CN102888864B - 倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，包括以下步骤：步骤a：勘察建筑物倾斜情况以及倾斜成因，确定沉降方案；步骤b：在该建筑物的地基中构筑多功能深井；步骤c：在该多功能深井中进行排土操作，以在该地基基底持力层中形成若干水平孔洞，造成基底压应力集中，地基土质疏松，承载力下降，导致建筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；步骤d：施工监测，确定工作进度，直至纠倾完成。对于量大面广的箱筏浅埋基础建筑物，由于各种失误和灾损破坏，导致建筑物倾斜、沉陷裂损等病害时，采用本发明技术，可以转危为安，延长其继续使用寿命，达到保护国家社会财富，稳定人民安居生活的目的。

Description

倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法

技术领域

本发明涉及一种建筑物纠倾技术。

背景技术

本发明是针对因勘察、设计、施工失误及灾损造成箱筏浅埋基础建(构)筑物倾斜、沉陷、裂损等病害，对其进行抢救、纠倾、加固的有效专利技术。

而箱筏浅埋基础建(构)筑物产生倾斜、沉陷、裂损等病害的原因至少包括：

1、在新建工程的勘察、设计、施工中，由于各种原因的失误，造成建(构)筑物在建造或使用过程中发生倾斜、裂损、沉陷丧失正常使用功能；如图2A所示，是由于建筑物载荷偏心而引起倾斜；如图2B所示，由于勘察失误，建筑物地基下具有厚薄不均的淤泥土软弱土层，也会引起建筑物倾斜。

2、在城市修建地铁或工业巷道，地面上塌陷影响区的建(构)筑物发生倾斜，过量沉陷损坏；如图2C所示，在建筑物附近修建地铁，也可能导致建筑物倾斜。

3、建(构)筑物建成后，发现持力层或下卧层地基中存在未发现的土洞、墓坑、人防工程、石灰石溶洞等可导致建(构)筑物不均匀下沉甚至倾斜开裂；如图2D所示，建筑物地基中存在的地下洞穴发生塌陷，也将造成建筑物倾斜。

4、在地震、洪水、冰雪、滑坡、地面塌陷等灾害中，虽发生严重灾损，但检验证明经抢救加固仍有继续使用价值的灾损工业与民用建(构)筑物及烟囱、水塔、桥梁墩台等各类构筑物；如图2E所示，洪水掏空了建筑物的基底土，将导致该建筑物倾斜；再如图2F所示，地基中的沙层在地震中发生液化，并喷出地面形成喷沙堆，该沙层的厚薄变化也会导致建筑物倾斜。

5、大规模回填场地人工处理施工中，填埋了大量垃圾、巨石、石块、砼块、树根、树干等碎石杂物，导致地基软硬不均，建(构)筑物建成后，由于浸水、地震、洪水等各种因素作用，使其发生明显不均匀沉降损坏；如图2G所示，建筑物地基一侧的孤石与障碍物导致地基软硬不均，后因浸水等因素作用，导致该建筑物倾斜。

发明内容

针对上述背景技术和目前在此领域的现有技术不足，本发明提供一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，对上述倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物进行纠倾加固，使其恢复正常使用功能，延长其寿命，达到挽救、保护国家社会财富，保护人民生产生活安全和社会稳定的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：勘察建筑物倾斜情况以及倾斜成因，确定沉降方案；

步骤b：在该建筑物的地基中构筑多功能深井；

步骤c：在该多功能深井中进行排土操作，以在该地基基底持力层中形成若干水平孔洞，造成基底压应力集中，地基土质疏松，承载力下降，导致建筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；

步骤d：施工监测，确定工作进度，直至纠倾完成。

其中，该步骤a又具体包括：

步骤a1：勘察建筑物倾斜情况，测量该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的倾斜方向与倾斜幅度；

步骤a2：勘察建筑物的地基的组成情况，结合考虑该建筑物倾斜情况以及倾斜成因，制定回倾方案；

步骤a3：设置监测点；

是在拟纠倾加固处理的建筑物上，最易于观测处设置不少于6个的监测点，便于施工单位和专业监测单位在施工前，施工中和竣工后的监测，以便掌控建筑物的回倾速率、回倾到位标准以及最后稳定的状况；

步骤a4：确定多功能深井施工井位及止水墙位置的现场放线。

其中，上述步骤a2又包括：

首先，在该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的地基平面上确定一条假设回倾转动轴，该假设回倾转动轴应当垂直于该建筑物的倾斜方向，是该建筑物在扶正过程中的理想回转中心线；然后，在该假设回倾转动轴对应于该箱筏浅埋基础需要沉降的一侧确定构筑该多功能深井的位置。

