項(xiàng)目二、地基基礎(chǔ)工程維修

教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握地基、基礎(chǔ)的基本維護(hù)要求，了解地基、基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞的原因，重點(diǎn)是地基、基礎(chǔ)糾偏方法和加固方法的應(yīng)用。能力目標(biāo)：能夠分析地基和基礎(chǔ)損壞的原因，制定相應(yīng)的加固方法和維護(hù)措施。主要問題：1、地基損壞的原因和加固方法？2、基礎(chǔ)損壞的原因和加固方法？3、地基、基礎(chǔ)的維護(hù)措施？4、房屋傾斜的矯正技術(shù)？

第一節(jié)病害原因

及其對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不良影響一、病害及原因(一)地基不良(二)基礎(chǔ)不良(三)基礎(chǔ)埋深選擇不當(dāng)(四)地基基礎(chǔ)的防水、排水措施不利(五)使用不合理(六)相鄰基礎(chǔ)的影響二、軟土地基的不均勻沉降(一)概述淤泥和淤泥質(zhì)土是軟弱十的主要土類，通稱軟土。當(dāng)天然孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥天然孔隙比大于l而小于1.5時(shí)，則稱為淤泥質(zhì)土。(二)不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不良影響不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不良影響常見部位和特征如下：1．彎曲變形2．局部?jī)A斜(1)據(jù)調(diào)查，軟土地基上緊接高差超過一層的砌體承重結(jié)構(gòu)，房屋低者靠近高層部分局部?jī)A斜過大使縱墻出現(xiàn)斜裂縫。如圖2—3所示。(2)由于高差過大而產(chǎn)生沉降差，使結(jié)構(gòu)破損現(xiàn)象，在多層樓房門斗上，也尤為常見。如圖2—4所示，3.沉降中心平面形狀復(fù)雜(如“L”、“T”、“Ⅱ”、“山”形等)的房屋建筑，縱、橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基中由各單元荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力互相重疊，必然出現(xiàn)比別處大的沉降。圖2—5所示是軟土地基上一幢“L”形平面的建筑物開裂的實(shí)例。4.相鄰影響下的附加變形

在軟土地基上兩建筑物的距離太近時(shí)，相鄰影響產(chǎn)生不均勻沉降，可能造成建筑物的開裂或互傾。圖所示是一幢二層房屋在新建五層大樓影響下開裂。低層房屋在靠近高層房屋—側(cè)產(chǎn)生附加沉降，使縱墻出現(xiàn)裂縫。5.整體傾斜當(dāng)軟土地基分布不均勻或者上部偏心荷載較時(shí)，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)整體剛度較好的建筑物(或構(gòu)筑物)，易出現(xiàn)房屋建筑的整體傾斜，引起墻體開裂．甚至整體失穩(wěn)，使房屋建筑失去正常使用功能。整體傾斜常發(fā)生在一些高聳構(gòu)筑物上，如煙囪、水塔和一些高層建筑中。三、膨脹土地基的脹縮變形(一)膨脹土的特性膨脹土多呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài)。民間常用“天晴一把刀，下雨一團(tuán)糟”來形容這種土的物理變化。裂縫發(fā)育是膨脹土的一個(gè)重要特性，常見的裂縫有豎向、斜交和水平三種。豎向裂隙有時(shí)出露地表，裂隙寬度上大下小，并隨深度而逐漸減小。(二)脹縮變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響建造在膨脹土地基上的房屋建筑，隨季節(jié)的變化會(huì)反復(fù)不斷地產(chǎn)生不均勻的沉降，而使房屋破壞。目前在三層房屋發(fā)生開裂破損率只有5％～10％，二層房屋破損率約為25％一30％，單層房屋的變形開裂破損最為普遍，達(dá)到85％以上。開裂破壞常發(fā)生在房屋建筑的以下一些部位處：1.內(nèi)外山墻的斜裂縫2-7.2.外墻面的水平裂縫和交叉裂縫2-8.

