倾斜建筑物病害治理技术及工程应用研究

本帖最后由 csccbjs 于 2015-6-2 20:58 编辑

摘要：已建建筑物常常会由于勘察、设计、施工及地质条件复杂等原因发生不均匀沉降、倾斜、墙体开裂等病害。本文主要从不同方面详细分析了建筑物发生倾斜的原因并提出了几种病害治理技术措施，进而对建筑物倾斜处理技术在工程应用方面的研究做了简单阐述。

我国在治理建筑物倾斜病害方面也提出了许多新工艺、新方法和新技术。下面从一个具体工程实例出发，首先分析了建筑发生倾斜的原因并提出了处理措施，同时也阐述了倾斜病害治理措施在工程中的应用。
1 工程实例
某住宅楼由四个单元组成，为7层砌体结构，竣工使用后发局部墙体产生了较大裂缝，沉降超过50cm，建筑物严重向东南方向倾斜，最大倾斜率10.2‰。经过详细勘察，造成建筑不均匀沉降的原因是地基淤泥层比较厚，建筑重心与形心不重合，导致墙体开裂，影响建筑的正常使用。综合考虑当时的情况，在住户不搬出的情况下采用锚杆静压桩加固和沉井冲水掏土纠倾相结合的处理方案，取得了良好效果。
2 建筑物发生倾斜的原因分析
地基发生不均匀沉降是建筑物发生倾斜的主要原因，但具体原因是复杂的，是内因和外因共同作用的结果。在各种原因中，除地震、山体滑坡、水灾等外界自然环境因素我们无法避免意外，勘察、设计、施工等方面我们只要加强控制都是可以降低到满足规范要求的，下面主要从以上几方面来分析发生倾斜的原因。
2.1 工程勘察方面的原因
为减小工作量，勘察方面不值得勘察点太少，不能查明主要受力范围内不均匀软土夹层的厚度及分布情况，有时甚至连地下暗河、废弃的坑道和地下防空等也被忽略，导致勘察不准确，勘察结果不能真实的反应场地地质情况，使新建建筑发生严重不均匀沉降，最终发生倾斜。
2.2 设计人员的失误
设计人员的失误是引起建筑物倾斜的主要原因。地基基础设计中不认真阅读勘察报告，对场地土的性质不了解或忽略了实际地基情况与相临建筑物应力叠加的影响。设计中往往只考虑高度的影响，忽略上部结构选型，导致结构竖向收放太大，结构刚度变化太大，结构质量中心与刚度中心不重合，使上部结构对下部结构产生不利影响。沉降缝可以减小不均匀沉降对建筑的影响，但设计中构造措施设置不当，水平构件与竖向构件连接存在问题等也是设计中存在的原因。
2.3 建筑施工质量问题
随着建筑层数的增加，基础的埋置深度也在不断增加，基坑机械开挖对持力层土造成不同程度影响，改变了原状土的应力状态，随着上部荷载的增加地基会产生不均匀沉降。因此在大基坑机械开挖时需从基础设计标高保留300mm的土采用人工开挖，不得对下部土层造成扰动，开挖后也要做好排水措施，严禁基坑被雨水浸泡。由于建筑施工人员自身素质问题，为减小钢筋用量，特意增加钢筋间距，严重锈蚀的钢筋仍然用于施工中，或采用的混凝土不能达到设计要求等，这些问题只要我们加强管理工作都可以避免，在这里施工管理显得尤为重要。
设计中很多建筑物的地基承载力不能满足要求，如建在河流周围的高层建筑、土层含有软弱下卧层的等都需要进行地基处理，由于地基的处理方法很多，有时因所选措施不能满足承载力和变形要求，如桩端未达到持力层，桩径不满足设计要求等。
新建建筑对已建建筑的影响。新建建筑在深基坑开挖时对相邻建筑基础造成不利影响，使基坑四周土体坍塌或发生管涌现象，因此，深基坑开挖时首先要制定施工方案，并制定施工事故应急措施，做好支护、降水、监测等工作。基坑开挖造成相邻建筑倾斜的例子很多，施工中要及时采取应对措施，将不利影响降到最小。
3 倾斜建筑物纠偏步骤及治理措施
3.1 倾斜建筑物治理方案的确定
查明倾斜原因倾斜建筑物病害的治理的关键，实际中引起建筑物倾斜的原因是多方面的，我们要抓住主要因素，在制定具体的治理措施前要对建筑的沉降值、倾斜值、开裂、地基基础形式及周围建筑情况等做详细的勘察，这些资料作为方案确定的依据。若忽略了建筑物倾斜的具体原因会导致纠倾加固工程失败或造成建筑物倾斜值更加严重。通过对建筑物周围环境的详细勘察及结合原始资料找到倾斜原因后并根据上部结构的实际情况确定可行的纠倾加固措施，要对多方案进行比较，要从便于施工和安全的角度出发并结合工程造价多方面进行考虑，好的施工方案在施工中会发挥事半功倍的效果。
3.2 建筑物倾斜治理措施及工程应用研究
3.2.1 浅层掏挖法
浅层掏挖法主要适用于结构复杂的浅基础建筑，通过掏挖建筑沉降值较小一侧的地基土，使建筑在上部荷载作用下，使建筑物局部发生新的沉降，能有效调整建筑物的沉降差值，达到建筑物纠倾扶正的目的。
此方法能广泛应用于实际工程中，且施工简便，造价低，不影响建筑物的正常使用，治理效果显著，但是地基土掏挖过程中容易引起应力集中现象，基础受力不均匀，容易导致基础断裂且土方开挖大，施工条件差，存在一定的施工风险。
3.2.2 地基应力解除法
地基应力解除法主要适用于软土地基上采用筏板基础的建筑物。通过在沉降值较小的一侧基础下设置密集的应力解除孔，使地基侧向应力解除，基础下淤泥向外挤出，引起基础下沉。根据建筑物所处的工程地质条件、消孔顺序、回倾值及施工现场具体情况确定解除孔的平面布置和直径。为了保护钻孔，需要在基底向下3m~5m范围内设置套管，长度根据孔深确定，使基底淤泥直接向侧向流动。施工中根据建筑物的回倾速率控制钻取套管下挤入钻孔的淤泥。
此方法能有效处理建筑物倾斜现象，对相邻建筑物影响很小，最大限度的保护设下管网设施，施工周期短，对施工场地要求较松。
以上建筑物倾斜治理措施在实际工程中都有应用，随着技术的进步，在一些砌体结构和框架结构中也会采用顶升纠倾法，主要是通过大型机械设备对倾斜建筑沉降较大处进行顶升，在工程中取得了良好的效果。
4 小结
倾斜建筑只要不存在严重的结构破坏，通过分析发生倾斜的主要原因都可以采取有效措施进行纠倾，随着经济的发展带动新的技术不断进步，希望文中提到的治理措施在以后施工中能起到指导作用。
参考资料：
［1］谢锡庆.高层建筑物倾斜的病害实例分析与处理［j］.基建管理优化.2005(4)
［2］葛建国.已建建筑物倾斜原因分析研究［j］.山西建筑.2007(28)