既有建筑物地基加固与纠偏方法与流程

本发明涉及既有建筑物地基加固与纠偏方法，属于工程建筑领域。

背景技术：

建筑物倾斜是由地基不均匀沉降而引起的基础变形在上部结构中的反应。当建筑物的倾斜率超过规范规定的安全范围时，需要利用纠偏加固技术对上部结构进行纠偏，对地基进行加固，将倾斜的建筑物纠正到原始状态或者规范规定的安全范围以内，以正常发挥结构的安全性及使用功能。

常用的既有建筑物纠偏方法有顶升法、迫降法、阻沉法、综合纠偏法等。顶升法包括顶升纠偏法、顶推纠偏法、张拉纠偏法、注浆抬升法。注浆顶升纠偏法是在建筑物沉降量较大一侧的基础下按照设计要求，定量的向地基土内注入高压水泥浆或化学浆液，使其与地基土产生化学反应，固结土体，分层抬升，填充空隙，起到提高起到抬升基础的作用。类似于多台千斤顶，抬升一层，充填一层，该工艺属柔性顶升，对建筑基础筏板破坏性很小。

现有的顶升纠偏法存在以下不足之处：①现有工艺可补偿地基承载力，不能解决填土或湿陷性土层浸水后产生的压缩变形或湿陷变形，从而导致的负摩阻力，不能除根，容易产生再次沉降变形；②传统工艺施工复杂、需要在基础下挖土、堆土，对建筑物下卧层土扰动大；③传统工艺对建筑物基础损伤较大、不利于修复；④传统的顶升工艺需要挖导坑，易于出现突发事故，施工对安全要求高；⑤传统的顶升工艺在顶升后会灌注混凝土增加地基土附加压力。

技术实现要素：

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了既有建筑物地基加固与纠偏方法。本发明在进行既有建筑物地基加固与纠偏施工时，先对需要纠偏的既有建筑物首先通过分层定向压力注浆法进行固结施工，地基土固结至地基底板下1.5m范围内，并保持存在1.5m左右的未加固下卧层土；采用定向注浆可以控制建筑物的抬升量，可以使建筑物复位到规范规定的安全范围内或复位到原始标高(若业主要求的话)，同时对于建筑物基础下土层表层为大范围填土、杂填土、湿陷性黄土，在浸水后产生的压缩变形或湿陷变形，从而导致的负摩阻力，使原设计桩基承载力降低，该发明可以永久性的解决建筑物后期使用中浸水的问题，有标本兼治的作用，优于传统桩式顶升仅能提高承载力，而解决不了负摩阻力的不治本的缺点。还有该发明较传统工艺施工简便、不挖土、不堆土、无导坑、施工安全、对建筑物基础损伤很小、易于修复、不产生传统工艺桩式顶升后期灌注混凝土增加地基土附加压力。因此本发明的使用范围更广。

技术方案：既有建筑物地基加固与纠偏方法，包括以下步骤：

(1)测量放孔

沿既有建筑的横向轴线或竖向轴线布置2n+1排注浆孔，2n+1排注浆孔均匀布设于既有建筑的基础的两侧及中部，其中n为正整数；

每排注浆孔中相邻孔的孔距为2～4m，孔径为70～110mm；

相邻的两排注浆孔的间距为2～4m；

(2)根据步骤(1)的布置钻注浆孔至设计深度，注浆孔的设计深度是依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定，选取卵石层、圆砾层、古土壤、砂层作为桩端持力层，从而确定设计深度；

(3)封孔

将袖阀管埋设入至注浆孔底部，再用水泥砂浆或细砂或干燥粘土颗粒封孔；

(4)地基下卧层至基础底板下1.5米范围内通过分层定向压力注浆法进行土体固结施工；

(5)建筑物纠偏施工

(51)布设建筑物实时监测系统；

(52)定向注浆

对建筑物基础下深度1.5m顶升层范围内的可压缩性土进行定向注浆，通过压力将基础不均匀沉降较大的位置缓慢抬升，完成后进入步骤(53)，其中：浆料注射的压强为2～3mpa；

