地基加固设计Word格式.docx
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D4锚杆静压桩补桩平面图
DJ-1
A2
3
D4楼既有桩桩头与筏板分离范围平面图
DJ-2
4
D4深层注浆孔布置平面图
DJ-3
5
D4楼锚杆静压桩抬升分区平面图
DJ-4
6
DJ-5
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D4浅层注浆孔布置平面图
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D4楼1-1剖面图
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压桩反力架构造及尺寸
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室内千斤顶加载反力架结构图
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独立基础顶升、抬升反力架结构图
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千斤顶改装及安装图
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施工抬升信息及指挥组织图
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抬升信息管理及指挥主要设备
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锚杆静压桩桩头大样图
DJ-14
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静压钢管深层注浆大样图
DJ-15
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监测点布置图
DJ-16
设计说明
一、概述
1.1任务来源
在北京"
7.21暴雨"
后，北京青龙湖项目燕西华府D地块—D3、D4、D5、D6楼（以下简称“本工程”）基础出现不均匀沉降，导致建筑物局部出现裂缝，为保证建筑物的安全及正常使用，受北京西海龙湖置业有限公司（以下简称“建设单位”）委托，中国铁道科学研究院（以下简称“我院”）承担了D4和D6楼地基沉降加固工作。
由于加固前未进行详细的数据测量，因此未发现D4及D6楼倾斜超出规范规定的情况，所以只针对地基进行了加固补强。
D4楼采用锚杆静压桩进行加固。
加固完成后，变形发展已经稳定，未产生新的沉降变形。
但在后期测量时发现，楼面的倾斜超过规范要求，为保证建筑的的正常使用，需要考虑对该建筑进行纠偏并重新加固。
由于受结构布置特点的限制，可采用的纠偏方法有限，为此先期进行了同场地与本建筑相邻的6#楼的局部纠偏，以验证纠偏效果。
目前，6#楼纠偏工作已经完成，相关的方法及工艺可行，在本栋建筑纠偏时可以采用相同的工艺。
1.2工程概况
燕西华府D区两限房工程位于北京市丰台区王佐镇青龙湖东侧，东侧为现状六环路，南侧为长青路。
该区共八栋建筑，2个楼为一组地坪标高，各组由北向南分别降低2.0m。
D5~D6为一组（见图1），各组的两栋建筑中间夹地下车库，地上住宅6层地下1层，D3、D4：
±
0.000=85.300，筏板基础顶相对标高为-4.340标高，厚度为400mm，为梁板式筏基，基础底板底标高比主楼底板底标高低1.2m，筏板下为160mm素混凝土垫层，其下为0.5m厚级配砂石垫层。
地上住宅为钢筋混凝土剪力墙结构，地下车库为钢筋混凝土框架结构，结构设计要求两限房范围内地基承载力≥150KPa，车库范围内地基承载力≥100KPa，最大沉降量为20mm，沉降差不大于20mm。
该结构于2011年底封顶。
1.3场地工程地质条件
该工程所在位置地貌上属于山麓坡积裙地貌，地面高差较大，北高南低、西高东低。
