CN108360585A - 临近边坡高层建筑基础的托换加固方法及建筑物复合基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种临近边坡高层建筑基础的托换加固方法及建筑物复合基础，为建筑物基础紧邻边坡时的基础加固措施，保证了高层建筑的安全使用。建筑物基础采用大直径桩进行托换加固，包括成孔至进入完整中风化灰岩层，孔内放置钢筋笼，灌注混凝土，待桩体成桩后与原基础形成相互作用的支护体系。边坡区域采用锚杆加固,包括在边坡上设置岩石锚杆，锚杆水平和竖向间距以及锚杆长度分别为根据边坡特点进行设置,锚杆成孔放置后注浆。永久性边坡部分的坡面处理采用格构梁，临时性边坡部分的坡面处理采用喷射钢筋混凝土面层。上述支护结构通过对变形及受力的协调形成托换桩‑锚杆‑上部结构相互作用的支护体系。

Description

临近边坡高层建筑基础的托换加固方法及建筑物复合基础

技术领域

本发明一种临近边坡高层建筑基础的托换加固方法及通过该方法得到的建筑物复合基础。

背景技术

高层建筑以其占地面积小，可以提高土地利用率，扩大市区空地，利于城市绿化，节省市政投资费用的特点在城市建筑中得到广泛应用，目前是解决城市空间紧张的有效途径。因其层数较多，自重较大，对基础的承载力以及所处周边地质环境有着严格的要求。如果达不到要求，就会酿成楼体倒塌的严重事故。根据国内外经验可知地基承载力问题是造成建筑安全事故的主要原因，建造高层建筑必须对地基基础设计非常重视，在设计高层建筑时会根据施工现场的地质报告因地制宜的做好地基基础方案。

随着城市发展的加快，建筑物密度逐渐増大，必然导致城市空间的占有率升高，可利用的空间越来越少，对建筑物的质量要求更加严格，同时，周围环境和地下空间形式复杂多样，给该类工程带来了很大的困难和挑战，高层建筑在各类工程中，有大量建(构)筑物因地理位置的特殊性，需要在临边坡处修，建筑物向边坡土体传递竖向荷载，影响边坡的稳定性，进而影响坡顶建筑物的安全。因此需要发明一种高层建筑临近边坡时安全的加固措施，从而保证建筑物的安全使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种临近边坡建筑物基础的托换加固方法，为建筑物靠近边坡时安全的加固措施，保证建筑物使用过程的安全性。为实现所述目的的临近边坡建筑物基础的托换加固方法，在建筑物的靠近边坡位置局部设置托换桩，在边坡区域采用喷锚加固，托换桩、锚杆和上部结构通过受力和变形协调形成托换桩-锚杆-上部结构相互作用的加固支护体系。

为实现所述目的的临近边坡的加固方法，其具体方案如下:在高层建筑的靠近边坡位置局部设置托换桩，在边坡区域采用喷锚加固，托换桩、锚杆和上部结构通过受力和变形协调形成托换桩-锚杆-上部结构相互作用的加固支护体系。

通过局部设置托换桩，把上部荷载传递至深部岩土体，减小了上部荷载对边坡安全的影响，同时托换桩对边坡支护又起到水平向的支挡作用。

具体的步骤如下：

第一步:在边坡坡顶建筑物基础局部位置施工托换桩；

具体的，托换桩根据地层情况可以设置2排到多排，沿建筑物基础走向根据上部荷载情况合理布置；

第二步:施工边坡坡面的锚杆和钢筋混凝土面层；所述的锚杆和钢筋混凝土面层都按照永久性构件设计，考虑其耐久性；锚杆采用全粘结性钢筋锚杆，面层设置厚度不小于150mm且双层双向的钢筋；

第三步:凿除托换桩桩头，施工坡顶建筑物的基础，并托换桩桩顶钢筋应伸入基础内，托换桩进入基础深度不小于100mm，托换桩钢筋进入基础长度不小于40倍的主筋直径。

边坡采用喷锚加固，具体包括在：在边坡上设置钢筋混凝土面层和锚杆，锚杆水平和竖向间距以及锚杆长度分别为根据边坡特点进行设置,锚杆成孔放置后注浆。锚杆与托换桩共同分担水平荷载，同时托换桩顶部受到坡顶建筑物荷载的水平约束，相对一般的支护桩具有更大的变形控制作用。

本发明还公开了一种临近边坡高层建筑复合基础，其采用前面任一所述的方法进行加固。

本发明的有益效果如下：

本发明是通过对临边坡高层建筑和边坡相互作用特点的分析提出的一种临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，该方法通过托换桩把坡顶建筑物荷载传递至深部岩土体，减小了坡顶建筑物在该部位的沉降，同时降低了边坡坡顶荷载对边坡安全的不利影响，另外托换桩还起到对边坡侧向荷载的约束作用，提高了边坡的稳定性；因此托换桩起到对坡顶建筑物基础加固和边坡支护加固的双重作用。托换桩、锚杆和上部结构通过受力和变形协调形成托换桩-锚杆-上部结构相互作用的加固支护体系，保证了临近边坡高层建筑的正常安全使用，满足安全经济合理的原则。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的复合基础剖面示意图；