2-9.3.窗臺(tái)中垂直裂縫2-10.4.獨(dú)立柱出現(xiàn)水平裂縫2-11.5.外墻角裂成錐體2-12.四、黃土地基的濕陷變形(—)概述

黃土在覆蓋土層的自重應(yīng)力或自重應(yīng)力和建筑物附加應(yīng)力的綜合作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉，其強(qiáng)度也隨著迅速降低，稱這類土為濕陷性黃土。有的黃土卻不發(fā)生上述濕陷現(xiàn)象，則稱為非濕陷性黃土。(二)濕陷性黃土的特征及評(píng)價(jià)1.濕陷性黃土的特征2.濕陷性黃土的變形特征3.黃土濕陷性的評(píng)定4.濕陷性黃土地基的評(píng)價(jià)(三)濕陷變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響

常見的一些病害如下：1.基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)開裂。2.房屋建筑整體沉降或傾斜。3.聯(lián)接部位的斷裂。五、季節(jié)性凍土的凍害(一)季節(jié)性凍土的特性凡是溫度等于或低于0℃，且含有冰的土均稱為凍土。受季節(jié)影響，呈周期性凍結(jié)和融化的凍土，稱為季節(jié)性凍土。地基土產(chǎn)生凍脹的三要素是：1.水分2.細(xì)顆粒土3.負(fù)溫度

(二)地基土凍害對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利影響地基土冬脹、夏陷造成房屋建筑開裂破壞，通稱為凍害現(xiàn)象。常見病害及部位如下：1.裂縫：(1)斜裂縫2-14.15.(2)水平裂縫2-17.(3)垂直裂縫2-18.2.傾斜--多發(fā)生在春季，圍墻一類的建筑。3.撓曲--平面整體撓曲，多半在無橫墻的不采暖房屋中發(fā)生。4.其它--如門臺(tái)階凍起、天棚抬起、散水坡因凍害而凍裂等。第二節(jié)不良地基的

加固方法及工程實(shí)例一、擠密加固法(一)擠密作用機(jī)理(二)施工要點(diǎn)(三)工程實(shí)例二、高壓噴射注漿法加固(一)高壓噴射注漿法加固原理(二)高壓噴射注漿法的施工工藝(三)工程實(shí)例三、灌漿法加固

灌漿法－－是利用液壓，氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把化學(xué)漿液注入地基的孔隙或裂縫中，以填充、滲透、劈裂和擠密方式，替代土顆粒間孔隙或巖石裂隙中的水和氣。下面介紹幾種具體處理方法及工程實(shí)例(一)硅化法加固(二)堿液法加固(三)石灰漿加固第三節(jié)基礎(chǔ)病害

的防治和加固措施一、基礎(chǔ)的修復(fù)(一)粘結(jié)法優(yōu)點(diǎn)：具有設(shè)備簡(jiǎn)單，工作量小、施工安全方便等(二)更換法1.如需要更換段落不長(zhǎng)時(shí)(小于1.5m)可一次更換完成。2.如需要更換基礎(chǔ)段落較長(zhǎng)時(shí)(長(zhǎng)度超過1.5m)，為避免在更換時(shí)過分削弱原有基礎(chǔ)，可采用下述兩種方法施工：(1)分段間隔施工如圖2-27.。(2)分段分批施工如圖2-28.29.。(三)外包法二、基礎(chǔ)托換(—)基礎(chǔ)擴(kuò)大加固法(二)坑式托換(三)樁式托換三、不良地基上基礎(chǔ)的加固與穩(wěn)定措施(一)膨脹土上基礎(chǔ)的加固與穩(wěn)定措施1．簡(jiǎn)單的防范方法適用于:脹縮變形是由于防水、保濕措施不力而引起的情況，而且不均勻變形不能太大時(shí)。(1)地基帷幕(圖2-37)優(yōu)點(diǎn)是工作量小。施工方便。缺點(diǎn)是效果不太大。(2)設(shè)置鋼筋混凝土箍和緩沖帶法(圖2-38)2.抽換或重作基礎(chǔ)的加固措施常用的幾種作法如下：(1)砂包基礎(chǔ)、油氈、地梁和散水坡結(jié)合方法。如圖2-29(2)增大基礎(chǔ)埋深。(3)墩式基礎(chǔ)。(4)樁基礎(chǔ)。如圖2-40(二)凍脹土上基礎(chǔ)凍害的整治1.換填法

