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CN110397018A - 一种适用于软土地区的建筑地基加固方法 - Google Patents

一种适用于软土地区的建筑地基加固方法 Download PDF

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CN110397018A
CN110397018A CN201910749811.4A CN201910749811A CN110397018A CN 110397018 A CN110397018 A CN 110397018A CN 201910749811 A CN201910749811 A CN 201910749811A CN 110397018 A CN110397018 A CN 110397018A
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赵文
程诚
路博
柏谦
王志国
金文强
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明提供一种适用于软土地区的建筑地基加固方法,包括建筑外部加固步骤和建筑下部加固步骤,其中,所述下部加固步骤为:在建筑的下方设置一系列基坑,每设置一个基坑均在该基坑中进行电渗加固后架设千斤顶,直到整个建筑被千斤顶撑起后,在相邻两个所述千斤顶间施做桩基础,所述桩基础施做完成后,从中间向四边对称回收千斤顶,当千斤顶回收作业结束后回填土体。本发明的技术方案解决了现有技术中软土地区地基含水率高、承载力底的问题。

Description

一种适用于软土地区的建筑地基加固方法
技术领域
本发明涉及建筑工程及地基基础工程领域,具体而言,尤其涉及一种适用于软土地区的建筑地基加固方法。
背景技术
随着时代的发展与城镇化水平的提高,我国国民经济高速增长,综合国力日益增长,基础建设迅猛发展,使我国成为建筑大国,建筑总面积位居世界首位。上个世纪所建成的建筑逐渐成为历史文物,而随着周边环境超载卸载对既有建筑的影响,历史性建筑也逐渐步入“质量报复期”。由于地基下沉以及建筑物年久未修,导致建筑下沉开裂,屋面变形,严重危及建筑物的安全,必须采取有效措施对建筑物的地基基础进行加固处理。按照我国《文物保护法》的要求,文物古建筑的修缮必须遵循“不改变文物原状”的原则。因此,可通过提高地基承载力、减少地基变形等方法进行处理,采取合适的地基加固措施,可以修复甚至提高对建筑物的使用,与拆除重建相比,在社会效益和经济效益方面具有较大优势。
近年来,历史性建筑地基基础出现承载力不足,受扰动过大导致历史性建筑不均匀沉降等问题频频发生,人们对地基基础再加固的需求逐渐增多,对地基加固技术的要求也越来越高,所以地基加固在建筑领域备受关注。既有建筑地基加固方法主要有:浇筑钢筋混凝土筏板增大基础底面积法,锚杆静压桩法,钢筋混凝土围套法,混凝土预制桩基础托换法等。但是上述方法,施工步序复杂,工作周期较长,工程造价较高,且只适用于地质条件较好的工程。而软土地区,地质条件比较差、含水率较高,承载力较低,目前没有一套施工方法适用于软土地区历史性建筑的地基加固处理。因此,有必要提出一种新的地基加固方法以解决软土地区地基含水率高、承载力底的问题。
发明内容
根据上述提出现有技术中存在的现有建筑地基加固方法施工步序复杂、工程造价较高且只适用于地质条件较好的工程而难以解决软土地区地基含水率高、承载力底的技术问题,而提供一种适用于软土地区的建筑地基加固方法。本发明主要利用绕建筑的外部设置排桩进行外部加固,在开挖基坑后通过电渗加固原理,对既有地基进行电渗加固,通过千斤顶做临时支撑,在建筑物下方施做桩基础,回收千斤顶并回填土体,从而实现对建筑地基基础的加固。
