纠偏技术附常用纠偏方法介绍

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1、纠偏技术及常用纠偏方法的介绍一、纠偏技术的进展建（构）筑物的纠偏（有的文献中也称作纠倾）技术、托 底技术、平移技术及增层加载时的地基基础加固技术，被统称 为基础工程的“后继技术”，这四项技术在 20 世纪前半叶仅在 少数几个国家受到重视，在我国也是从 20 世纪后半叶才逐渐兴 起的。建（构）筑物的纠偏技术、托底技术、平移技术及增层 加载时的地基基础加固技术经常联合使用，以满足各种工程需 要，它们与常规的地基及基础处理即有联系，又有区别。这四 项技术的出现和兴起，一方面是由于土力学理论的发展、地基 处理技术及相应施工机械与监测技术的进步而使这些技术的实 现成为可能，另一方面是受与日俱增的客观需求

2、分不开的。一 些古建筑的倾斜和相继倒塌，迫使人们采取各种措施来保护现 存的古迹和文物；新建建（构）筑物因地基处理不当或其它原 因而发生倾斜，迫使人们开始重视建筑物的纠偏和基础托底加 固技术，以减少大量经济损失。特别是在城市建筑群密集的地 方，新建建（构）筑物常常会促使既有建筑物发生不均匀沉 降；城市功能的改变，干道的重新规划，常要求将一些重要建 筑物及文化遗址完整地平移。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。世界上许多著名的大型建（构）筑物都是由于地基基础的 问题而发生倾斜，因当时挽救乏术，不得不任其倒塌和倾斜， 典型的例子如建于中世纪著名的英国 Ely 大教堂和法国的Bauyais 大教堂的倒塌。举世闻名的

3、意大利比萨斜塔，始建于 1173 年，竣工于 1372 年，施工历时整整 200 年，主要就是因 为施工中塔身曾两次出现倾斜，虽然从结构上采取了一些措 施，仍无法纠正，而一再被迫停工，最终不得不带着倾斜而结 顶。美国著名岩土工程学家 C. Spencer 曾于 1953 年预测，比 萨斜塔如不进行纠偏，势必在50100年后倒塌。至1990年， 塔顶中心点已向南偏离中心线4.5m,塔身倾角533 17。在 我国，苏州虎丘塔是继杭州雷锋塔倒坍后现存的唯一具有千年 以上历史的古砖塔。虎丘塔呈七级八角形，塔底直径 13.66m， 高47.5m。塔顶位移1978年为2.3m,塔顶重心偏离基础轴线 0.9

4、24m。经专家调查研究，虎丘塔倾斜和墩身开裂，主要原因 是地基土中存在压缩性大且厚度不均匀的可塑状粘性填土，以 及由于地基土的流失，而使砖砌体长期处于偏心受压状态。经 过正确的纠偏加固措施以后，塔体的不均匀沉降和倾斜已得到 了控制。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。其它类建筑物的倾斜事例就更不胜枚举。建（构）筑物因 地基和基础处理不当而倾斜、倒塌或拆除的后果是严重的。 1995 年 12 月 26 日，汉口桥苑新村的一栋 18 层住宅楼因地基 基础设计、施工等多种原因以致发生严重倾斜，最后被控爆拆 除，给人们以极其深刻的印象。该住宅楼是采用 336 根锤击沉 管扩底灌注桩基础，桩长 1 7 . 5m ，桩

5、端进入中密粉细砂持力层 14m，这一栋楼房失稳的事故也告诉我们采用桩基础并不是万 无一失的。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。由于设计、施工的问题而引起建筑物倾斜的例子是非常多 的，其造成的社会影响和经济损失也是很明显的。当建筑物发 生倾斜，对其进行倾斜分析和纠偏处理时，必须要注意的一点 就是上部结构和基础、地基处于一个彼此协调、相互影响的整 体之中，上部结构、基础和地基的共同作用使房屋整体处于某 一特定构形，这一构形在表观上表现为倾斜或沉降过大，或结 构出现裂缝等，这不仅与基础及地基条件有关，还与上部结构 的荷载、刚度及施工方式等有关。同时，任何纠偏措施必须在 保证上部结构安全的前提下进行，但由于纠偏技