场地内基础筏板以下的地层自上而下主要为人工填土（粉质粘土素填土，杂填土），第四纪坡洪积成因的粘性土（粉质粘土）、碎石土（夹碎石透镜体）和全风化、强风化的砂岩、页岩和泥岩。
图1D3、D4平面示意图
人工填土：
一般厚度为0.3～5.0m，B6#钻孔人工填土厚度达8.4m，人工填土层除①3层经过强夯处理外，其余填土层结构松散，性质不均匀，物理力学性质差，具体描述如下：
①粉质粘土素填土：
黄褐色，稍湿~饱和，稍密，以粉质粘土为主，局部为粘质粉土素填土，含少量碎砖瓦石屑、植物根茎、灰渣等局部碎石含量较多；
①1杂填土：
杂色，稍湿~饱和，松散，以碎砖块、石屑、植物根茎、灰渣等为主，充填少量粘性土，局部夹杂编织袋等生活垃圾；
①2回填碎石：
杂色，稍湿~饱和，松散，主要回填材料为碎石、角砾、灰渣等，以粘性土充填；
①3回填碎石：
松散~中密，杂色，稍湿~饱和，松散~中密，主要回填材料为碎石、角砾、灰渣等，以粘性土充填。
据调查了解该层土经过强夯处理；
①4回填碎石：
新近回填，杂色，稍湿~饱和，松散（局部中密），主要回填材料为块石、碎石、砖屑，含少量粘性土。
该层土为近期场地回填。
②一般第四纪残坡积层（Qel+dl）：
②粉质粘土。
侏罗白垩纪九佛堂组岩层：
③全风化砂岩；
③2全风化页岩；
④强风化砂岩；
④2强风化页岩。
1.4水文地质条件
地下水类型为上层滞水，主要含水层为粉质粘土杂填土①层及夹层、粉质粘土②层，以大气降水、绿化灌溉等为主要补给方式，以蒸发为主要排泄方式。
地下水位变化受人为活动和季节性降水影响较大。
根据勘察报告，在2010年详勘期间（2009年12月～2010年1月）所有钻孔内均未见地下水。
2012年补堪期间（2012年8月），地下稳定水位深度1.3~4.6m，稳定水位标高75.42~80.14m（主要为粉质粘土层），地下水位的上升主要是该地区在2012年夏季多次强降雨所致。
1.5建筑地基处理情况
由于场地上覆地层承载力较低无法满足楼房基础承载要求，因此对地基进行了处理，两限楼范围内处理方式为回填后采用1500kN级满夯处理，然后采用CFG桩进行处理，CFG桩的设计如下：
（1）桩径0.4m，桩间距1.8m×
1.8m；
（2）桩身混凝土强度C20；
（3）桩长以达到岩石持力层作为控制条件。
1.6地基加固情况
地基加固采用锚杆静压桩进行补强，D4楼锚杆静压桩的数量为220根，静压桩采用直径为203壁厚为6mm的热轧无缝钢管，钢管桩中间灌注C20的混凝土，锚杆螺栓采用后成孔埋设的方法，其构造用墩粗锚杆螺栓，并在孔内采用植筋胶粘结固定。
实际施工压桩力为40~50kN，单桩设计承载力为200kN。
二、结构倾斜分析
2.1倾斜分析
依据提供的4#楼1、2、5层室内顶板和底板绝对标高测试数据，采用顶板测试标高的差值，分析4#楼的倾斜状况如下：
1）4-1整体倾斜方向为北向南倾斜（东侧9.3‰，155mm，西侧8.8‰）、西向东倾斜（北侧1.40‰、南侧2.35‰）。
对4-1层，三个单元主要都是南北方向倾斜，南北向整体倾斜最严重的部位是东侧北角。
（图2、图3）
图24#楼一层倾斜分析图
图34#楼一层3D曲面分析图
图44#楼一层3D曲面分析图
2）4-2整体倾斜方向为北向南倾斜（东侧8.7‰，138mm，西侧8.9‰）、西向东倾斜（北侧1.18‰、南侧2.32‰）。
三个单元主要都是南北方向倾斜，东西方向倾斜为：
1、2单元向东倾斜，3单元向西倾斜。
倾斜最严重的部位是1单元和2单元东侧。
3）4-5整体倾斜方向为北向南倾斜（东侧7.5‰，西侧8.2‰，137mm，）、西向东倾斜（北侧1.37‰、南侧2.54‰）。
综合考虑4-1、4-2、4-5的标高测试数据，三层测试反映的楼梯倾斜状况基本一致，楼体整体倾斜方向为北向南倾斜。
倾斜量均在8~9‰左右，整体超出规范要求。
因此需要对整栋建筑进行纠倾处理。
表24#楼倾斜率统计
楼层
倾斜方向
倾斜率
倾斜部位
4-1
北向南
东侧9.3‰
1、2、3单元均有分布
4-2
东侧8.9‰
4-5
