CN110565709B - 一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，在建筑物沉降值相对较小区域的基础上钻竖向孔，竖向孔穿过褥垫层至设定深度，对褥垫层所对应的竖向孔孔壁部分进行射流扰动，竖向孔外周的褥垫层部分发生松散塌落，使其承载能力被削弱，褥垫层的土颗粒落入竖向孔，取出落入竖向孔的褥垫层土颗粒，褥垫层的承载能力被削弱迫使建筑物向沉降较小的区域回倾，建筑物倾斜度满足要求后，对竖向孔及褥垫层的间隙进行注浆封填，本发明的纠倾方法可靠有效、简单易行、工期短，施工成本低。

Description

一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法

技术领域

本发明涉及土木建筑的纠倾加固技术领域，具体涉及一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法。

背景技术

建筑物纠倾系指建筑物由于地基或建筑物本身的某种原因造成基础不均匀沉降，其上部结构偏离垂直位置而发生倾斜，当建筑物的倾斜程度超过国家有关规范要求、严重影响建筑物安全及正常使用时所采取的以确保建筑物安全及恢复其正常使用功能的纠倾扶正、加固稳定的措施。

对于天然地基上的浅基础建筑物，常用的纠倾方法有：堆载加压纠倾法、掏砂石纠倾法、浸水纠倾法和掏砂石灌水法等。当建筑物设计荷载较大，高度较高，天然地基承载力无法满足建筑物承载力要求时，通常采用桩基础或者对原有地基进行地基处理。

发明人发现，对于具有竖向增强体的复合地基建筑物纠倾，由于复合地基是竖向增强体和地基协同提供承载力，扰动竖向增强体不能有效达到削弱复合地基承载力的效果，而且在实际施工过程中，其桩位及桩长记录往往与现场情况偏差较大，竖向增强体的定位困难，当地下水位较高时，采用开挖纠倾工作沟或设置辐射井进行水平扰动，常需要降水，会造成建筑物再次沉降，当建筑物纠倾量较大时，其纠倾施工周期长，工程造价高。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，不受复合地基增强体的影响，适用于各种复合地基建筑物的纠倾。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，在建筑物沉降值相对较小区域的基础上钻竖向孔，竖向孔穿过褥垫层至设定深度，对褥垫层所对应的竖向孔孔壁部分进行射流扰动，竖向孔外周的褥垫层部分发生松散塌落，使其承载能力被削弱，褥垫层的土颗粒落入竖向孔，取出落入竖向孔的褥垫层土颗粒，褥垫层的承载能力被削弱迫使建筑物向沉降值相对较小的区域回倾，建筑物倾斜度满足要求后，对竖向孔及褥垫层的间隙进行注浆封填。

进一步的，所述射流扰动包括依次进行的第一次射流扰动和第二次射流扰动，第一次射流扰动的射流流量为20m³/h-35m³/h，射流压力为0.8MPa-1.2MPa，第二次射流扰动的射流流量为45L/min-100L/min，射流压力为15MPa-25MPa。

进一步的，所述竖向孔底面与褥垫层底面的距离为2-3倍的褥垫层厚度。

进一步的，沿建筑物沉降值相对较小的区域向沉降值相对较大的区域的方向，依次进行竖向钻孔，形成竖向孔。

进一步的，沿建筑物沉降值相对较小的区域向沉降值相对较大的区域的方向，竖向孔的分布密度逐渐减小。

进一步的，所述竖向孔与多个相邻竖向增强体的轴线间距相等。

进一步的，取出落入竖向孔的褥垫层土颗粒时，对射流扰动的竖向孔及其相邻的竖向孔同时进行取土工作。

进一步的，竖向孔孔壁的射流扰动和取出竖向孔内土颗粒的工作进行多次循环作业，直至建筑物回倾至倾斜度达到要求。

进一步的，钻取竖向孔、对竖向孔孔壁进行射流扰动及竖向孔内取土作业过程中，实时监测建筑物的倾斜度和沉降值。

进一步的，钻竖向孔之前，预先切断与待纠倾建筑物连接的附属设施，待建筑物复位后，再将切断部分恢复连接及加固处理。

本发明的有益效果：

1.本发明的纠倾方法，方法可靠有效、简单易行、工期短，施工成本低，对褥垫层对应的竖向孔孔壁部分进行射流扰动，不是对竖向增强体进行扰动，克服了直接扰动竖向增强体效果差的缺陷，同时避免了开挖工作沟需降水给建筑物带来的不确定的风险。