(53)根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，判断是否达到纠偏目标，若达到纠偏目标，停止定向注浆，进入步骤(6)；反之，进入步骤(52)；

(6)对基础底板下1.5m顶升层范围内压缩性土体进行固结

通过袖阀管以定向注浆的方式将水泥浆液和水玻璃注入基础底板下1.5m顶升层范围内加固土体中，水泥浆液和水玻璃通过挤压渗流、分层劈裂的方式排出土体空隙中的部分的水和空气，并填充土体中的孔隙，其中：

水玻璃用量为水泥浆料中普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％～30％；

(7)地基加固。

进一步地，还包括步骤(8)，根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，若既有建筑的变形量满足要求，纠偏加固完成；反之转入步骤(52)。

进一步地，每一排注浆孔均按直线布设。

进一步地，步骤(2)中的注浆孔的设计深度在依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定的同时，还需要考虑既有建筑物的荷载情况。

进一步地，步骤(4)包括以下步骤：

(41)配置浆液

先将适量普通42.5r硅酸盐水泥加入搅拌机中，然后向搅拌机中加入水，以1rad/s的转速搅拌1小时，即得到水泥浆液，其中：普通42.5r硅酸盐水泥与加入的水的质量比为1:0.8；

(42)循环注浆

(421)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(422)；

(422)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较大的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(423)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％～30％；

(423)采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对既有建筑中侧的一排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(424)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％～30％；

(424)将步骤(422)和步骤(423)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(422)进行再次注浆。

更进一步地，步骤(7)包括以下步骤：

(71)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(72)；

(72)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较小的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(73)；

(73)将步骤(72)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，然后判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(72)进行再次注浆。

有益效果：本发明公开的既有建筑物地基加固与纠偏方法具有以下有益效果：

1、本发明能根据需要将既有建筑物提升到原始标高；

2、对地基土进行加固时，扰动小，施工简便、安全、易于修复；

3、本发明对于建筑物基础下土层表层为大范围填土、杂填土、湿陷性黄土，在浸水后产生的压缩变形或湿陷变形，有标本兼治的作用；

4、纠偏加固应用范围广。

附图说明

图1为本发明公开的既有建筑物地基加固与纠偏方法的流程图。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式详细说明。

具体实施例1

既有建筑物地基加固与纠偏方法，包括以下步骤：

(1)测量放孔

沿既有建筑的横向轴线或竖向轴线布置2n+1排注浆孔，2n+1排注浆孔均匀布设于既有建筑的基础的两侧及中部，其中n为正整数；

每排注浆孔中相邻孔的孔距为2m，孔径为70mm；

相邻的两排注浆孔的间距为4m；

(2)根据步骤(1)的布置钻注浆孔至设计深度，注浆孔的设计深度是依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定，选取卵石层、圆砾层、古土壤、砂层作为桩端持力层，从而确定设计深度；

(3)封孔

将袖阀管埋设入至注浆孔底部，再用水泥砂浆封孔；

(4)地基下卧层至基础底板下1.5米范围内通过分层定向压力注浆法进行土体固结施工；

(5)建筑物纠偏施工

(51)布设建筑物实时监测系统；

(52)定向注浆

对建筑物基础下深度1.5m顶升层范围内的可压缩性土进行定向注浆，通过压力将基础不均匀沉降较大的位置缓慢抬升，完成后进入步骤(53)，其中：浆料注射的压强为2mpa；

(53)根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，判断是否达到纠偏目标，若达到纠偏目标，停止定向注浆，然后进入步骤(6)；

反之，进入步骤(52)；

(6)对基础底板下1.5m顶升层范围内压缩性土体进行固结

通过袖阀管以定向注浆的方式将水泥浆液和水玻璃注入基础底板下1.5m顶升层范围内加固土体中，水泥浆液和水玻璃通过挤压渗流、分层劈裂的方式排出土体空隙中的部分的水和空气，并填充土体中的孔隙，水泥浆液中加入水玻璃能快速固结并形成具有一定强度的水泥土固结体，其中：