西侧8.2‰
2.2纠倾范围
根据2013年9月室内地面观测数据，D4号楼最大倾斜率达到约9.3‰，且整体倾斜均在8~9‰已不满足相关规范要求，因此纠倾的范围为整栋建筑。
三、加固设计依据
1）《建筑物倾斜纠偏技术规程》JGJ270-2012；
2）《既有建筑地基基础加固设计规范》JGJ123-2000；
3）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；
4）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
5）《青龙湖郊野休闲社区-住宅施工图》；
6）《燕西华府项目两限房D4、D6号楼地基加固工程竣工图》；
7）《4#、6#楼室内地面及顶板高程测量数据》（电子版）；
8）《房屋检测鉴定报告》；
9）《北京青龙湖项目D地块D3，D4，D5，D6楼岩土工程勤察报告》（中航勘察设计研究院有限公司，2012年9月25日）；
10）《D3，D4，D5，D6综合管线图》（2012年4月电子版建设单位提供）；
11）《锚杆静压桩技术规程》YJB227-91；
12）其他相关规程、规定。
四、设计要求
1）提高复合地基的承载力和地基土强度，减小附加沉降；
2）控制基础沉降的发展；
3）加固后应避免楼房重新产生沉降变形及不均匀沉降变形；
4）对倾斜超量部位进行纠倾，使加固后的基础满足规范对楼房整体倾斜限值要求。
五、加固及纠偏方案
5.1纠倾量的确定
考虑纠倾后可能会产生一部分回倾量，因此纠倾的施工期间的目标值略高于规范要求，本次施工期间的纠倾目标值控制在1.5‰。
当施工完成，结构变形稳定后确保倾斜量控制在规范限值以内。
根据测量结果，南北向在东侧单元内最高程差约为155mm，楼体南北向宽度为16.8m，倾斜率为9.3‰。
按1.5‰的目标纠偏则需要提升恢复的高差值最大约130mm。
因此实际恢复高程差最大按130mm控制。
图3纠偏量示意图
5.2加固及纠偏
5.2.1纠偏方法
D4号楼地上住宅为钢筋混凝土剪力墙结构，基础形式整体为筏板基础，前期加固处理采用了锚杆静压桩进行加固，由于D4楼为由北向南倾斜，而D4#楼北侧为地下车库，车库筏板与楼房的筏板基础连接为整体，因此包括掏土法等使标高高的位置降低的迫降法不具有作业条件。
综合分析结构特点，工程地质、水位地质、周围环境因素，D4号楼采用抬升法或以抬升法联合其他辅助方法进行纠偏加固处理较为适宜。
D4楼的纠偏加固采用锚杆静压桩提供反力采用千斤顶在沉降大的位置抬升，同时结合另一侧堆载方法辅助迫降完成对结构的加固及纠偏。
5.2.2加固与纠偏施工
1、先将加固区内桩头分两批进行分离（分区详见分区图），第一批既有桩桩头进行分离，然后进行第二批分离，然后架设千斤顶并施加部分荷载，分区见平面图。
桩头混凝土的拆除宜采用静力法，以保证筏板混凝土不受破坏。
第二批解除时应同时施工新增静压桩，避免既有桩头架设千斤顶后造成新增静压桩的施工困难。
2、地下室周围填土的开挖及独立基础处理
将抬升区南侧和东侧土体进行开挖，将墙体与土体分离，减少土体摩擦。
放坡开挖，保证侧壁稳定坡面采用挂网喷锚加固。
开挖时管线予以支撑保护。
在室外独立基础位置加大开挖范围，使独立基础完全露出。
开挖的管线应在施工回填时按照开挖时的管线状态进行恢复，有防腐及保温要求的管线，其防护应恢复至开挖前的状态。
对悬空管线进行支撑保护。
将独立基础上结构柱在基础顶位置采用切割的方法截开，并用千斤顶固定。
3、堆载
在北侧地下室内堆载，堆载高度为3.0m，宽度为7.5m，除预留施工通道外其余全部进行堆载，采用人工填装砂袋的方法进行堆载，且堆载应均匀匀速，每天堆载高度不应大于1m，堆载体边缘应与结构柱保持一定的空隙，避免堆载对结构柱造成偏压。
堆载期间，每堆载0.5m对结构沉降及位移及倾角等进行一次观测，共观测6次。
4、反力桩的施工：
1）采用在筏板上植化学锚栓的方法静压钢管成桩
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