其中，步骤b中所构筑的该多功能深井为筒状，其上端突出地面，该多功能深井下端深入基底并用封底砼密封，在井筒壁面上预留有射水、排水、排土石或注浆所使用的工作孔。

其中，步骤c中：

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为粘性土、粉土、沙土、压实填土、黄土或者软硬分层土时，工人采用高压冲刺射水枪机具，配合振动冲刺掏土石勾铲，从该工作孔中通过射水排土操作，在该工作孔位置的基底持力层中形成若干水平孔洞，造成地基土质疏松，基底压应力集中，地基固结沉陷，导致建筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为坚硬土层或强风化岩层时，选用螺旋钻孔冲刺排土石钻，配合振动冲刺掏土石勾铲，按设计要求在基底持力层上，保持设计间距钻出若干水平孔洞，以供排出砾、卵石或强风化岩，造成持力层支承面积减少，基底作用于剩余支撑面上的压力增大，使地基压溃塑性破坏，导致基础缓慢逐步下沉；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为含有大块弧石、树干或者砼块的压实填土或土石层时，采用高压射水冲刺振捣捧，使大块弧石、树干或者砼块下的基土浸水液化(或触变)，以使该大障碍物沉降，从而消除建筑物回倾阻力；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为淤泥软弱层、软硬夹层或液化触变层，在纠倾之前或者纠倾过程中，应选用压力注入水泥浆灌注枪或高压砼灌注枪，向软弱层、软硬夹层或液化触变层压力注浆或注入细石砼等加固料，对其进行人工硬化加固，阻止建筑物进一步下沉；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质具有地下洞穴时，应采用高压水泥注浆枪或高压振动细石砼灌注枪，在该地下洞穴中先抛入碎石然后再注浆或注入细石砼或流动性加固料，对其进行人工硬化加固，阻止建筑物进一步下沉。

其中，至少一个高压泵从水源中取水后，提供给多功能深井作射水排土使用，各多功能深井排出的泥浆再进入沉淀过滤池中，沉淀过滤后的清水被高压泵再次利用，而沉淀过滤后的泥土、卵石与砾石土应堆积称重，用于计算建筑物的回倾量。

本发明的优点：

1、本发明适用于各类复杂场地如粘土性、粉土、沙土、砾石土、卵石、碎石、软硬夹层土、振动液化(能变)土及有弧石、树木、砼块土等各类土层，具有广泛的适用性。

2、本发明适用于勘察、设计、施工失误造成建(构)筑物不均匀沉降或倾斜的挽救处理；适用于因地震、洪水、冰冻、滑坡、泥石流造成建(构)筑物灾损破坏的挽救处理；适用于地基中墓穴、土洞、岩溶洞、人防工程等地下洞穴的填充处理。适用于因地铁等地下巷道工程施工，造成地面塌陷，周边建(构)筑物发生倾斜或过量沈降的挽救处理。

3、本发明适用于箱型基础、筏板基础、条形基础、十字交叉基础、单独基础等各类浅埋基础的倾斜灾损建(构)筑物的扶正、加固或灾损处理。对于量大面广的常见埋浅基础建(构)筑物的纠倾扶正加固处理具有显著的工程效应。

4、本发明提供的多功能深井，可因地制宜，就地取材，可根据当地建材条件选用砖、砼材料，现场砌筑或浇注井筒，也可现场预制钢、砼等井筒，分段开挖，分段接筑井筒，减少运输和工程污染，还可降低筑井造价。

5、本发明提供的多功能深井，可因场地条件工程特点不同，在井筒上预留不同形状、不同位置、不同尺寸的施工孔洞，以利施工操作，取得较佳的施工效果。

6、本发明提供的施工排土和射水等机具，如螺旋冲刺排土石钻，高压冲刺射水枪、高压冲刺射水振捣捧以及振动冲刺掏土勾铲、高压水泥注浆枪、高压振动细石砼灌注枪等工具，可满足各种复杂工程的需要，取得预期效果。

7、本发明技术是综合配套的技术，针对工程和建(构)筑物灾损病害特点和场地特性条件进行有效组合，能适应各种复杂工程，会取得理想效果。

总之，对于量大面广的箱筏浅埋基础建(构)筑物，由于各种失误和灾损破坏，导致建(构)筑物倾斜、沉陷裂损等病害时，采用本发明技术，可以转危为安，延长其继续使用寿命，达到保护国家社会财富，稳定人民安居生活的目的。

