩側鉆一些軟化孔，或者用旋轉噴涂的土層借力和用于強制降落的錨桿壓力對其進行補充。

(4)房屋整改達到設計要求后，為防止房屋繼續向后傾斜，可以使用軟化孔在軟化層上鉆至未軟化層，對條帶下的軟化土層進行壓力灌漿。在較少解決的方面。并填充軟化孔。

五、地基加固設計

(一)地基加固技術的應用

1.壓密注漿技術

在調制好的水泥漿中加入化學試劑，按照一定的比例進行混合攪拌，增大其漿液堅固度，并通過高壓設備加注到制定的地基位置的加固技術稱之為壓密注漿技術。此種加固技術對進行地基施工的土質有著較特殊的要求，必須要求施工土質為黏性土質，而在實際進行施工過程中，現場施工人員一定要對地基澆筑區域進行充分注漿，利用高壓設備使漿液能夠完全滲入到土層當中，并且在高壓設備的作用下，澆注料會對土層產生一個較大的力，迫使土層出現裂紋，漿液就會順勢對裂紋進行填充，從而增大澆筑結構的受力面積，進一步增大地基的抗壓能力和提高地基的防滲透功能。而當利用此類方法進行施工時現場施工人員還要注意以下幾點：①對地基施工的土質進行詳細分析，確定為黏性土質后進行施工。②根據需要對水泥和化學試劑進行嚴格配比，確保施工漿液符合土質要求。③加強澆筑完成后的振搗工作，充分的振搗能有效的將漿液中的空氣和水排出，使漿液的密度符合施工標準，從而保證地基的施工質量。

2.強夯加固技術

在地基土質為軟土的施工現場，為了降低地基發生沉降和土層坍塌的風險，在現場的施工過程中，一般采用對土層地基進行夯實的物理性加固，這種對土層地基的加固方法稱之為強夯加固技術。

3.加筋法

利用在地基土層中加入鋼筋框架的加固方式就是地基加固技術中的加筋法。此類方法同樣適用于軟土層，它首先利用強夯加固法將地基夯成一個一個的坑洞，在坑洞中加入鋼筋框架，隨后在對鋼筋框架進行混凝土澆筑，相當于在土層中插入鋼筋混凝土釘子，多點位的施工能有效的增大土釘的受力面積，從而增加了地基的牢固性。

(二)結構加固技術的應用

1.鋼筋混凝土設置

在地基的修建過程中，鋼筋混凝土結構能夠有效的保證地基結構的質量。為了保證住宅樓地基的施工質量，應做到以下幾點：①對鋼筋的材質的質量和水泥的質量進行嚴格把關，確保鋼筋和水泥的規格符合施工要求。②要對地基中鋼筋的框架結構進行合理的設計，并對鋼筋和水泥的配比進行嚴格把控，確保鋼筋混凝土的質量能夠符合地基的建設要求。

2.地基結構設計

在住宅樓建筑的地基施工過程中，地基的設計規劃決定著整個住宅樓基礎的施工質量，而在進行地基的設計規劃時，要充分考慮影響地基質量的各種因素，要根據施工現場的地質環境和水文環境結合地基的使用年限來確定是地基基礎的埋藏深度，而在基礎施工過程中還應考慮基礎施工的氣候環境，如若該施工地區處在高風力地區，還應針對基礎的邊角豎向結構進行科學規劃，并將建筑物的重心調高，從而使建筑物能夠在大風狀態下受力均勻，以應對大風天氣對建筑物的影響。

3.托換技術

在住宅樓地基的加固作業中，一種在局部軟性土層、大面積的松散土層和濕性土層中安置鋼筋混凝土樁柱，并在樁柱的上部建設受力臺，從而將地基本身所受到的壓力分攤給混凝土樁柱的地基加固技術稱為托換技術。其中主要的施工工藝有灌漿托換法，其主要的施工步驟是將按比例調配好的混凝土漿液托換到地基中，通過添加相關的化學試劑，達到快速固化的效果，以此來增強地基的穩定性。從而減少地質沉降的現象發生。

4.植筋技術

植筋技術在住宅樓的地基施工中是一種應用比較普遍的加固施工技術。其技術特點相較于其他加固技術來說具有操作簡單、成效顯著的優點。在進行地基建設過程中，施工人員只需將固定好的鋼筋框架直接放入澆筑完成的混凝土內部，以此來提升混凝土堅實度的可靠性。

六、本工程方法創新點

該項目的主要創新總結如下：

(1)在項目初期，建筑物的傾斜度已超過國家規定的極限。為了防止后期的校正，對較大沉降的土層進行注漿加固，為防止注漿加固的不確定性，在建筑物基礎下方采用旋噴注漿樁。將旋噴灌漿樁全部應用到良好的支撐土層上，并將部分上部荷載轉移到樁上。

(2)基于應力釋放原理，采用高壓噴水的方法對沉降較小的一側進行噴水。這種方法相對于手動排土的優點是操作更方便，成本效益高，孔的角度和孔的大小可以通過調節噴水壓力來控制，并且挖深也可以改變根據施工要求。

(3)當整改效果即將達到預期效果時，將合理比例的水泥漿注入較小沉降側的注水孔中，控制傾倒的速度和發展，注入的水泥漿同時具有較小的結算額。一層土壤被加固，在后期抑制不均勻沉降中起到了一定作用。

七、結束語

(1)對于因地基不均勻沉降而引起的房屋傾斜應盡早查明原因并采取措施進行處理。本工程的實踐表明，本工程使用的方法技術經濟效果較好。

(2)糾偏工程設計要設置現場綜合監測系統，實施信息化施工，隨時對沉降及傾斜監測信息進行分析，以便隨時調整施工方案。

(3)本文結合工程實際，提出的糾偏、加固處理方法，安全、經濟、適用，對類似項目具有一定的借鑒意義。

(4)綜上所述，隨著我國房地產行業的快速發展，住宅樓行業也迎來了行業的春天，借此機會住宅樓行業的施工技術迎來了迅速發展更新的時代。而在整個住宅樓施工過程中，地基的施工作為整個工程的重中之重，在住宅樓地基的加固施工中應用最新的施工工藝能夠有效的保證地基施工的質量，從而保證整個住宅樓施工的質量達標。