本发明采用的技术手段如下:一种适用于软土地区的建筑地基加固方法,包括建筑外部加固步骤和建筑下部加固步骤,其中,所述下部加固步骤为:在建筑的下方设置一系列基坑,每设置一个基坑均在该基坑中进行电渗加固后架设千斤顶,直到整个建筑被千斤顶撑起后,在相邻两个所述千斤顶间施做桩基础,所述桩基础施做完成后,从中间向四边对称回收千斤顶,当千斤顶回收作业结束后回填土体。
进一步地,所述外部加固为绕建筑的外部设置若干根等距分布的排桩,加固建筑周边土体,以防基坑开挖时,对周围土体产生影响,造成建筑变形,且所述排桩作为永久加固措施,不回收;所述排桩的直径为600mm,相邻两个所述排桩的轴线的间距为1m。
进一步地,所述基坑的设置方式为从建筑的四周边缘处向内部逐层设置基坑,其中,先沿建筑的纵向设置基坑,再沿建筑的横向设置基坑,其中,所述基坑的尺寸为2m×2m×2m,相邻两个所述基坑的中心的间距为2m,基坑的设置可避免不均匀沉降。
进一步地,上述基坑的设置方式具体是指首先从建筑的四周边缘处设置基坑,四周边缘处为建筑物的最外层施工层,先沿建筑的纵向设置基坑,即在建筑下方呈左右对称的两侧边缘处同时开始设置,从纵向起点向纵向终点依次设置,当纵向两侧边缘处的基坑设置完成后,沿与纵向垂直的横向设置基坑,即在建筑下方呈前后对称的两侧边缘处同时开始设置,从横向起点向横向终点依次设置,当横向两侧边缘处的基坑设置完成后,开始向建筑内部方向设置基坑,即在紧邻最外层的向内一层施工层设置基坑,设置顺序重复上述过程,之后继续向内设置基坑,直到整个建筑下方所有基坑设置完成;
所述基坑的纵向起点和纵向终点均位于建筑当前施工层的四角处,所述横向起点紧邻所述纵向起点或所述纵向终点,所述横向终点紧邻所述纵向起点或所述纵向终点。
进一步地,所述电渗加固是指在所述基坑处,利用电渗装置连接水泵,将所述基坑处的水通过所述水泵全部输送至集水沟,对地基进行夯实,利用电渗加固进行基坑处排水加固,施工简单方便,适应性强,且造价低。
进一步地,所述架设千斤顶是指在所述基坑中放置大型千斤顶,所述千斤顶的上端和下端均连接有钢板,调节所述千斤顶的高度,使所述钢板与建筑底面接触连接,设置的钢板可增大基础面积,使接触压强降低,其中,所述钢板的直径为1.5m,厚度为15mm。
进一步地,所述施做桩基础是指在建筑的下方设置内部为空腔的钢管作为桩基础,所述桩基础的顶部与所述建筑的底面接触连接,所述桩基础的上端一侧设有预留孔洞,从所述预留孔洞的入口向所述钢管的内部灌注混凝土,当混凝土浇筑完成且达到强度要求时,钢管混凝土灌注桩基础施做完成,其中相邻两根所述桩基础的间距为2m,所述桩基础均打入地下1m,是指所述桩基础的底端位于所述基坑底端的下方,且所述桩基础的底端与所述基坑的底端之间的距离为1m。
进一步地,所述电渗装置由阴极、阳极和电源组成,采用环形电极布置,所述环形电极布置是指所述阴极位于中间位置,所述阳极围绕所述阴极布置,其中,所述阴极与所述阳极间的距离为1.5m,所述阴极与所述阳极的高度均为1m,均埋深1m,是指所述阴极和所述阳极的底端位于所述基坑底端的下方,且所述阴极和所述阳极的底端与所述基坑的底端之间的距离均为1m。
进一步地,所述阳极至少设有4个,确保加固区域能均匀排水,可根据工程需要,地基土体含水率高低而定。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的适用于软土地区的建筑地基加固方法,对建筑下方地基进行加固,通过绕建筑的外部设置若干根排桩进行外部加固,开挖基坑后通过电渗加固原理,对既有地基进行电渗加固,有效解决软土地区地基含水率高承载力底等问题,通过千斤顶做临时支撑,千斤顶的回收达到节约成本的目的,后续在建筑物下方施做桩基础,回收千斤顶并回填土体,从而实现对建筑地基基础的加固。
