某仿古建筑病害原因分析及应对措施.pdf

[摘要]某居住性仿古建筑基础持力层为新近素填土，经机械分层碾压形成。因雨水侵人产生不均匀沉降和倾斜。条形基础断裂100多处，西院地下室南北向倾斜达7.06%c,西配房东西向最大倾斜达16.2%0，挡土墙倾斜8~10m/2~3d,并在墙体中部、南部、北部分别出现1~2mm竖向通长裂缝；建筑处于危险状态中。通过坑式静压钢管桩终止住房部分的沉降并实施纠偏，通过自进式锚杆结合水平压力注浆实施松散素填土的固结增强及挡土墙加固。对地下室采取从底板附带上部建筑整体顶升方式纠偏，达到了结构无损环、底板防水层未破损的效果。[关键词]加固；仿古建筑；不均匀沉降；倾斜；顶升；纠倾

内容摘抄：

1工程概况
某仿古建筑，始建于2010年下半年，建筑面积西院25.5m×53m,东院31m×53m,合计4346m2,为仿古式单层居住性建筑。建筑最高处6.22m,局部地下1层（地下室埋深-6.37m,面积约130m2)。结构形式为木结构，内砌标准黏土砖，外砌仿古砖双层围护，混凝土条形基础。持力层是经过碾压处理的素填土，主要成分为黏性土，含少量粗砂和花岗岩碎屑，粒径为1.0~3.0cm;每0.30m一层机械碾压形成，层深介入6.5m,平均厚度6.5m;综合评定该素填土层承载力特征值fk=190kPa。设计承载力特征值为150kPa。2011年9月，该建筑已经完成主体结构及围护结构，因连续几天大雨，回填土经水浸泡变软而产生不均匀沉降。沉降由东向西逐步加剧。
现场观察：该建筑物地基已经出现严重的不均匀沉陷，导致建筑物条形基础、圈梁、墙体多处开裂，条形基础与管沟支撑墙体脱离间隙最大处≥105mm,西院靠近西侧约8m左右土体南北向通长发生深层位移，上部木框架倾斜，部分节点松动。施工前业主没能提供建筑物原始水准点及具体沉降倾斜数据。

2病害原因分析
1)该场地原地貌走向为由东往西呈斜坡状，最高点-4.445m,最低点-11.860m,该地区2011年8,9月雨水多，为历史罕见。大量地表水渗人地下素填土层，因西面低洼，且西面全长设有基础埋深8~10m的重力式混凝土挡士.墙，挡土墙泄水孔均未见流水痕迹，表明泄水孔没起到排泄地下积水的功能，使挡土墙兼有拦水坝作用。根据事后开挖观察，地下水位一度上升至-4.000m左右，导致回填土地基长期被水浸泡强度迅速降低，同时西面回填土相对于东面来说要厚，其不均匀沉降速率及总沉降量比东面要大得多。

3病害应对措施
3.1坑式静压桩托换及顶升纠偏
首先考虑西院西面沉降严重且仍处于发展中，决定采用坑式静压桩托换来终止基础沉降。静压桩用中127×10无缝钢管分段压入进行托换，其余人面积地基采用压力注入水泥浆进行土体结增加强度，但试验时发现：①由于碾压离散性较大，中间较密实的夹层因墙体提供反力不够，中127×10钢管桩不能穿透进入桩基持力层（强风化黑云母花岗岩层，f=500kPa),后改用89×10无缝钢管桩，利用墙体反力均可顺利进入强风化黑云母花岗岩持力层。②经分层碾压的素填土压力浆液基本只进人分层之间水平间隙，形成薄薄的水泥浆夹层，无法达到整体地基改善、强度提高的效果。最终改用以钢管桩托换为主要地基处理工艺。经工程实践表明，完全达到设计预期。
3.2自进式锚杆合并水平注浆实施挡土墙永久性加固
西面自重式挡土墙全长95200mm,设计墙体厚度500mm,墙体基础埋深分3个台阶，墙体高度(H)分别为4.5,9.5,10m,相应墙前趾b,分别为1.76，3.53,3.74m。原计算需用双排共82根锚杆进行水平抗倾覆加固。后考虑静压钢管桩托换西墙后，西墙荷载经桩传递至挡土墙钢筋混凝土前趾b,上，-一方面原作用在挡土墙上的地面恒荷载被卸载，另一方面这部分荷载直接传递到挡土墙前趾b?上，更增加挡土墙前趾的抗倾覆稳定性。经验算后，将双排锚杆变更为单排，数量减少至38根，完全满足永久性锚杆安全要求。

4使用期100年保障措施
4.1锚杆防腐要求
业主要求加固后主要受力构件使用寿命100年。本工程中锚杆是重要的受拉杆件。根据《岩土锚杆（索）技术规程》CECS22:2005中2.1.12条规定：设计使用期超过24个月的为永久性锚杆，在没有出现6.1.2条情形其防腐保护采用Ⅱ级防护构造。其中锚固段不低于6.3.1.2要求，自由段不低于6.4.1要求，锚头防腐按I级防腐要求处理。按7.3.1条规定，岩土锚杆锚固体抗拔安全系数：筋体与锚固段注浆体以及地层与锚固段注浆体黏结安全系数≥2.0（实际2.2）；按7.3.2规定锚杆杆体抗拉安全系数≥1.8（实际2.66）。

（略）

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