6、术发展得相对 较晚，使得纠偏技术本身还没有形成一个完整的理论体系，更 不用说考虑上部结构的安全。以至于一些业主单位对纠偏本身 带有一种恐惧感，纠偏措施中总是设法避免对基础和地基采取 过大的工程措施，对截桩纠偏法、掏土法等带来的安全问题产 生怀疑。所以，在对建筑物进行倾斜分析和纠偏处理时要考虑 的因素比常规基础设计要复杂得多，除了技术因素外，还有大 量的非技术因素干扰着纠偏方案的决策和认同。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。纠偏研究应该考虑两个方面：地基与基础的分析方法和纠 偏技术处理措施。对于地基与基础分析方法方面，由于研究时 间较长，在实践中积累了丰富的经验，发展较完善。但随着工 程建设发展的需要，以前

7、的一些方法和理论也显示了一些不足 和缺陷，迫使工程人员开始寻找新的方法和理论。例如常规的 地基基础设计方法就有以下不足：它是将上部结构和基础分开 来考虑，由此而忽略了它们之间的刚度对相互之间的变形和承 载力的影响。实践证明这是不符合实际的，地基的变形和基础 的沉降不仅与基础的刚度和地基条件有关，还受上部结构刚度 的影响。忽略某一项的存在，必然得出与实际有较大出入的结 果，特别是随着目前的建筑物高度越来越高，建筑物荷载和刚 度的变化幅度越来越大，这种分析方法所得出的结论与实际情 况的差距可能会更大。在多数情况下，多层房屋惯用的基础形 式、设计理论与施工方法不能简单地搬用于高层建筑，必须探 索适合

8、于高层建筑的理论和方法。目前，比较合理的分析方法 是综合考虑上部结构、基础和地基的相互影响，即采用共同作 用分析方法。随着计算机的发展和电算技术的进步，这一问题 的实现已变为可能。特别是由于工程建设发展的需要，对共同 作用分析方法的呼声也越来越大，如何能更加真实地反映工程 实际，避免使建筑物倾斜或倒塌，是工程师们所面临的挑战。 对于纠偏技术方面，虽然过去采用过许多纠偏方式，这些方式 也曾成功地应用于多栋建（构）筑物的纠偏工程中，但系统的 理论研究较少；此外，目前的一些纠偏方法主要应用于浅基 础，对深基础（例如桩基础）的讨论较少。这些因素都迫使工 程技术人员不断地寻找新的计算理论和方法。彈贸摄尔

9、霁毙攬砖卤庑。二、 建（构）筑物倾斜控制及常用纠偏方法概述2.1 建（构）筑物倾斜原因分析建(构)筑物倾斜是软弱地基上常见的工程现象，它主要 是由地基不均匀变形而引起的基础倾斜在上部结构中的反应， 包括墙或柱的倾斜、结构裂缝的开展、结构功能的变坏等，严 重的将引起建筑物坍塌。造成建(构)筑物倾斜的原因是多方 面的，包括上部结构的原因、地基基础的原因、环境和外部干 扰的原因等。现分别叙述如下：謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1. 上部结构的原因，包括：(1) 建筑物的设计偏重于非对称的美学艺术 ,造成建筑结构 的不匀称,上部结构对地基施加的荷载作用不均；(2) 建筑物体型复杂，布局不当造成不利的荷载分布影

10、 响；(3) 施工技术或施工程序不当引起加载不均；(4) 斗仓、池槽、储罐等可变荷载大的构筑物使用荷载施 加不当。2. 地基基础原因，包括：(1) 地基土层的压缩性、厚度的分布有较大空间差异，或 存在暗沟暗浜、墙基驳岸等软硬异常区；(2) 地基承载力不足，在基底压力下已产生范围较大的塑 性区，或者发生长期的流变；(3) 膨胀土、湿陷性黄土、冻土等特殊土类在相应的不利 条件下产生不均匀的沉降；(4) 岩溶、土洞、潜蚀、滑坡、坍陷、振动液化的影响；(5) 施工对地基土的扰动，地基处理不当，基础设计不 当，基础设计有误或者施工质量差；(6) 地基土受污染侵蚀丧失强度和承载力。3. 环境和外部干扰的影