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D分别是建筑物发生倾斜情况示意图、在深井中射水排土的平面示意图、在建筑物一侧构筑深井示意图、以及在深井中射水排土的纵向示意图；

图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F、图2G分别是载荷偏心引起倾斜、勘察设计失误引起倾斜、修建地铁底面坍塌引起倾斜、地下洞穴塌落引起倾斜、洪水掏空引起倾斜、沙层地震液化引起倾斜、以及回填土压实地基夹杂孤石障碍物浸水引起倾斜的示意图；

图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、图3F、图3G、图3H、图3I分别是粘性土或粉土素填土地基、强风化岩层地基、地震粉细沙液化层地基、沙砾石地基、卵石层地基、有厚薄不均的淤泥夹层地基、有地铁隧道的地基、有地下人防工程、墓穴、土洞或者岩溶孔洞的地基、含有大块弧石、树干或砼块等障碍物的回填土地基；

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F分别是箱型基础建筑物、筏板基础建筑物、条型基础建筑物、十字条型砼基础建筑物、砼单独柱基础建筑物、砖石单独柱基础建筑物的示意图；

图5是多功能深井构造示意图；

图6A是用于土质地基的现浇砼或砖砌筑井筒结构示意图；

图6B是用于排出孤石、树干等障碍物地基的多功能深井井筒结构示意图；

图6C是用于软弱地层或有空洞地层的多功能深井井筒结构示意图；

图6D是用于卵石或砾石地基的多功能深井井筒结构示意图；

图6E是用于一般土层上建筑物纠倾时的多功能深井井筒结构示意图；

图7是高压冲刺射水枪的结构示意图；

图8是振动冲刺掏土石勾铲的结构示意图；

图9是高压冲刺射水螺旋排土石钻的构造示意图；

图10是高雅冲刺射水振捣棒的结构示意图；

图11是高雅水泥浆灌注枪的结构示意图；

图12是高压砼灌注枪的结构示意图；

图13是多功能深井供水排出泥浆水系统示意图；

图14是使用高压冲刺射水螺旋排土石钻进行钻孔排石的工作示意图；

图15A、图15B、图15C分别是卵石或砾石地基在钻孔排石沉降过程中的基地应力与下沉量变化示意图；

图16A、图16B、图16C、图16D是使用高压冲刺射水振捣棒87进行钻孔排石的工作示意图；

图17A、图17B、图17C、图17D为有地下洞穴引起建筑物纠倾的纠倾加固多功能深井工程示意图；

图18A、图18B、图18C、图18D为地基中有软弱淤泥夹层时建筑物纠倾多功能深井工程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其具体实施提交以及施工方法如下：

首先介绍本发明的工程实施适用条件：

(A)本发明所称的箱筏浅埋基础至少包括：

如图4A所示的箱型基础建筑物；

如图4B所示的筏板基础建筑物；

如图4C所示的条型基础建筑物(又包括图4C左侧所示的砖基础建筑物、中间所示的砼基础建筑物、以及右侧所示的砌石基础建筑物)；

如图4D所示的十字条型砼基础建筑物；

如图4E所示的砼单独柱基础建筑物；以及，

如图4F所示的砖石单独柱基础建筑物。

(B)本发明至少适用于以下地基土层上建(构)筑物的纠倾扶正、灾损处理、加固改造：

如图3A所示的粘性土、砂性土、粉土素填土地基；

如图3B所示的强风化岩层地基；

如图3C所示的地震细沙液化层地基；

如图3D所示的砂砾石地基；

如图3E所示的卵石层地基；

如图3F所示的有厚薄不均的淤泥夹层地基；

如图3G所示的有地铁隧道的地基；

如图3H所示的有地下人防工程、墓穴、土洞或者岩溶孔洞的地基；以及，

如图3I所示的含有大块弧石、树干或砼块等障碍物的回填土地基。

再介绍本发明的施工流程：

步骤a：勘察建筑物倾斜情况以及倾斜成因，确定沉降方案。

该步骤a又具体包括：

步骤a1：勘察建筑物倾斜情况，即如图1A所示，测量该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的倾斜方向与倾斜幅度；

步骤a2：勘察建筑物的地基的组成情况，结合考虑该建筑物倾斜情况以及倾斜成因，制定回倾方案，使倾斜建筑物较高一侧基底下沉；如：清除该倾斜建筑物较高一侧基底处部分地基土，造成该侧基底压应力集中，使地基产生塑性破坏压溃而下沉；或者，通过在倾斜建筑物较高一侧基底的地基中射水排土，形成该侧地基土的土质塌落而导致固结下沉；

