软土地基别墅基础加固与纠倾
（TY201004）
1工程概况
加固别墅群中，其中9#别墅长62.9m，宽17.3m，北侧3层南侧2层，框架结构，中间设置伸缩缝，采用天然地基筏板基础，设计平均基底压力64KPa。主体装饰结束时，建筑物平均沉降9-25mm，经过2个月后，建筑物整体向北倾斜，南侧沉降基本稳定，北侧最大沉降量163mm，倾斜率达到0.697%，超过国家规范验收标准。
2工程地质条件
根据勘察报告，建筑场地在勘探深度范围内土层为四层：（1）层新近人工填土；（2-1）层淤泥质粉质粘土；（3-1）层淤泥质粉质粘土；（3-3）层为粉土与粉质粘土互层。为第四系全新统层，基底影响深度范围内土层均为流塑高压缩性，工程力学强度很低。其主要物理力学性质指标如下表：
层号土层厚度含水量塑性指数液性指数压缩模量承载力
（2-1）15.044.316.2  1.27  3.160
（3-1）8.039.113.5  1.24  4.480在建筑物东半部，分布一暗沟，暗沟深度约在基底以下3.0m，基础施工时挖除暗河淤泥后回填沙石垫层，沙石层厚度约3.0m。在整个基础施工时，整个基础范围内实施了轻型井点降水，降水时间约2月。
3建筑物倾斜状况以及原因分析
根据施工单位的沉降观测资料，主体装饰结束时，建筑物北侧平均沉降22mm，建筑物南侧平均沉降10mm，整个建筑物绝对沉降量较小，南北差异沉降也只有15mm，属于建筑物正常沉降，南北差异沉降是由于南北建筑结构荷载差异造成的（南北荷载差异约20-25KPa左右），由于设计基底附加平均压力只有33KPa，而且虽然地基是淤泥质粉质粘土，但存在水平薄粉土夹层，其压缩模量在3.0-4.0MPa之间，因此绝对沉降量较小，差异沉降量也不大。对于高压缩性的淤泥质土，在建筑物施工完成后的沉降量只完成20-30%左右，按照一般规律推算，该建筑物正常情况下的最终沉降量估计在50-100mm之间（沉降稳定时间可能在数十年之后）。
但实际情况是在主体装饰完成以后的二个月内，北侧沉降量明显增大，最大沉降163mm，倾斜率达0.67%以上。
根据现场施工状况调查，主体装饰完成以后在建筑物北侧曾施工污水与雨水管道，从2010年3月20至2010年5月4日期间，89#楼北侧因污水管道施工，外墙边3.8米范围内堆土约40厘米高；因雨水管道施
工，3.8米至7米范围内堆土约35厘米高。期间雨雪天气共计14天。雨、污水管道沟槽土方于5月2日至5月4日外运出场。
日历
天时间工况
建筑物南侧建筑物北侧
S1S2S3S4S5S6
009/09/05车库层000000
1609/09/21一层结构232342 4009/10/15二层结构/车库墙体444464 5909/11/04三层结构/一层墙体565786 7509/11/20屋面结构/二层墙体87610109 13510/01/20回填结束/三层墙体887151413 18510/03/10主体装饰结束9108252119 24510/05/10工程完工9101016314797
从施工单位的倾斜测量资料看，北侧2#、3#、4#、5#测点的倾斜率较大，三间内庭院垂直度检查结果均为南北向向北倾斜约40mm，建筑物整体向北倾斜约0.42-0.69%。建筑物东半边（伸缩缝以东部分）沉降量达147-163mm，西半边达97mm，东西不均匀沉降与暗沟回填沙石有关。
综合分析，建筑物南北荷载差异、北侧外部施工超载以及雨水排水不畅等因素是造成建筑物整体向北倾斜的主要因素。
4建筑物沉降控制与纠倾措施方案
根据建筑物不均匀沉降情况、倾斜原因、建筑物周边环境情况以及建设单位的要求，对该建筑物进行紧急纠偏与加固。
1、在可能条件下，最大限度地调整上部建筑结构的荷载分布情况，即挖除北侧地下室内的回填土，换成架空板，减少北侧的基底附加压力。该项工作可以立即开始。
2、为了快速且可靠地纠倾，考虑到建筑物形状规则、南北单一倾斜、筏板基础、均匀软土、周边空旷等因素，可采用钻孔掏土法纠倾。
（1）纠倾控制：北侧沉降量97-164mm，南侧沉降量10mm左右。根据国
家有关规范规定，建筑物绝对沉降量不宜大于200mm，倾斜不应超过0.4%，该建筑物长度62.7m，宽度16.7m，因此南北向不均匀沉降差应控制在66.8mm以内，本次纠偏计划将不均匀沉降控制在20-30mm以内（倾斜度0.1%-0.2%），即南侧需要迫降120-130mm。
（2）钻孔布置：根据建筑物底面积（939m2）以及迫降量（130mm），初步估算掏土量，并折合成钻孔掏土量。本次掏土纠偏采用钻孔直径110mm，在南侧沿建筑基础外围均匀布置掏土孔，钻孔倾斜度30°-45°，钻孔深度10-15m，钻孔间距3.0-4.0m，总共布置44个孔。
（3）掏土频度：根据钻孔数量以及掏土量，计划掏土轮次为10次，每个掏土轮次2天，每天迫降量5-10mm。应加强沉降观测，纠倾期间每天沉降监测二次。
（4）注浆加固：纠倾到位后，采用水泥浆液填充钻孔。水泥浆液水灰比0.5，水泥为普通硅酸盐PO42.5级。注浆压力0.2-0.3Mpa，注满孔洞溢出为止。
（5）东半区存在3.0m厚的砂石垫层，必要情况下要带泥浆冲孔。
3、纠偏以前，为了控制建筑物沉降与有效控制倾斜，则应适当加固地基，建议采用锚杆静压桩进行加固。
（1）锚杆静压桩截面积0.2*0.2m2，单节长度2.0m，硫磺胶泥接桩，桩持力层为（3-1）层，单桩长度16-18m，单桩承载力特征值200KN，最终压桩力应大于300KN。
（2）锚杆桩布置在框架柱周边，锚杆采用M27，钻孔取孔直径或边长300mm，根据疏桩减沉机理，整个建筑物基底需要锚杆桩86根，桩长度20m。
（3）因地下室墙板防水等级为S6，则在锚杆桩孔封孔时，应在孔壁涂刷一道遇水膨胀止水胶，并采用微膨胀混凝土浇灌桩孔洞。
（4）因地下室筏板厚度350mm，C30混凝土，配置双层双向Φ三12@150钢筋，对于200KN桩承载力，无需附加钢筋与底板厚度。
（5）东半区因存在厚度3.0m砂石垫层，需要采用带泥浆引孔压桩。引孔直径110mm，深度为2.0-3.0m。
4、在纠偏前后，请具备沉降观测资质的第三方单位进行纠倾前后的建筑物倾斜度，并在纠倾后持续进行四个周期（每周期7天）的沉降观测，沉降稳定标准为0.1mm/d，作为纠倾合格验收依据。
5、计划工期
本次纠倾与加固，准备时间3天，掏土纠倾20天，掏土期间同时锚杆桩，注浆5天，封桩封孔3天，总共需要一个月时间。期间需要主体施工单位配合（雨污水管道局部暴露、地下局部障碍清除、室内外管线松动、门厅或门洞基础外露或分离等内容）。

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