一般采取在基礎(chǔ)側(cè)面換填粗砂、中砂、爐渣、火山灰等非凍脹性散粒材料，厚度不小于150—200mm。如圖2—4l所示。2.保溫法3.增設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁或換土墊層第四節(jié)地基基礎(chǔ)的防護(hù)措施一、基本要求(一)正確合理地使用房屋房屋沒有經(jīng)過鑒定以及重新設(shè)計(jì)確定，不允許上部結(jié)構(gòu)的使用荷載有大幅度增加，不允許在已建房屋基礎(chǔ)周圍堆放過重的重物等。(二)做好地基和基礎(chǔ)的防水、排水地表水或上、下管道漏水滲入地基，都會(huì)軟化地基，使地基強(qiáng)度下降，造成一些地基基礎(chǔ)病害出現(xiàn)。(三)保護(hù)好地基基礎(chǔ)因氣候變化或動(dòng)植物活動(dòng)影響，使基礎(chǔ)上覆蓋土易散失，為不使基礎(chǔ)外暴露受損傷而削弱，應(yīng)及時(shí)填土夯實(shí)確保覆土的完整。防止在外墻四周隨意挖坑。二、特殊土地區(qū)的防護(hù)要求(一)季節(jié)性凍土地區(qū)的防護(hù)要求(二)濕陷性黃土地區(qū)的防護(hù)要求(三)膨脹土地區(qū)的防護(hù)要求第五節(jié)基礎(chǔ)傾斜的矯正技術(shù)一、浸水法和加壓法矯正(一)浸水矯正法

在浸水矯正施工前，要根據(jù)主要受力層范圍內(nèi)土的含水量及飽和度，預(yù)估所需浸水量，然后分階段將水注入地基中，注水時(shí)可通過注水孔或注水槽進(jìn)行。矯正過程中要用儀器隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止矯正速度過快，矯正先期注水量可大些，后期要減小注水量，要逐日測(cè)定各孔注水量，并做好記錄。工程實(shí)例——蘭州市某廠試驗(yàn)樓浸水矯正(二)加壓矯正法加壓矯正法－－是在建(構(gòu))筑物沉降較小的一側(cè)上部結(jié)構(gòu)上或基礎(chǔ)上加荷載。在加壓矯正前應(yīng)事先查明基底處壓力大小以及壓縮層范圍內(nèi)土的壓縮性質(zhì)，根據(jù)要糾偏值的大小，估算所需要壓縮量，而后根據(jù)房屋建筑地基土的性質(zhì)，計(jì)算上述壓縮量所需要的附加應(yīng)力增量，并算出所需加的荷載量。荷載一般宜采用鐵塊或鋼錠等一些重物。工程實(shí)例——西安機(jī)瓦廠煙囪加壓糾傾

(三)浸水與加壓矯正法為了加速矯正速度，提高矯正效果，或當(dāng)傾斜較大時(shí)，單采用浸水法難以使建(構(gòu))筑物恢復(fù)垂直位置，可采用浸水與加壓相結(jié)合的方法矯正。浸水與加壓矯正法的施工方法基本與上述兩種矯正法相同，但在注水量及荷載量的估算方面應(yīng)考慮相互影響。工程實(shí)例——蘭州市某醫(yī)院鍋爐房煙囪基礎(chǔ)浸水加壓矯正法二、排(掏)土糾傾法(一)掏土法在傾斜反側(cè)方向的基礎(chǔ)底面下，局部掏挖并取出適量基土，使傾斜反側(cè)基土的沉降量相對(duì)加大，從而使整體結(jié)構(gòu)的沉降趨于均勻，達(dá)到糾傾的目的。這種方法工具簡(jiǎn)單,施工方便，工程量小，投資少，并對(duì)鄰近建筑物不會(huì)有不良影響。(二)鉆孔取土糾傾法鉆孔取土糾傾法是利用基底軟上側(cè)向擠出這樣的原理來調(diào)整變形和傾斜的。(三)穿孔取土法地基穿孔糾傾就是在基