具体实施方案如图1B所示，首先，在该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的地基平面上确定一条假设回倾转动轴11，该假设回倾转动轴11应当垂直于该建筑物的倾斜方向，是该建筑物在扶正过程中的理想回转中心线；然后，在该假设回倾转动轴一侧(即该箱筏浅埋基础需要沉降的一侧)确定构筑该多功能深井12的位置。

在必要时还需要为软弱地基加固提供施工操作条件，如在地基下存有地下人防工程、墓穴、土洞或者岩溶孔洞等空洞的情况下，或者在地基下存在软弱夹层的情况下，为了防止建筑物地基继续塌陷，则需要通过该深井向该空洞内或者向该软弱夹层内填充或压力注入加固材料。

步骤a3：设置监测点；

在拟纠倾加固处理的建(构)筑物上，最易于观测处设置不少于6个的监测点，便于施工单位和专业监测单位在施工前，施工中和竣工后的监测，以便掌控建(构)筑物的回倾速率、回倾到位标准以及最后稳定的状况。

步骤a4：确定多功能深井施工井位及止水墙位置的现场放线；

对于地下水位较高的施工场地，为保护多功能深井的有效工作，需做地下止水墙。根据设计方案，在建(构)筑物内或外的场地上，首先放线确定止水墙位置及开挖施工井位。

而所述的多功能深井的井位的选择十分重要，要有利于建(构)筑物的回倾，又要方便建(构)筑物施工中楼内工作人员通行，一般情况下尽量做到施工和使用两不误，同时还应保证被处理建(构)筑物的安全。

步骤b：构筑多功能深井。

请结合参阅图1D、图5、图6A～图6E所示，该多功能深井60为筒状，上端突出地面L1约10cm，防止地面物品坠入井中，该多功能深井下端深入基底并用封底砼密封，在井筒壁面上预留射水、排水、排土石或注浆(流动性细石砼)所使用的工作孔61。必要时要在井壁上设置专供工人出入多功能深井，便于在井侧地基中操作的较大特殊构造出入孔。在井筒的内壁上位于该工作孔61的下方位置，还开设有数个回水孔62。在该封底砼13上架设有工作平台14，供工人井下操作站立使用。

多功能深井的具体施工要求如下：

井筒厚度：砖材料不小于24cm，砼材料为10～20cm，钢板井筒壁厚不小于4～6mm。井筒厚度不仅要方便施工，而且也应具备足够的强度。应根据井深和水、土压力大小设计确定。

在井底现浇封底砼，封底砼厚度约为50～100cm，可视地下水压大小而定)。

该工作平台距离封底砼顶面高度约50～80cm，可视排出水、土、石量多少和设置井下泥浆泵尺寸而定。

井筒上预留的工作孔61位置应使工人操作感觉舒适，即距离该工作平台高度约100cm～140cm较为合适；按设计要求，井筒上预留的工作孔61位置与该建筑物基础底面之间还应保留安全土层厚度(约30～50cm)，但对卵石、砾石层或强风化岩层则可以不保留该安全土层厚度。

在井筒上预留的工作孔61可按工程需要设置，其形状可为方形、圆形、长方形或混合形式，正方形工作孔61尺寸不小于12cm×12cm；圆形工作孔61直径不小于15cm，长方形工作孔61尺寸不小于12cm×24cm，多个工作孔61可混合间跳设置；该回水孔62一般为圆形或方形，直径约为6x6cm。

该多功能深井可提供工人深入地面以下处理地基土层，还可在该处理地基土层的深度位置进行施工加固，为工程提供安全方便环境条件，且能确保工人施工安全。

多功能深井是本发明重要技术内容之一，其构筑应针对不同场地和建筑物的条件进行相应施工建造，举例如下：

(1)如图6A所示，是用于土质地基(包括粘性土、砂性土、粉土素填土地基等)的现浇砼或砖砌筑井筒，其主要用于地基排水，可边开挖边降水(可在井内及井外降水)，直至井底用砼封底后，再自下而上用砖砌筑井筒，在该井筒上预留有6×6cm的工作孔61，或沉入预制的现浇无砂砼井筒，利用无砂砼井壁渗水性汇水或排水。如考虑到降水使土体固结的效果不确定，也可在筑井时，在井壁上预留射水排掏土孔，此孔可先封闭，施工需要时能很方便凿开成孔。