11、响，包括：(1) 相邻建筑物荷载、大面积地面堆载或填土的影响；(2) 邻近施工的影响；基坑支护结构的破坏或变形过大； 降水引起的附加沉降；桩基、沉井、某些地基处理方法的施工 所造成的振动、挤压、松弛等的影响；厦礴恳蹒骈時盡继價骚。(3) 风力和日照引起高耸结构的倾斜。所以，引起建筑物倾斜的原因是非常多的，但有些因素是 可以通过详细勘察和合理设计(包括上部结构和地基基础的设 计)来避免的。以上三类倾斜原因中，上部结构和地基基础方 面的原因可以通过详细勘察和合理设计来避免；而环境和外部 干扰的原因却是设计时无法全部预料的，也是引起建(构)筑 物倾斜的主要原因。要使建筑物完全不倾斜是非常困难的，一

12、般的建筑或多或少都有一定的倾斜度。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.2 建(构)筑物倾斜控制标准当倾斜值超过一定的限度后，结构中的次应力可能会超过 材料的强度而产生裂缝甚至破坏，倾斜严重的会影响建筑物的 功能，如门窗、电梯等启闭困难；当视觉可以明显察觉时，人 们会恐慌；如果倾斜得不到有效控制而继续加剧时，可能会引 起更大的事故。因此，为不影响建筑物的使用，其倾斜程度必须控制在一定的范围内。表 1 给出了现行国家标准建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）地基变形允许值。表 1 建筑物的地基变形允许值变形特征地基土类别中、低压缩 性土高压缩性土砌体承重结构基础的局部倾斜0.0020.003工业与民用建筑相

13、邻柱基的沉降差：框架结构0.002L0.003L砖石墙填充结构0.0007L0.001L当基础不均匀沉降时不产生附加0.005L0.005L应力的结构单层排架结构（柱距6m）柱基的沉 降量（mm）(120)200桥式吊车轨面倾斜纵向0.004（按不调整轨道考横向0.003虑）H W240.004多层和高层建筑物24H 600.003的倾斜60H 100g0.0015H 200.00820H 500.006高耸结构基础的倾g50H 1000.005斜100H 1500.004g150VH 2000.003g200H 250g0.002高耸结构基础的沉H 100g-(200)400降量（mm）10

14、0H 200300g200H 250g200注：1. 有括号者仅适用于中压缩性土；2. L为相邻柱基的中心距离；H为自室外地面起算的建筑g物高度（m）;3. 倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；4. 局部倾斜指砌体承重结构沿纵向610m内基础两点的沉 降差与其距离的比值。当建（构）筑物的倾斜值或沉降量超过允许值时，为了保 证建（构）筑物的功能，就必须采取一定的工程措施对建筑物 进行扶正，即纠偏处理。目前已经采用的纠偏方法很多 5，但 主要是依靠技术人员的工程经验，理论研究则较少。 籟丛妈羥为贍偾蛏2.3 常用纠偏方法概述前已述及，纠偏技术是与土力学理论与地基基础处理技术 的发展、以

15、及相应的施工机械与监测技术的发展分不开。它的 技术内涵往往不仅涉及到土力学和地基基础的内容，还涉及建 筑学、结构力学、工程结构等多个学科。目前，此类技术主要 以土力学理论为导向，以工程经验为依托来指导实际施工，至 今尚未形成自身的系统的理论和施工方法。表 2 列出了我国常 用的一些纠偏方法。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。表 2 常用纠偏方法主要方法I技术说明技术特点顶升纠偏法顶推纠偏法张拉纠偏法注浆抬升法在沉降大的一 侧顶升基础或上 部墙体，或从侧 面顶推（张拉）基 础或构筑物使其 复位在沉降大的一 侧地基土中注入 具有挤密加固作 用或具有膨胀性 的注浆液对建筑 物基础起上抬作 用 顶推法和张拉法一般用于局 部纠偏和构筑物纠偏； 当整体纠偏时必须注意均匀 递变顶升； 保证反力系统的可靠性； 当地基变形未稳定时需要考 虑地基基础加固托底； 注浆抬升法纠偏抬高量不 大，其值难于控制，并存在扰动 地基土的危险，应用实例很少。 特别在淤泥质软土地区，宜慎 用。部分托底 调整纠偏 卸载纠偏法采取地基基础 加固托底方