2、本发明提供的适用于软土地区的建筑地基加固方法,有效解决了软土地区地基含水率高、承载力底等问题,施工步序简单,节约了工程成本。
综上,应用本发明的技术方案能够解决现有技术中存在的现有建筑地基加固方法施工步序复杂、工程造价较高且只适用于地质条件较好的工程而难以解决软土地区地基含水率高、承载力底的问题。
基于上述理由本发明可在建筑工程及地基基础工程等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中排桩布置示意图。
图2为本发明中基坑开挖示意图。
图3为本发明中电极布置示意图。
图4为本发明中泵与阴极连接示意图。
图5为本发明中千斤顶与钢板的结构示意图。
图6为本发明中千斤顶布置示意图。
图7为本发明中钢管混凝土灌注桩布置图。
图中:1、建筑;2、已挖基坑;3、阳极;4、阴极;5、泵送管;6、泵;7、千斤顶;8、钢板;9、钢管混凝土灌注桩;10、预留孔洞;11、排桩。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-7所示,本发明提供了一种适用于软土地区的建筑地基加固方法,包括建筑外部加固步骤和建筑下部加固步骤,其中,所述下部加固步骤为:在建筑的下方开挖一系列基坑,每开挖一个基坑均在该基坑中进行电渗加固后架设千斤顶,直到整个建筑被千斤顶撑起后,在相邻两个千斤顶间施做桩基础,桩基础施做完成后,从中间向四边对称回收千斤顶,当千斤顶回收作业结束后回填土体。
如图1所示,本实施例中的外部加固为绕建筑的外部建造一圈等距分布的排桩,加固建筑周边土体,以防基坑开挖时,对周围土体产生影响,造成建筑变形,且排桩作为永久加固措施,不回收;排桩的直径为600mm,相邻两个排桩的轴线的间距为1m。
如图2所示,本实施例中的基坑的开挖方式为从建筑的四周边缘处向内部逐层开挖基坑,其中,先沿建筑的纵向开挖基坑,再沿建筑的横向开挖基坑,其中,基坑的尺寸为2m×2m×2m,相邻两个基坑的中心的间距为2m,开挖基坑可避免不均匀沉降。
上述基坑的开挖方式具体是指首先从建筑的四周边缘处开挖基坑,四周边缘处为建筑物的最外层施工层,先沿建筑的纵向开挖基坑,为在建筑下方呈左右对称的两侧边缘处同时开始开挖,从纵向起点向纵向终点依次开挖,当纵向两侧边缘处的基坑开挖完成后,沿与纵向垂直的横向开挖基坑,为在建筑下方呈前后对称的两侧边缘处同时开始开挖,从横向起点向横向终点依次开挖,当横向两侧边缘处的基坑开挖完成后,开始向建筑内部方向开挖基坑,即在紧邻最外层的向内一层施工层开挖基坑,开挖顺序重复上述过程,之后继续向内开挖基坑,直到整个建筑下方所有基坑开挖完成。
本实施例中的基坑的纵向起点和纵向终点均位于建筑当前施工层的四角处,左右两边的纵向起点位于建筑的后侧,左右两边的纵向终点位于建筑的前侧;前后两边的横向起点位于建筑的右侧,且分别紧邻纵向起点或纵向终点,前后两边的横向终点位于建筑的左侧,且分别紧邻纵向起点和纵向终点。
如图3、图4所示,本实施例中的电渗加固是指在基坑处,利用电渗装置连接水泵,将基坑处的水通过水泵全部输送至集水沟,对地基进行夯实,利用电渗加固进行基坑处排水加固,施工简单方便,适应性强,且造价低。
上述电渗装置由阴极、阳极和电源组成,采用环形电极布置,需要说明的是,环形电极布置是指阴极位于中间位置,阳极围绕阴极布置;在阴极的顶端通过泵送管连接水泵,由于水是极性分子,通电后,水会向阴极移动并聚集在阴极,通过水泵将阴极处聚集的水输送至集水沟,其中,阳极设有4个,确保加固区域能均匀排水,多阳极布置有利于土体排水加固,阳极的数目可根据工程需要,地基土体含水率高低而定。各阳极与阴极间的距离均为1.5m,阴极与阳极的高度均为1m,均埋深1m,是指阴极和阳极的底端位于基坑底端的下方,且阴极和阳极的底端与基坑的底端之间的距离均为1m。