(2)如图6B所示，是用于排出孤石、树干等障碍物地基的多功能深井井筒，该井筒可采用钢筋砼材料，并在对应孤石、障碍物地层深度处，在井壁上预留竖直或水平状矩形工作孔61，以方便高压冲刺射水振捣棒及破碎机作业，该矩形井孔的尺寸可为120mm×300mm。

(3)再如图6C所示，是用于软弱地层(如淤泥软弱层)或有空洞地层的多功能深井井筒，由于需采用压力注浆或压力注入细石流动性砼材料或人工填充材料，井筒材料可采用钢筋砼或砖砌材料，但井筒上预留的工作孔61应方便压力注入水泥浆灌注枪或压力注细石砼灌注枪伸入，一般井壁上预留的工作孔61为矩形，其尺寸不小于24×30cm，同样在其下要留有回水孔62(6×6cm方形或6cm圆形)。

(4)如图6D所示，是用于卵石或砾石地基的多功能深井井筒，其一般应选用钢筋砼材料做井筒，并在井筒的壁面上按设计要求预留工作孔61，该工作孔61多为上下开洞的长方形孔，并要有利于排出土中水的回水孔62。留长方形工作孔61时，要考虑井壁结构的安全性，适当布置钢筋，1m高井筒上至少要保留5根Φ20～26mm的水平环状钢筋不被开孔时切断。对于相对复杂处理土层的井筒的壁面，也可用预制钢壁面，与其余井筒采用不同材料，确保井筒内施工人员的安全和施工方便。工作孔61的尺寸不小于30×24cm。回水孔62尺寸不小于6×6cm。

(5)如图6E所示，是用于一般土层上建筑物纠倾时的多功能深井示意图，在井筒上对应地层深度处的壁面上预留方形或圆形的工作孔61，工作孔61尺寸不小于12×12cm或15cm直径，井筒材料可用砖砌或砼材料砌筑。

步骤c：工人在该多功能深井中，通过该工作孔61中进行排土操作，在该工作孔61位置的基底持力层中形成若干水平孔洞，造成基底压应力集中，地基土质疏松，承载力下降，导致建(构)筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；或者工人在该多功能深井中，通过该工作孔61对软土层、含洞穴土层进行注浆等加固工作。

具体工作过程举例如下：

(1)若该多功能深井内的工作孔61位置对应的地基土质为粘性土、粉土、沙土、压实填土、黄土或者软硬分层土等土质时，工人可采用高压冲刺射水枪机具(如图7所示)，还可配合振动冲刺掏土石勾铲(如图8所示)共同使用，从该工作孔61中通过射水排土操作，在该工作孔61位置的基底持力层中形成若干水平孔洞，造成地基土质疏松，基底压应力集中，地基固结沉陷，导致建(构)筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的。而该工作孔61中排出的泥土，可通过封底砼上方设置的排泥浆泵抽出到多功能深井外。

如图7所示，是高压冲刺射水枪机具的构造示意图，其包括相互连接的一个三角架71与一个枪筒72，该枪筒72由多节钢管依次套接而成，该枪筒72一端连接有高压水管73，另一端设有孔径约3至5mm的射水孔74，在该枪筒72设有射水孔74的一端还轴向焊接有数根冲刺钢筋75。使用的时候，随着水平孔洞的长度延长，可以通过接长更多节数的钢管来组成更长的枪筒72，还可以在遇到比较坚硬的泥土时，用冲刺钢筋75将泥土破开。

如图8所示，是振动冲刺掏土石勾铲的构造示意图，其包括一个三角架71、一个振动机箱76与一个枪筒72，该振动机箱76架设在该三角架71上，该枪筒72由多节钢管依次套接而成，其一端与该振动机箱76连接，另一端安装有可拆换的勾铲头77。使用的时候，通过更换不同构造的勾铲头77，达到各种不同的排土效果。

(2)若该多功能深井内的工作孔61位置对应的地基土质为卵石、砾石等坚硬土层或强风化岩层时，可选用螺旋钻孔冲刺排土石钻(如图9所示)，配合振动冲刺掏土石勾铲(如图8所示)等工具，按设计要求在基底持力层上，保持设计间距钻出若干水平孔洞，以供排出砾、卵石或强风化岩，造成持力层支承面积减少，基底作用于剩余支撑面上的压力增大，使地基压溃塑性破坏，导致基础缓慢逐步下沉。