2.本发明的纠倾方法，只对褥垫层进行射流扰动，不会对建筑物上部结构及褥垫层下方地基产生影响，不会改变复合地基的承载能力，风险性小。

3.本发明的纠倾方法，不受地基土类别影响，不受地基增强体材质影响，可适用于各种复合地基建筑物的纠倾。

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限定。

图1为纠倾前建筑物立面图；

图2为本发明实施例1第一次射流扰动示意图；

图3为本发明实施例1第一次射流扰动平面示意图；

图4为本发明实施例1第一次射流扰动轴测示意图；

图5为本发明实施例1第二次射流扰动及竖向孔取土示意图；

图6为本发明实施例1第二次射流扰动平面示意图；

图7为本发明实施例1第二次射流扰动轴测示意图；

图8为本发明实施例1纠倾完成后建筑物立面图；

其中，1.建筑物，2.筏板，3.褥垫层，4.竖向增强体，5.竖向孔，6.第一边界，7.土颗粒，8.第二边界，9.高压射流设备，10.取土钻孔机。

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。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的纠倾方法中，对于复合地基扰动竖向增强体的效果不好，且竖向增强体定位困难，采用开挖纠倾工作沟或设置辐射井容易造成建筑物再次沉降，且施工周期长，针对上述问题，本申请提出了一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1所示，竖向增强体埋在地基土中，竖向增强体4(如CFG桩)与建筑物1之间设有褥垫层3和基础，所述基础为筏板2，建筑物右侧沉降值相对较大，左侧沉降值相对较小，建筑物发生向右侧的倾斜，建筑物倾斜角度超出标准值要求，需要进行纠倾。一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，纠倾前，预先切断与待纠倾建筑物连接的裙房、地下车库等附属设施。具体的，采用机械设备切断与建筑物和附属设施相连接的钢筋混凝土(如梁、楼板、基础底板)。

利用钻孔设备在建筑物沉降值相对较小的区域的筏板区域上开设多个竖向孔5，沿沉降值相对较小区域向沉降值相对较大区域方向(由左向右方向)，依次钻取多个竖向孔，竖向孔的分布密度逐渐减小。竖向孔的分布密度可根据实际工况进行设定，在此不进行详细叙述。

所述竖向孔轴线与相邻的多个竖向增强体轴线的间距相等，本实施例中，竖向孔与其相邻的三个竖向增强体的轴线间距相等。可以使竖向增强体和地基土受力均匀。

所述竖向孔穿过筏板和褥垫层至地基土内的设定深度，所述竖向孔底面与褥垫层底面的距离为褥垫层厚度的2-3倍。

竖向孔钻孔完成后，对褥垫层对应的竖向孔孔壁进行射流扰动工作，具体的，如图2-4所示，将大流量供水设备(如大功率水泵)的大流量射水喷头放入竖向孔内，大流量射水设备的射水喷头伸入褥垫层所在的深度范围内，开启大流量供水设备，水流通过大流量射水喷头以20m³/h-35m³/h的流量、0.8MPa-1.2MPa的水压水平喷流至褥垫层所对应的竖向孔的孔壁上，进行第一次射流扰动，竖向孔外周的褥垫层在水流的扰动下逐渐松散，且褥垫层的土颗粒间出现孔隙，褥垫层的松散范围到达第一边界6，褥垫层松散塌落，部分土颗粒掉落至竖向孔底部，第一次射流扰动完成后，取出大流量供水设备的大流量射水喷头，然后将高压射流设备的高压射流喷头放入竖向孔内，如图5-7所示，高压射流喷头到达褥垫层所对应的深度范围内，启动高压射流设备9(如高压泵)，水流通过高压射流喷头以15MPa-25MPa水压、45L/min-100L/min的流量水平喷至褥垫层所对应的竖向孔的孔壁，进行第二次射流扰动，竖向孔外周的褥垫层在高压流水平冲切下进一步的松散，一部分土颗粒掉落至竖向孔内，还有一部分土颗粒随高压水流顺着褥垫层的孔隙流入相邻的竖向孔内，第二次射流扰动的扰动范围可到达第二边界8。

第二次射流扰动完成后，利用取土钻孔机10将进行射流扰动的竖向孔及其相邻竖向孔底部的土颗粒7取出，进行竖向孔的取土工作，取土钻孔机为现有设备，其具体结构在此不进行详细叙述。

