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基于锚杆静压桩的建筑地基加固方案分析

来源: 博士论文网 时间: 2017-05-21 20:16

  【摘要】 既有建筑物地基发生病害的原因既有自然灾害,又有人为损毁。结合工程实例,查明建筑物病害的原因,提出两套加固方案,通过对比分析选择切实可行的地基加固方案,并对加固效果进行评价,对同类工程的地基加固具有很好的参考意义。
  
  【关键词】 锚杆静压桩;地基加固。
  
  0 引 言。
  
  锚杆静压桩是将锚杆与静力压桩相结合形成的一种桩基施工工艺。通过在基础上埋设锚杆固定压桩架,利用建筑物自重作为压桩应力,用液压设备将桩体逐级压入土中,当桩承受压力达到设计压力或设计桩长时,即达到设计使用要求,然后将桩基与基础连结在一起,起到提高地基承载力和控制沉降的目标。如图1所示。
 

锚杆静压桩示意图


  1 工程概况。
  
  某轴承有限公司阀杆车间建筑物南北长60m,东西宽36m,高12.295m,建筑面积2433.9m2,为单层排架结构,采用独立基础。该项目在基槽开挖后,发现部分基槽存在生活垃圾,经现场分析,作出处理意见:清除基础下垃圾土,采用4∶6砂石振实回填至-1.70 m.
  
  由于强降雨天气,工地现场排水不畅,阀杆车间未做散水,D轴1#基础于当日下午出现下沉(见图2),建设单位检测下沉量为16 mm,车间北墙及其与立柱之间由于基础下沉发生裂缝,裂缝显着。
 

柱网布置分布图

  
  在强降雨后,本工程地基遭受雨水浸泡,地质结构发生较大变化,不确定因素增多,需对本工程区域进行补充勘察,对重点部位做详细勘察,采用现场标准贯入试验、重型重力触探、钻探取土样、室内土工试验等试验方法进行查明基础下沉原因,掌握雨水浸泡范围和深度,为病害工程的鉴定和加固方案的选择提供可靠依据。
  
  通过对砂石垫层地基软弱下卧层地基承载力验算,软弱下卧层的承载力不能满足设计要求。主要原因是砂石垫层浸水不但使软弱下卧层地基承载力下降,增加软弱下卧层顶面的自重应力,导致软弱下卧层地基承载力不能满足设计要求。
  
  2 加固方案。
  
  根据该工程的地质情况及部分基础出现不均匀沉降的原因,针对地基基础的加固提出了两个方案,在多方面分析对比的基础上,确定最合理的加固方案。
  
  2.1 方案一:微型桩加固。
  
  微型桩的特点,施工所需工地空间小,施工时振动小,对已损坏建筑物,桩直径小对已有建筑物和地基不产生附加应力。
  
  2.2 方案二:锚杆静压桩。
  
  根据该工程的地质情况及部分基础出现不均匀沉降的原因,该工程地层遇水后软化,容易引起二次沉降,考虑采用锚杆静压桩工艺,该工程基础底部地基土十分软弱,适合于采用锚杆静压桩加固。
  
  2.3 方案对比。
  
  2.3.1地质情况。
  
  本工程砂石垫层地基,上部密实,下部极为松散,如果采用微型桩工艺加固容易造成塌孔,引起砂石垫层地基失稳,由于施工过程中不能对被加固基础有效卸荷,因此可能会使被加固基础的不均匀沉降加剧,甚至可能会危及被加固基础及上部结构的安全。而采用锚杆静压桩工艺可以避免砂垫层塌孔,且压桩的同时实现了被加固基础的有效卸荷,不仅可以保障加固过程中原基础及上部结构的安全,还可以保障施工的顺利进行。
  
  2.3.2受力机理。
  
  微型桩加固法中桩的受力为被动受力,加固完成后桩基与被加固基础虽然沉降很小但还是会产生一定的沉降量,且成桩后不能迅速阻止基础的沉降,需待桩身强度达到70%时才可分担基础的荷载;锚杆静压桩加固法中的桩则为主动受力,在压桩过程中主动将原基础承担的荷载部分或全部转移至桩,同时由于桩的挤压作用使地基土更加密实,进而使得原地基土的承载力得到一定提高,因此不仅可以避免加固完成后桩及被加固基础的沉降,若措施得当还可实现减小原基础沉降和纠倾的目的。