水玻璃用量为水泥浆料中普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％；

(7)地基加固。

进一步地，还包括步骤(8)，根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，若既有建筑的变形量满足要求，纠偏加固完成；反之转入步骤(52)。

进一步地，每一排注浆孔均按直线布设。

进一步地，步骤(2)中的注浆孔的设计深度在依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定的同时，还需要考虑既有建筑物的荷载情况。

进一步地，步骤(4)包括以下步骤：

(41)配置浆液

先将适量普通42.5r硅酸盐水泥加入搅拌机中，然后向搅拌机中加入水，以1rad/s的转速搅拌1小时，即得到水泥浆液，其中：普通42.5r硅酸盐水泥与加入的水的质量比为1:0.8；

(42)循环注浆

(421)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(422)；

(422)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较大的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(423)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％；

(423)采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对既有建筑中侧的一排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(424)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的10％；

(424)将步骤(422)和步骤(423)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(422)进行再次注浆。

更进一步地，步骤(7)包括以下步骤：

(71)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(72)；

(72)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较小的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(73)；

(73)将步骤(72)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，然后判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(72)进行再次注浆。

具体实施例2

既有建筑物地基加固与纠偏方法，包括以下步骤：

(1)测量放孔

沿既有建筑的横向轴线或竖向轴线布置2n+1排注浆孔，2n+1排注浆孔均匀布设于既有建筑的基础的两侧及中部，其中n为正整数；

每排注浆孔中相邻孔的孔距为4m，孔径为110mm；

相邻的两排注浆孔的间距为2m；

(2)根据步骤(1)的布置钻注浆孔至设计深度，注浆孔的设计深度是依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定，选取卵石层、圆砾层、古土壤、砂层作为桩端持力层，从而确定设计深度；

(3)封孔

将袖阀管埋设入至注浆孔底部，再用细砂封孔；

(4)地基下卧层至基础底板下1.5米范围内通过分层定向压力注浆法进行土体固结施工；

(5)建筑物纠偏施工

(51)布设建筑物实时监测系统；

(52)定向注浆

对建筑物基础下深度1.5m顶升层范围内的可压缩性土进行定向注浆，通过压力将基础不均匀沉降较大的位置缓慢抬升，完成后进入步骤(53)，其中：浆料注射的压强为3mpa；

(53)根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，判断是否达到纠偏目标，若达到纠偏目标，停止定向注浆，完成后进入步骤(6)；反之，进入步骤(52)；

(6)对基础底板下1.5m顶升层范围内压缩性土体进行固结

通过袖阀管以定向注浆的方式将水泥浆液和水玻璃注入基础底板下1.5m顶升层范围内加固土体中，水泥浆液和水玻璃通过挤压渗流、分层劈裂的方式排出土体空隙中的部分的水和空气，并填充土体中的孔隙，水泥浆液中加入水玻璃能快速固结并形成具有一定强度的水泥土固结体，其中：

水玻璃用量为水泥浆料中普通42.5r硅酸盐水泥用量的30％；

(7)地基加固。

进一步地，还包括步骤(8)，根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，若既有建筑的变形量满足要求，纠偏加固完成；反之转入步骤(52)。

进一步地，每一排注浆孔均按直线布设。

进一步地，步骤(2)中的注浆孔的设计深度在依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定的同时，还需要考虑既有建筑物的荷载情况。

进一步地，步骤(4)包括以下步骤：

(41)配置浆液

先将适量普通42.5r硅酸盐水泥加入搅拌机中，然后向搅拌机中加入水，以1rad/s的转速搅拌1小时，即得到水泥浆液，其中：普通42.5r硅酸盐水泥与加入的水的质量比为1:0.8；

(42)循环注浆

(421)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(422)；

(422)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较大的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(423)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的30％；

(423)采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对既有建筑中侧的一排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升

1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(424)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的30％；

(424)将步骤(422)和步骤(423)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(422)进行再次注浆。