图2是锚杆接口示意图；

图3是某种复合基础托换桩接口示意图；

图中，1、托换桩，2、锚杆，3、钢筋混凝土面层，4、素混凝土垫层，5、坡顶建筑物基础，6、坡顶建筑物上部结构；7、钢筋笼，8、混凝土。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，高层建筑在各类工程中，有大量建(构)筑物因地理位置的特殊性，需要在临边坡处修，建筑物向边坡土体传递竖向荷载，影响边坡的稳定性，进而影响坡顶建筑物的安全。因此需要发明一种高层建筑临近边坡时安全的加固措施，从而保证建筑物的安全使用。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，本发明针对高层建筑临近边坡时地基基础和边坡整体加固，其包括坡顶建筑物基础5下采用托换桩1进行托换加固，边坡区域采用锚杆2加固，将二者结合在一起从而形成整体加固，进而保证坡顶建筑的安全使用。

坡顶建筑物基础下采用托换桩进行托换加固的方法,包括第一步：在加固点进行托换桩的施工。在本发明的实施例中,托换桩1的桩径一般不小于500mm,进入边坡底部不小于2m且桩端应在比较好的地层。

第二步：边坡区域采用锚杆加固的方法,锚杆的成孔直径不小于130mm，锚杆杆体直径不小于25mm，边坡的坡面喷射钢筋混凝土面层3厚度不小于150mm，灌注水灰比0.45-0.55的纯水泥浆；锚杆与水平方向的夹角15°。

所述的锚杆和钢筋混凝土面层都按照永久性构件设计，考虑其耐久性；锚杆采用全粘结性钢筋锚杆，面层设置厚度不小于150mm且双层双向的钢筋；

第三步:凿除托换桩桩头，施工坡顶建筑物的基础，并托换桩桩顶钢筋应伸入基础内，托换桩进入基础深度不小于100mm，托换桩钢筋进入基础长度不小于40倍的主筋直径。

本发明是通过对临边坡高层建筑和边坡相互作用特点的分析提出的一种临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，该方法通过托换桩把坡顶建筑物荷载传递至深部岩土体，减小了坡顶建筑物在该部位的沉降，同时降低了边坡坡顶荷载对边坡安全的不利影响，另外托换桩还起到对边坡侧向荷载的约束作用，提高了边坡的稳定性；因此托换桩起到对坡顶建筑物基础加固和边坡支护加固的双重作用。托换桩、锚杆和上部结构通过受力和变形协调形成托换桩-锚杆-上部结构相互作用的加固支护体系，保证了临近边坡高层建筑的正常安全使用，满足安全经济合理的原则。

值得注意的是,前述实施例具体给出了各个步骤的具体数值,然而本发明的实施例显然不受限于这些具体数值,可以根据实际工程来变化。

下面例举一个实施例，

在某33层建筑基础采用大直径桩进行托换加固，临近边坡区域采用锚杆加固技术,工程加固完成后，通过边坡监测以及建筑物沉降监测，表明临边坡高层建筑基础的托换加固设计是可行的,保证了该工况下高层建筑的安全使用；具体的施工方法：

首先，在33层建筑基础的底部钻孔至地基完整中风化灰岩层2m以上深度，然后在钻孔内放置钢筋笼，其次灌注混凝土，待桩体成桩后与原基础形成相互作用的支护体系；具体的如图3所示：

其次，在在边坡上设置岩石锚杆，锚杆水平和竖向间距以及锚杆长度分别为根据边坡特点进行设置,锚杆成孔放置后注浆。一般的，针对永久性边坡部分的坡面处理采用格构梁，临时性边坡部分的坡面处理采用喷射钢筋混凝土面层；注浆的方式采用压力注浆，具体注浆压力视情况而定。

其中：钢筋混凝土面层可以每20m设置伸缩缝，缝内嵌填沥青麻筋。

再次，凿除托换桩桩头，施工坡顶建筑物的基础，并托换桩桩顶钢筋应伸入基础内，托换桩进入基础深度不小于100mm，托换桩钢筋进入基础长度不小于40倍的主筋直径；具体的如图3所示；

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，在高层建筑的靠近边坡位置局部设置托换桩，在边坡区域采用喷锚加固，托换桩、锚杆和上部结构通过受力和变形协调形成托换桩-锚杆-上部结构相互作用的加固支护体系。

2.如权利要求1所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步:在边坡坡顶建筑物基础局部位置施工托换桩；

第二步:施工边坡坡面的锚杆和钢筋混凝土面层；

第三步:凿除托换桩桩头，施工坡顶建筑物的基础，并托换桩桩顶钢筋应伸入基础内。

3.如权利要求2所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，所述托换桩根据地层情况可以设置2排到多排，沿建筑物基础走向根据上部荷载情况合理布置。

4.如权利要求2所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，所述第二步中：所述的锚杆和钢筋混凝土面层都按照永久性构件设计。

5.如权利要求4所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，所述的锚杆采用全粘结性钢筋锚杆，所述的钢筋混凝土面层设置厚度不小于150mm且采用双层双向的钢筋。

6.如权利要求2所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，所述锚杆水平和竖向间距以及锚杆长度分别为根据边坡特点进行设置,锚杆成孔放置后注浆；锚杆与托换桩共同分担水平荷载，同时托换桩顶部受到坡顶建筑物荷载的水平约束，相对一般的支护桩具有更大的变形控制作用。

7.如权利要求4所述的临近边坡高层建筑基础的托换加固方法，其特征在于，所述托换桩进入基础深度不小于100mm，托换桩钢筋进入基础长度不小于40倍的主筋直径。

8.一种临近边坡高层建筑复合基础，其特征在于，其采用权利要求1-7任一所述的方法进行加固。