章地基基础工

项目二、地基基础工程维修

教学目标知识目标：掌握地基、基础的基本维护要求，了解地基、基础产生破坏的原因，重点是地基、基础纠偏方法和加固方法的应用。能力目标：能够分析地基和基础损坏的原因，制定相应的加固方法和维护措施。主要问题：1、地基损坏的原因和加固方法？2、基础损坏的原因和加固方法？3、地基、基础的维护措施？4、房屋倾斜的矫正技术？

第一节病害原因

及其对上部结构的不良影响一、病害及原因(一)地基不良(二)基础不良(三)基础埋深选择不当(四)地基基础的防水、排水措施不利(五)使用不合理(六)相邻基础的影响二、软土地基的不均匀沉降(一)概述淤泥和淤泥质土是软弱十的主要土类，通称软土。当天然孔隙比大于1.5时称为淤泥天然孔隙比大于l而小于1.5时，则称为淤泥质土。(二)不均匀沉降对上部结构的不良影响不均匀沉降对上部结构的不良影响常见部位和特征如下：1．弯曲变形2．局部倾斜(1)据调查，软土地基上紧接高差超过一层的砌体承重结构，房屋低者靠近高层部分局部倾斜过大使纵墙出现斜裂缝。如图2—3所示。(2)由于高差过大而产生沉降差，使结构破损现象，在多层楼房门斗上，也尤为常见。如图2—4所示，3.沉降中心平面形状复杂(如“L”、“T”、“Ⅱ”、“山”形等)的房屋建筑，纵、横单元交叉处基础密集，地基中由各单元荷载产生的附加应力互相重叠，必然出现比别处大的沉降。图2—5所示是软土地基上一幢“L”形平面的建筑物开裂的实例。4.相邻影响下的附加变形

在软土地基上两建筑物的距离太近时，相邻影响产生不均匀沉降，可能造成建筑物的开裂或互倾。图所示是一幢二层房屋在新建五层大楼影响下开裂。低层房屋在靠近高层房屋—侧产生附加沉降，使纵墙出现裂缝。5.整体倾斜当软土地基分布不均匀或者上部偏心荷载较时，对于上部结构整体刚度较好的建筑物(或构筑物)，易出现房屋建筑的整体倾斜，引起墙体开裂．甚至整体失稳，使房屋建筑失去正常使用功能。整体倾斜常发生在一些高耸构筑物上，如烟囱、水塔和一些高层建筑中。三、膨胀土地基的胀缩变形(一)膨胀土的特性膨胀土多呈坚硬或硬塑状态。民间常用“天晴一把刀，下雨一团糟”来形容这种土的物理变化。裂缝发育是膨胀土的一个重要特性，常见的裂缝有竖向、斜交和水平三种。竖向裂隙有时出露地表，裂隙宽度上大下小，并随深度而逐渐减小。(二)胀缩变形对上部结构的不利影响建造在膨胀土地基上的房屋建筑，随季节的变化会反复不断地产生不均匀的沉降，而使房屋破坏。目前在三层房屋发生开裂破损率只有5％～10％，二层房屋破损率约为25％一30％，单层房屋的变形开裂破损最为普遍，达到85％以上。开裂破坏常发生在房屋建筑的以下一些部位处：1.内外山墙的斜裂缝2-7.2.外墙面的水平裂缝和交叉裂缝2-8.

2-9.3.窗台中垂直裂缝2-10.4.独立柱出现水平裂缝2-11.5.外墙角裂成锥体2-12.四、黄土地基的湿陷变形(—)概述

黄土在覆盖土层的自重应力或自重应力和建筑物附加应力的综合作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，并发生显著的附加下沉，其强度也随着迅速降低，称这类土为湿陷性黄土。有的黄土却不发生上述湿陷现象，则称为非湿陷性黄土。(二)湿陷性黄土的特征及评价1.湿陷性黄土的特征2.湿陷性黄土的变形特征3.黄土湿陷性的评定4.湿陷性黄土地基的评价(三)湿陷变形对上部结构的不利影响

常见的一些病害如下：1.基础及上部结构开裂。2.房屋建筑整体沉降或倾斜。3.联接部位的断裂。五、季节性冻土的冻害(一)季节性冻土的特性凡是温度等于或低于0℃，且含有冰的土均称为冻土。受季节影响，呈周期性冻结和融化的冻土，称为季节性冻土。地基土产生冻胀的三要素是：1.水分2.细颗粒土3.负温度

(二)地基土冻害对上部结构的不利影响地基土冬胀、夏陷造成房屋建筑开裂破坏，通称为冻害现象。常见病害及部位如下：1.裂缝：(1)斜裂缝2-14.15.(2)水平裂缝2-17.(3)垂直裂缝2-18.2.倾斜--多发生在春季，围墙一类的建筑。3.挠曲--平面整体挠曲，多半在无横墙的不采暖房屋中发生。4.其它--如门台阶冻起、天棚抬起、散水坡因冻害而冻裂等。第二节不良地基的