图9所示，是高压冲刺射水螺旋排土石钻的构造示意图，其包括一个三角架71、一个多功能机箱80与一个螺旋钻81，该多功能机箱80架设在该三角架71上，该螺旋钻81由多节螺旋钻81杆依次套接而成，其一端与该多功能机箱80连接，螺旋钻81另一端设有孔径约3至5mm的射水孔74，螺旋钻81另一端并轴向焊接有数根冲刺钢筋75；该多功能机箱80连接有高压水管73，从而向该螺旋钻81的射水孔74输送高压水；该多功能机箱80还连接有电源线83，并设有旋转马达(未予图示)，该螺旋钻81与该旋转马达动力连接。使用的时候，可以自由选择射水排土或者是螺旋排土，还能够射水排土与螺旋排土同时进行。如附图14所示，就是使用高压冲刺射水螺旋排土石钻进行钻孔排石的工作示意图。

再如图15A～图15C所示，是卵石或砾石地基在钻孔排石后沉降的原理示意图，如图15A所示，原本地基基底应力是平均分布的，此时，在该地基基底上钻有数个水平孔洞；则如图15B所示，水平孔洞坍塌后，基底压应力局部集中，并使地基基底产生塑性塌陷；塌陷后，再如图15C所示，再次钻出水平孔洞，并重复图15A、图15B中所示的步骤，直至地基基础下沉到预定高度为止。

(3)若该多功能深井内的工作孔61位置对应的地基土质为含有大块弧石、树干或者砼块的压实填土或土石层时，除采用上述射水排土工具操作，钻出若干水平孔洞外，当箱筏浅埋基础下沉遇到大弧石、砼块或者树根等大障碍物阻碍回倾下沉时，应采用高压射水冲刺振捣捧(如图10所示)，使障碍物下的地基土质浸水液化(或触变)，以使该大障碍物沉降，从而消除建(构)筑物回倾阻力。较大的、形成互相联结的弧石或砼块也可先采用捣动破碎机将其分割再逐个处理。

该高压冲刺射水振捣棒的具体结构如图10所示，其包括一个三角架71、一个振动机箱76与一个振捣棒87，该振动机箱76架设在该三角架71上，该振捣棒87由多节钢管依次套接而成，其一端与该振动机箱76连接，振捣棒87另一端设有孔径约3至5mm的射水孔74，振捣棒87另一端并轴向焊接有数根冲刺钢筋75；该振动机箱76连接有高压水管73，从而向该振捣棒87的射水孔74输送高压水；该振动机箱76还连接有电源线83，并设有偏心马达(未予图示)，由偏心马达产生的振动带动该振动机箱76以及该振捣棒87一起振动。使用的时候，可以自由选择射水排土或者是振动排土，还能够射水排土与振动排土同时进行。如图16A～图16D所示，就是使用高压冲刺射水振捣棒87进行钻孔排石的工作示意图。

(4)若该多功能深井内的工作孔61位置对应的地基土质为淤泥软弱层、软硬夹层或液化触变层，在纠倾之前或者纠倾过程中，应选用压力注入水泥浆灌注枪(如图11所示)或高压砼灌注枪(如图12所示)，向软弱层、软硬夹层或液化触变层压力注浆或注入细石砼等加固料，对其进行人工硬化加固，阻止建(构)筑物进一步下沉。

如图11所示，该压力注入水泥浆灌注枪，包括一个三角架71、一个螺旋增压机箱89和一根枪筒72，该螺旋增压机箱89固定在该三角架71上，该螺旋增压机箱89内设有螺旋挤压杆891，该螺旋挤压杆一端连接有一根压力水泥浆输送管90，另一端连接该枪筒72，该枪筒72由多节钢管依次套接而成，其一端与该螺旋增压机箱89相连，另一端设有一个孔径约4至6mm的灌浆口91，为了清洗方便，防止螺旋挤压杆被水泥固结，该螺旋增压机箱89还连接有清洗水管92。

如图12所示，该高压砼灌注枪，其结构与图11所示的压力注入水泥浆灌注枪的结构基本相同，只是灌浆口91的孔径为7至9mm，而且该高压砼灌注枪是用于灌注细石砼。

如图18A～图18D所示，为地基中有软弱淤泥夹层时建筑物纠倾多功能深井工程示意图，如图18A所示，是含软淤泥夹层地基建筑物发生倾斜示意图；如图18B所示，在该建筑物的沉降侧与抬升侧分别设有多功能深井；再如图18C所示，通过该建筑物的沉降侧的多功能深井对淤泥层注水泥浆加固，并且在该建筑物的抬升侧的多功能深井中，通过高压射水冲刺枪射水排土，达到纠倾加固的目的；如图18D所示，该建筑物不仅回倾，而且达到了加固的目的。