如图5、图6所示,本实施例中的架设千斤顶是指在基坑中放置大型千斤顶,千斤顶的上端和下端均连接有钢板,调节千斤顶的高度,使钢板与建筑底面接触连接,设置的钢板可增大基础面积,使接触压强降低,其中,钢板的直径为1.5m,厚度为15mm。
如图7所示,本实施例中的施做桩基础是指在建筑的下方设置内部为空腔的钢管作为桩基础,桩基础的顶部与建筑的底面接触连接,桩基础的上端一侧设有预留孔洞,从预留孔洞的入口向钢管的内部灌注混凝土,当混凝土浇筑完成且达到强度要求时,钢管混凝土灌注桩基础施做完成,其中相邻两根桩基础的间距为2m,桩基础均打入地下1m,是指桩基础的底端位于基坑底端的下方,且桩基础的底端与基坑的底端之间的距离为1m。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,包括建筑外部加固步骤和建筑下部加固步骤,其中,所述下部加固步骤为:在建筑的下方设置一系列基坑,每设置一个基坑均在该基坑中进行电渗加固后架设千斤顶,直到整个建筑被千斤顶撑起后,在相邻两个所述千斤顶间施做桩基础,所述桩基础施做完成后,从中间向四边对称回收千斤顶,当千斤顶回收作业结束后回填土体。
2.根据权利要求1所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述外部加固为绕建筑的外部设置等距分布的排桩,所述排桩的直径为600mm,相邻两个所述排桩的轴线的间距为1m。
3.根据权利要求1所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述基坑的设置方式为从建筑的四周边缘处向内部逐层设置基坑,其中,先沿建筑的纵向设置基坑,再沿建筑的横向设置基坑,其中,所述基坑的尺寸为2m×2m×2m,相邻两个所述基坑的中心的间距为2m。
4.根据权利要求1所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述电渗加固是指在所述基坑处,利用电渗装置连接水泵,将所述基坑处的水通过所述水泵全部输送至集水沟,对地基进行夯实。
5.根据权利要求1所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述架设千斤顶是指在所述基坑中放置大型千斤顶,所述千斤顶的上端和下端均连接有钢板,调节所述千斤顶的高度,使所述钢板与建筑底面接触连接,其中,所述钢板的直径为1.5m,厚度为15mm。
6.根据权利要求1所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述施做桩基础是指在建筑的下方设置内部为空腔的钢管作为桩基础,所述桩基础的顶部与所述建筑的底面接触连接,所述桩基础的上端一侧设有预留孔洞,从所述预留孔洞的入口向所述钢管的内部灌注混凝土,当混凝土浇筑完成且达到强度要求时,钢管混凝土灌注桩基础施做完成,其中相邻两根所述桩基础的间距为2m,所述桩基础均打入地下1m,是指所述桩基础的底端位于所述基坑底端的下方,且所述桩基础的底端与所述基坑的底端之间的距离为1m。
7.根据权利要求1或4所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述电渗装置由阴极、阳极和电源组成,采用环形电极布置,所述环形电极布置是指所述阴极位于中间位置,所述阳极围绕所述阴极布置,其中,所述阴极与所述阳极间的距离为1.5m,所述阴极与所述阳极的高度均为1m,均埋深1m,是指所述阴极和所述阳极的底端位于所述基坑底端的下方,且所述阴极和所述阳极的底端与所述基坑的底端之间的距离均为1m。
8.根据权利要求7所述的适用于软土地区的建筑地基加固方法,其特征在于,所述阳极至少设有4个。
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