[发明专利]地基钻孔取土的建筑物纠倾方法

说明书

本发明涉及地基钻孔取土的建筑物纠倾方法，属于建筑物地基不均匀变形与倾斜纠偏技术领域。本发明包括以下步骤步骤一：测定原状地基土层的物理力学参数；步骤二：对纠偏方案进行适宜性评价；第一步：确定临界地基承载力；第二步：计算临界地基承载力下的地基附加应力与自重应力；第三步：确定地基土层临界孔隙比；第四步：纠偏方案适宜性评价；步骤三：确定有效掏土深度；步骤四：确定房屋纠偏设计中掏土量；步骤五：确定地基土掏土参数；第一步：计算孔倾角和孔长；第二步：确定总掏土孔数和掏土次数。本发明明确确定纠偏设计中的各个计算指标，打破了以往的荷载大小及掏土量公式估算的这一局限，具有较好的适用性与实用价值。

技术领域

本发明涉及地基钻孔取土的建筑物纠倾方法，属于建筑物地基不均匀变形与倾斜纠偏技术领域。

背景技术

随着国民经济的快速发展和基础设施建设工程增加，各种各样的建筑物形式不断涌现，建筑规模也越来越大，一些建筑物不得不坐落于地质条件差的场地土，这对建筑物的设计和施工的要求也就越来越高。由于上部结构的多样性以及地基土层变形的不均匀性等，常常会导致建筑物地基基础的不均匀变形与沉陷，致使建筑物受力构件破坏甚至整体倾覆，造成严重的经济损失和上部结构功能的失效。近年来建筑物倾斜事故时有发生，因此建筑物纠倾加固技术在当前建筑地基基础变形防治领域具有重要的实用价值和应用前景。

纠倾加固是一项综合性技术，与许多学科有关，目前纠偏技术的发展水平还不尽如人意，一些技术在理论和实践上还都不十分成熟，导致一些建筑物的纠倾与加固工程相继出现事故或者越纠越偏，造成较大的经济损失与人员伤亡。现在主要纠倾失败的原因主要有：片面强调加固，认为只要加固了，就算有点倾斜也没有大碍；忽视了施工所产生的附加沉降的危害，而且不重视对其控制，结果是越纠越倾、纠过头或对上部结构造成不利影响；更多地着眼于地基承载力足够与否的问题，对建筑物不均匀变形问题分析不够。

长期以来，软土地基建筑物的倾斜一直是建筑工程中颇受关注的重大质量问题。一些发达国家基本实现了全过程的计算机分析和设计参数的统计验证。虽然国外有关工程实例也很多，但国外软土地基上建筑纠偏加固的理论水平也没有形成独立的体系。我国的建筑物纠偏扶正与加固技术起步较晚，对既有建筑物的加固纠倾改造技术的全面研究虽然还处于方兴未艾的阶段，但已取得了一些成果，且发展异常迅速，涌现出许多纠倾加固的新工艺，新技术，新方法。其中包括一些国家重点工程改造项目，以较小的费用支出挽救倾斜建筑物，取得了可观的经济效益和社会效益。建筑物纠倾加固技术已成为当前颇受欢迎与重视的新颖技术领域。

掏土纠偏法作为一种新的纠偏技术，该纠偏方法的基本作法是根据建筑物不均匀沉降的状况，在建筑物基础下浅硬土层内，用干法成孔和湿法成孔两种方法进行掏土，实现对建筑物的纠偏。但目前还没有与之对应的成熟设计理论与施工方法，虽然国内外对掏土纠偏进行了一些研究，取得了一些成果，但大多数情况下，我们着眼于选择合适的纠倾方案、高效的施工方法和适时的变形监测。现在没有一套完整而准确的方法来指导现场的纠倾工程，这远远不能满足工程实践对方法发展的要求。

建筑物纠倾技术是在实践中产生，在实践中不断发展、完善，但从工程应用的角度看，愈多纠倾方法在大多数情况下能够达到预期的目的，但从理论性分析的角度看，这种方法以纯经验处理为基础，缺乏相应的方法体系指导，以定性分析作为技术处理的主要依据，缺少精密定量计算的方法体系与步骤，存在一定的盲目性。目前对纠偏技术的理论研究中大多数单纯的着眼于土体在应力释放后自身的变形状况，而较少考虑到结构和基础变形及上部荷载变化与土体变形的相互影响。在设计方面，在国内外涉及本领域的规范和标准中存在诸多不足，集中体现为实用性较差。譬如我国《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012中，基底附加应力就没有能够成为纠偏过程的关键数据和可控制的工程标量。正是这些问题制约着地基纠偏方法的发展和适用范围。传统房屋纠倾的方案设计，并未考虑经过抽土处理后地基承载力的减小能否依然满足承载要求，本专利提出地基土层临界孔隙比的概念，通过对土层孔隙比的计算与比较，而使得地基土层在纠偏后，依然满足强度要求，是纠偏方案能够安全有效的实现的前提。