(5)若该多功能深井内的工作孔61位置对应的地基土质为残存墓穴、土洞、岩石溶洞或者人防工程等地下洞穴时，应采用高压水泥注浆枪或高压振动细石砼灌注枪等工具，在该地下洞穴中先抛入碎石然后注浆或注入细石砼或流动性加固料(流动性加固料的重量配比为：粘土∶白灰∶水泥∶粉煤灰＝20∶20∶10∶50)，其目的是对其进行人工硬化加固，阻止建(构)筑物进一步下沉。

如图17A～图17D所示，为有地下洞穴引起建筑物纠倾的纠倾加固多功能深井工程示意图，如图17A所示，建筑物地基中有洞穴，引起建筑物不均匀下沉和倾斜；如图17B所示，在该建筑物的沉降侧与抬升侧分别设有多功能深井；再如图17C所示，通过该建筑物的沉降侧的多功能深井向该洞穴中填充细石砼，并且在该建筑物的抬升侧的多功能深井中，通过高压射水排土，达到纠倾加固的目的；如图17D所示，该建筑物不仅回倾，而且达到了加固的目的。

在实施本发明提供的一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法的时候，其供水可因地制宜，还可以如图13所示，高压泵40从水源(如相近的坑塘湖泊水41，运水车供水42、自来水43等)中取水后，提供给射水排土使用。而各多功能深井排出的泥浆再进入沉淀过滤池44中，沉淀过滤后的清水可被高压泵40再次利用，而沉淀过滤后的泥土、卵石、砾石土等应堆积称重45，以便验证与设计排出的土石量是否相符，用于验算建筑物的回倾量，达到监测与验证排出土石量双控目的。

步骤d：施工监测，确定工作进度，直至纠倾完成。

技术负责人应根据各多功能深井每天射水、排土石进度，监测结果和建(构)筑物的裂纹变化，回倾速率、回倾量和场地状况等，每日进行全面综合技术分析，以便确定下一段的进度或是否需要增加或减少某项工程措施，确保工程平稳、安全进行，有效监控施工，确保施工质量。

一般认为达到本项工程设计要求或竣工标准，即可停止施工，但鉴于纠倾工程有滞后回倾现象，因此，一般应预留适量回倾值后(可预留总回倾量的1/10～1/15)，即可停止井下排水、射水或排出土石等作业，静观其后续回倾情况，达到每日回倾量不大于0.1mm/天时(且连续三天之后)，即可认为已达到稳定的程度，稳定三天后即可开始回填基础下水平残留排土石孔及多功能深井。

残留水平排土石孔，可用流动性回填料压力回填，回填料可采用粉煤灰∶生石灰粉∶水泥∶粘土＝50∶20∶10∶20，搅拌呈流动性后压力密实回填。这种填料具有密实填充效应，然后再回填各井孔，首先要凿除各井筒顶部1m范围内筒身砼坚硬材料，而多功能深井内则采用3∶7＝生石灰粉∶素土，搅拌均匀分层(30cm一层)夯实回填。

本发明的优点：

1、本发明适用于各类复杂场地如粘土性、粉土、沙土、砾石土、卵石、碎石、软硬夹层土、振动液化(能变)土及有弧石、树木、砼块土等各类土层，具有广泛的适用性。

2、本发明适用于勘察、设计、施工失误造成建(构)筑物不均匀沉降或倾斜的挽救处理；适用于因地震、洪水、冰冻、滑坡、泥石流造成建(构)筑物灾损破坏的挽救处理；适用于地基中墓穴、土洞、岩溶洞、人防工程等地下洞穴的填充处理。适用于因地铁等地下巷道工程施工，造成地面塌陷，周边建(构)筑物发生倾斜或过量沈降的挽救处理。

3、本发明适用于箱型基础、筏板基础、条形基础、十字交叉基础、单独基础等各类浅埋基础的倾斜灾损建(构)筑物的扶正、加固或灾损处理。对于量大面广的常见埋浅基础建(构)筑物的纠倾扶正加固处理具有显着的工程效应。

4、本发明提供的多功能深井，可因地制宜，就地取材，可根据当地建材条件选用砖、砼材料，现场砌筑或浇注井筒，也可现场预制钢、砼等井筒，分段开挖，分段接筑井筒，减少运输和工程污染，还可降低筑井造价。

5、本发明提供的多功能深井，可因场地条件工程特点不同，在井筒上预留不同形状、不同位置、不同尺寸的施工孔洞，以利施工操作，取得较佳的施工效果。

6、本发明提供的施工排土和射水等机具，如螺旋冲刺排土石钻，高压冲刺射水枪、高压冲刺射水振捣捧以及振动冲刺掏土勾铲、高压水泥注浆枪、高压振动细石砼灌注枪等工具，可满足各种复杂工程的需要，取得预期效果。