更进一步地，步骤(7)包括以下步骤：

(71)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(72)；

(72)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较小的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(73)；

(73)将步骤(72)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，然后判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(72)进行再次注浆。

具体实施例3

既有建筑物地基加固与纠偏方法，包括以下步骤：

(1)测量放孔

沿既有建筑的横向轴线或竖向轴线布置2n+1排注浆孔，2n+1排注浆孔均匀布设于既有建筑的基础的两侧及中部，其中n为正整数；

每排注浆孔中相邻孔的孔距为3m，孔径为90mm；

相邻的两排注浆孔的间距为3m；

(2)根据步骤(1)的布置钻注浆孔至设计深度，注浆孔的设计深度是依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定，选取卵石层、圆砾层、古土壤、砂层作为桩端持力层，从而确定设计深度；

(3)封孔

将袖阀管埋设入至注浆孔底部，再用干燥粘土颗粒封孔；

(4)地基下卧层至基础底板下1.5米范围内通过分层定向压力注浆法进行土体固结施工；

(5)建筑物纠偏施工

(51)布设建筑物实时监测系统；

(52)定向注浆

对建筑物基础下深度1.5m顶升层范围内的可压缩性土进行定向注浆，通过压力将基础不均匀沉降较大的位置缓慢抬升，完成后进入步骤(53)，其中：浆料注射的压强为2.5mpa；

(53)根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，判断是否达到纠偏目标，若达到纠偏目标，停止定向注浆，然后进入步骤(6)；

反之，进入步骤(52)；

(6)对基础底板下1.5m顶升层范围内压缩性土体进行固结

通过袖阀管以定向注浆的方式将水泥浆液和水玻璃注入基础底板下1.5m顶升层范围内加固土体中，水泥浆液和水玻璃通过挤压渗流、分层劈裂的方式排出土体空隙中的部分的水和空气，并填充土体中的孔隙，水泥浆液中加入水玻璃能快速固结并形成具有一定强度的水泥土固结体，其中：

水玻璃用量为水泥浆料中普通42.5r硅酸盐水泥用量的20％；

(7)地基加固。

进一步地，还包括步骤(8)，根据建筑物沉降及倾斜实时监测结果，若既有建筑的变形量满足要求，纠偏加固完成；反之转入步骤(52)。

进一步地，每一排注浆孔均按直线布设。

进一步地，步骤(2)中的注浆孔的设计深度在依据勘察资料提供的既有建筑物土层分布情况确定的同时，还需要考虑既有建筑物的荷载情况。

进一步地，步骤(4)包括以下步骤：

(41)配置浆液

先将适量普通42.5r硅酸盐水泥加入搅拌机中，然后向搅拌机中加入水，以1rad/s的转速搅拌1小时，即得到水泥浆液，其中：普通42.5r硅酸盐水泥与加入的水的质量比为1:0.8；

(42)循环注浆

(421)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(422)；

(422)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较大的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(423)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的20％；

(423)采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对既有建筑中侧的一排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(424)，其中：

注浆时，通过两根管道进行注浆，一根管注混合均匀的水泥浆液，一根管注水玻璃，在注浆孔处通过一个三通管汇集，水玻璃用量为普通42.5r硅酸盐水泥用量的20％；

(424)将步骤(422)和步骤(423)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(422)进行再次注浆。

更进一步地，步骤(7)包括以下步骤：

(71)将步骤(41)配置的水泥浆液经过搅拌机充分搅拌均匀，然后进入步骤(72)；

(72)对于既有建筑，采用自两头向中间多泵同步跳孔注浆方式对不均匀沉降量较小的一侧的n排注浆孔进行注浆，注浆深度为将注浆孔底部往上提升1.5米，当后台压力表显示注浆压力达到预设阈值时，结束注浆，然后进入步骤(73)；

(73)将步骤(72)中经过注浆的袖阀管向上提升1.5米，然后判断注浆孔的浆料的顶部与基础底板间的距离是否小于1.5米，若小于，结束注浆；反之，转入步骤(72)进行再次注浆。

上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。