射流扰动和取土工作进行的同时，由于建筑物沉降值相对较小的一侧区域的褥垫层部分塌落松散且土颗粒被取出，建筑物在自重荷载的作用逐渐将褥垫层内孔隙压密实，倾斜建筑物产生下沉，逐步向原沉降值相对较小的一侧回倾。

对竖向孔进行钻孔、射流扰动及竖向孔取土工作进行时，实时监测建筑物的倾斜度和沉降值，并及时与纠倾目标值进行比较，如果未达到目标值，则对射流扰动及取土工作进行多次循环作业，直至建筑物的倾斜度满足目标要求。

建筑物复位后，对竖向孔和褥垫层的孔隙灌注水泥砂浆进行封填，恢复复合地基的承载力。纠倾后建筑物如图8所示。

待建筑物纠倾完成后，沉降监测数据达到稳定标准后再将建筑物与附属设施切断的部分恢复连接。

本实施例中，沿沉降值相对较小区域向沉降值相对较大区域方向，依次钻取竖向孔，且竖向孔的分布密度逐渐减小，射流扰动和竖向孔取土工作进行后，沉降值相对较小区域褥垫层的承载能力小于沉降值相对较大区域褥垫层的承载能力，有利于建筑物在自重荷载作用下的回倾。

本实施例中，所述竖向孔底面与褥垫层底面的距离为褥垫层厚度的2-3倍，既可以保证射流扰动后土颗粒能够落入竖向孔内，又能够最大程度的减小后期灌注水泥砂浆时的水泥砂浆使用量，降低施工成本，又能最大程度的方便取土钻孔机的工作。

采用本实施例的纠倾方法，可靠有效、简单易行、工期短，施工成本低，对褥垫层对应的竖向孔孔壁部分进行射流扰动，不是对竖向增强体进行扰动，克服了直接扰动竖向增强体效果差的缺陷，同时避免了开挖工作沟需降水给建筑物带来的不确定的风险，而且只对褥垫层进行射流扰动，不会对建筑物上部结构产生及褥垫层下方地基产生影响，不会改变复合地基的承载能力，风险性小，适用于各种复合地基建筑物的纠倾。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，其特征在于，在建筑物沉降值相对较小区域的基础上钻竖向孔，竖向孔穿过褥垫层至设定深度，对褥垫层所对应的竖向孔孔壁部分进行射流扰动，竖向孔外周的褥垫层部分发生松散塌落，使其承载能力被削弱，褥垫层的土颗粒落入竖向孔，取出落入竖向孔的褥垫层土颗粒，褥垫层的承载能力被削弱迫使建筑物向沉降值相对较小的区域回倾，建筑物倾斜度满足要求后，对竖向孔及褥垫层的间隙进行注浆封填；

所述竖向孔底面与褥垫层底面的距离为2-3倍的褥垫层厚度；

沿建筑物沉降值相对较小的区域向沉降值相对较大的区域的方向，竖向孔的分布密度逐渐减小；

所述射流扰动包括依次进行的第一次射流扰动和第二次射流扰动，第一次射流扰动的射流流量为20m³/h-35m³/h，射流压力为0.8MPa-1.2MPa，第二次射流扰动的射流流量为45L/min-100L/min，射流压力为15MPa-25MPa；

沿建筑物沉降值相对较小的区域向沉降值相对较大的区域的方向，依次进行竖向钻孔，形成竖向孔；

所述竖向孔与多个相邻竖向增强体的轴线间距相等。

2.如权利要求1所述的一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，其特征在于，取出落入竖向孔的褥垫层土颗粒时，对射流扰动的竖向孔及其相邻的竖向孔同时进行取土工作。

3.如权利要求1所述的一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，其特征在于，竖向孔孔壁的射流扰动和取出竖向孔内土颗粒的工作进行多次循环作业，直至建筑物回倾至倾斜度达到要求。

4.如权利要求1所述的一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，其特征在于，钻取竖向孔、对竖向孔孔壁进行射流扰动及竖向孔内取土作业过程中，实时监测建筑物的倾斜度和沉降值。

5.如权利要求1所述的一种复合地基建筑物褥垫层取土迫降纠倾方法，其特征在于，钻竖向孔之前，预先切断与待纠倾建筑物连接的附属设施，待建筑物复位后，再将切断部分恢复连接及加固处理。

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