7、本发明技术是综合配套的技术，针对工程和建(构)筑物灾损病害特点和场地特性条件进行有效组合，能适应各种复杂工程，会取得理想效果。

总之，对于量大面广的箱筏浅埋基础建(构)筑物，由于各种失误和灾损破坏，导致建(构)筑物倾斜、沉陷裂损等病害时，采用本发明技术，可以转危为安，延长其继续使用寿命，达到保护国家社会财富，稳定人民安居生活的目的。

Claims (5)

1.一种倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：勘察建筑物倾斜情况以及倾斜成因，确定沉降方案；

步骤b：在该建筑物的地基中构筑多功能深井；

步骤c：在该多功能深井中进行排土操作，以在该地基基底持力层中形成若干水平孔洞，造成基底压应力集中，地基土质疏松，承载力下降，导致建筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；

步骤d：施工监测，确定工作进度，直至纠倾完成；

其中，该步骤a又具体包括：

步骤a1：勘察建筑物倾斜情况，测量该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的倾斜方向与倾斜幅度；

步骤a2：勘察建筑物的地基的组成情况，结合考虑该建筑物倾斜情况以及倾斜成因，制定回倾方案；

步骤a3：设置监测点；

是在拟纠倾加固处理的建筑物上，最易于观测处设置不少于6个的监测点，便于施工单位和专业监测单位在施工前，施工中和竣工后的监测，以便掌控建筑物的回倾速率、回倾到位标准以及最后稳定的状况；

步骤a4：确定多功能深井施工井位及止水墙位置的现场放线。

2.根据权利要求1所述的倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，上述步骤a2又包括：

首先，在该倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物的地基平面上确定一条假设回倾转动轴，该假设回倾转动轴应当垂直于该建筑物的倾斜方向，是该建筑物在扶正过程中的理想回转中心线；然后，在该假设回倾转动轴对应于该箱筏浅埋基础需要沉降的一侧确定构筑该多功能深井的位置。

3.根据权利要求1所述的倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，步骤b中所构筑的该多功能深井为筒状，其上端突出地面，该多功能深井下端深入基底并用封底砼密封，在井筒壁面上预留有射水、排水、排土石或注浆所使用的工作孔。

4.根据权利要求1所述的倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，步骤c中：

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为粘性土、粉土、沙土、压实填土、黄土或者软硬分层土时，工人采用高压冲刺射水枪机具，配合振动冲刺掏土石勾铲，从该工作孔中通过射水排土操作，在该工作孔位置的基底持力层中形成若干水平孔洞，造成地基土质疏松，基底压应力集中，地基固结沉陷，导致建筑物缓慢下沉，达到纠倾扶正目的；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为坚硬土层或强风化岩层时，选用螺旋钻孔冲刺排土石钻，配合振动冲刺掏土石勾铲，按设计要求在基底持力层上，保持设计间距钻出若干水平孔洞，以供排出砾、卵石或强风化岩，造成持力层支承面积减少，基底作用于剩余支撑面上的压力增大，使地基压溃塑性破坏，导致基础缓慢逐步下沉；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为含有大块弧石、树干或者砼块的压实填土或土石层时，采用高压射水冲刺振捣捧，使大块弧石、树干或者砼块下的基土浸水液化或触变，以使该大障碍物沉降，从而消除建筑物回倾阻力；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质为淤泥软弱层、软硬夹层或液化触变层，在纠倾之前或者纠倾过程中，应选用压力注入水泥浆灌注枪或高压砼灌注枪，向软弱层、软硬夹层或液化触变层压力注浆或注入细石砼加固料，对其进行人工硬化加固，阻止建筑物进一步下沉；

若该多功能深井内的工作孔位置对应的地基土质具有地下洞穴时，应采用高压水泥注浆枪或高压振动细石砼灌注枪，在该地下洞穴中先抛入碎石然后注浆或注入细石砼或流动性加固料，对其进行人工硬化加固，阻止建筑物进一步下沉。

5.根据权利要求1所述的倾斜灾损箱筏浅埋基础建筑物扶正加固方法，其特征在于，至少一个高压泵从水源中取水后，提供给多功能深井作射水排土使用，各多功能深井排出的泥浆再进入沉淀过滤池中，沉淀过滤后的清水被高压泵再次利用，而沉淀过滤后的泥土、卵石与砾石土应堆积称重，用于验算建筑物的回倾量。