加固方法及工程实例一、挤密加固法(一)挤密作用机理(二)施工要点(三)工程实例二、高压喷射注浆法加固(一)高压喷射注浆法加固原理(二)高压喷射注浆法的施工工艺(三)工程实例三、灌浆法加固

灌浆法－－是利用液压，气压或电化学原理，通过注浆管把化学浆液注入地基的孔隙或裂缝中，以填充、渗透、劈裂和挤密方式，替代土颗粒间孔隙或岩石裂隙中的水和气。下面介绍几种具体处理方法及工程实例(一)硅化法加固(二)碱液法加固(三)石灰浆加固第三节基础病害

的防治和加固措施一、基础的修复(一)粘结法优点：具有设备简单，工作量小、施工安全方便等(二)更换法1.如需要更换段落不长时(小于1.5m)可一次更换完成。2.如需要更换基础段落较长时(长度超过1.5m)，为避免在更换时过分削弱原有基础，可采用下述两种方法施工：(1)分段间隔施工如图2-27.。(2)分段分批施工如图2-28.29.。(三)外包法二、基础托换(—)基础扩大加固法(二)坑式托换(三)桩式托换三、不良地基上基础的加固与稳定措施(一)膨胀土上基础的加固与稳定措施1．简单的防范方法适用于:胀缩变形是由于防水、保湿措施不力而引起的情况，而且不均匀变形不能太大时。(1)地基帷幕(图2-37)优点是工作量小。施工方便。缺点是效果不太大。(2)设置钢筋混凝土箍和缓冲带法(图2-38)2.抽换或重作基础的加固措施常用的几种作法如下：(1)砂包基础、油毡、地梁和散水坡结合方法。如图2-29(2)增大基础埋深。(3)墩式基础。(4)桩基础。如图2-40(二)冻胀土上基础冻害的整治1.换填法

一般采取在基础侧面换填粗砂、中砂、炉渣、火山灰等非冻胀性散粒材料，厚度不小于150—200mm。如图2—4l所示。2.保温法3.增设钢筋混凝土基础梁或换土垫层第四节地基基础的防护措施一、基本要求(一)正确合理地使用房屋房屋没有经过鉴定以及重新设计确定，不允许上部结构的使用荷载有大幅度增加，不允许在已建房屋基础周围堆放过重的重物等。(二)做好地基和基础的防水、排水地表水或上、下管道漏水渗入地基，都会软化地基，使地基强度下降，造成一些地基基础病害出现。(三)保护好地基基础因气候变化或动植物活动影响，使基础上覆盖土易散失，为不使基础外暴露受损伤而削弱，应及时填土夯实确保覆土的完整。防止在外墙四周随意挖坑。二、特殊土地区的防护要求(一)季节性冻土地区的防护要求(二)湿陷性黄土地区的防护要求(三)膨胀土地区的防护要求第五节基础倾斜的矫正技术一、浸水法和加压法矫正(一)浸水矫正法

在浸水矫正施工前，要根据主要受力层范围内土的含水量及饱和度，预估所需浸水量，然后分阶段将水注入地基中，注水时可通过注水孔或注水槽进行。矫正过程中要用仪器随时进行监测，防止矫正速度过快，矫正先期注水量可大些，后期要减小注水量，要逐日测定各孔注水量，并做好记录。工程实例——兰州市某厂试验楼浸水矫正(二)加压矫正法加压矫正法－－是在建(构)筑物沉降较小的一侧上部结构上或基础上加荷载。在加压矫正前应事先查明基底处压力大小以及压缩层范围内土的压缩性质，根据要纠偏值的大小，估算所需要压缩量，而后根据房屋建筑地基土的性质，计算上述压缩量所需要的附加应力增量，并算出所需加的荷载量。荷载一般宜采用铁块或钢锭等一些重物。工程实例——西安机瓦厂烟囱加压纠倾

(三)浸水与加压矫正法为了加速矫正速度，提高矫正效果，或当倾斜较大时，单采用浸水法难以使建(构)筑物恢复垂直位置，可采用浸水与加压相结合的方法矫正。浸水与加压矫正法的施工方法基本与上述两种矫正法相同，但在注水量及荷载量的估算方面应考虑相互影响。工程实例——兰州市某医院锅炉房烟囱基础浸水加压矫正法二、排(掏)土纠倾法(一)掏土法在倾斜反侧方向的基础底面下，局部掏挖并取出适量基土，使倾斜反侧基土的沉降量相对加大，从而使整体结构的沉降趋于均匀，达到纠倾的目的。这种方法工具简单,施工方便，工程量小，投资少，并对邻近建筑物不会有不良影响。(二)钻孔取土纠倾法钻孔取土纠倾法是利用基底软上侧向挤出这样的原理来调整变形和倾斜的。(三)穿孔取土法地基穿孔纠倾就是在基