既有建筑地基基礎(chǔ)加固解析課件

1、117 既有建筑地基基礎(chǔ)加固17.1 概述一、 加固要求 既有建筑地基基礎(chǔ)加固是指解決對原有建筑物的地基基礎(chǔ)安全問題的技術(shù)總稱。當(dāng)已建成的建筑物（包括構(gòu)筑物）出現(xiàn)下述情況時(shí)，需要對建筑物的地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固。 （1）沉降或沉降差超過有關(guān)規(guī)定，出現(xiàn)裂縫、傾斜，影響正常使用。 （2）需要增層改造；或其使用功能發(fā)生改變，或因增加荷載，原地基承載力和變形不能滿足要求。 （3）因周圍環(huán)境改變而需要進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固，在既有建筑物或相鄰地基中修建地下工程，如修建地下鐵道、地下車庫，或臨近深基坑開挖等。 （4）古建構(gòu)筑物加固工程，地基或基礎(chǔ)需要補(bǔ)強(qiáng)加固。2二、 加固技術(shù)分類 既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)也稱為托換技

2、術(shù)。托換技術(shù)可分為基礎(chǔ)加寬技術(shù)、墩式托換技術(shù)、樁式托換技術(shù)、地基加固技術(shù)和綜合加固技術(shù)等。 可采用綜合的加固方法，如注漿法與高壓噴射注漿法組合加固方案；基礎(chǔ)減壓和加強(qiáng)剛度托換相組合的加固方案等。三、 加固技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展 我國自改革開放以來，托換技術(shù)的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，如錨樁加壓糾偏、錨桿靜壓樁、基礎(chǔ)減壓和加強(qiáng)剛度法、堿液加固、浸水糾偏、抽土糾偏、千斤頂整體頂升等多種托換方法都取得了成功的應(yīng)用和發(fā)展。 蘇州虎丘塔采用了“加固地基、補(bǔ)作基礎(chǔ)，修繕?biāo)w、恢復(fù)臺(tái)基”的整修方案，采取了“圍、灌、蓋、調(diào)、換”五項(xiàng)加固措施，取得了較好效果。317.2 基礎(chǔ)加寬技術(shù)一、 采用鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積 條形

3、基礎(chǔ)的雙面加寬 當(dāng)既有建筑的地基承載力或基礎(chǔ)底面積尺寸不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)的加固。可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積。 4對于單獨(dú)柱基礎(chǔ)，可沿基礎(chǔ)底面四邊擴(kuò)大加寬。 柱基的四周加寬 條形基礎(chǔ)的單面加寬 51、加大基礎(chǔ)底面積的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合下列規(guī)定：基礎(chǔ)加大后剛性基礎(chǔ)應(yīng)滿足混凝土剛性角要求，柔性基礎(chǔ)應(yīng)滿足抗彎要求。2、為時(shí)新舊基礎(chǔ)牢固聯(lián)結(jié)，在灌注混凝土前應(yīng)將原基礎(chǔ)鑿毛并刷洗干凈，再涂 一層高標(biāo)號(hào)水泥砂漿，沿基礎(chǔ)高度每隔一定距離應(yīng)設(shè)置錨固鋼筋；也可以在墻角或圈梁鉆孔鋼筋，再用環(huán)氧樹脂填滿，穿孔鋼筋須與加固筋焊牢。 3、對對于加寬部分，其地基上應(yīng)鋪設(shè)的墊料及其厚度，應(yīng)與原基礎(chǔ)墊層的材料及其厚度

4、相同。時(shí)加套后的基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)的基地標(biāo)高和應(yīng)力擴(kuò)散條件相同且變形協(xié)調(diào)。4、對于條形基礎(chǔ)應(yīng)按長度1.5-2.0m劃分成許多單獨(dú)區(qū)段，分別進(jìn)行分批、分段、間隔施工，避免地基土浸泡軟化，時(shí)加固的基礎(chǔ)不產(chǎn)生很大的不均勻沉降。6二、 改變淺基礎(chǔ)形式加大基礎(chǔ)底面積1）抬梁法 在原基礎(chǔ)兩側(cè)挖坑并做新基礎(chǔ)，通過鋼筋混凝土梁將墻體荷載部分轉(zhuǎn)移到新做基礎(chǔ)上的一種加大基底面積的方法。在原基礎(chǔ)兩側(cè)新增條形基礎(chǔ)抬梁擴(kuò)大基底面積的做法7外增獨(dú)立基礎(chǔ)抬梁擴(kuò)大基底面積 斜撐法加大基底面積 1.整體圈梁或框架 2.樓板整體區(qū)段 3.附加基礎(chǔ) 4.原有基礎(chǔ) 5.斜支柱2）斜撐法 817.3 墩式托換技術(shù)一、墩式托換適用范圍就特點(diǎn)

5、墩式托換對于軟弱地基，特別是膨脹土地基的處理是較為有效的。墩體可以是間斷的，也可以是連續(xù)的，主要取決于 原基礎(chǔ)的荷載和地基上的承載力。 墩式托換的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低、施施工方便。 墩式托換的缺點(diǎn)是工期較長。9二、墩式托換的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）采用間斷式或連續(xù)式的混坑式托換要根據(jù)被托換加固結(jié)構(gòu)的荷載和坑下地基土的承載力大小確定，在設(shè)計(jì)上優(yōu)先考慮間斷坑式托換，當(dāng)間斷墩的底面積不能對建（構(gòu)）筑物荷載提供足夠支承時(shí)，則可設(shè)置連續(xù)式基礎(chǔ)（相當(dāng)于基礎(chǔ)加深技術(shù)），施工時(shí)應(yīng)首先設(shè)置間斷墩以提供臨時(shí)支承，在開挖間斷墩間的土，將坑的側(cè)板拆除，在坑內(nèi)灌注混凝土，這樣就形成了連續(xù)的混凝土墩或基礎(chǔ)。10 （2）坑式托換技術(shù)的坑井

6、間距最好不小于坑井寬度的三倍。 （3）如基礎(chǔ)墻為承重的磚砌體，鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁，對于間斷的墩式基礎(chǔ)，該墻可以從一墩跨越到另一墩。 11a）導(dǎo)坑開挖剖面圖 b）澆灌混凝土墩墩式托換加深基礎(chǔ)開挖示意圖三、墩式托換施工步驟12一、 錨桿靜壓樁托換技術(shù) 錨桿靜壓樁裝置示意圖1.天車 2.反力架 3.液壓油缸 4.錨桿 5.基礎(chǔ) 6.樁 7.壓樁孔 錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合一種樁基施工新工藝。 在既有建筑物基礎(chǔ)上按設(shè)計(jì)開鑿壓樁孔和錨桿孔，用粘結(jié)劑埋好錨桿，然后安裝壓樁架與建筑物基礎(chǔ)連為一體，并利用既有建筑物自重作反力，用千斤頂將預(yù)制樁段壓人土中，樁段間用硫磺膠泥或焊接連接。 當(dāng)壓樁力或壓人

7、深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將樁與基礎(chǔ)用微膨脹混凝土澆注在一起，樁即可受力，從而達(dá)到提高地基承載力和控制沉降的目的。17.4 樁式托換技術(shù)13二、 樹根樁托換技術(shù) 樹根樁是一種用壓漿方法成樁，樁徑在100mm300mm 的小直徑就地鉆孔灌注樁（噴灌微型樁。 樹根樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、碎石、濕陷性黃土、膨脹土及人工填土等等各種地基土上既有建筑的修復(fù)和增層、古建筑的整修、地下鐵道的穿越等加固工程。 a）建筑物加層樹根樁托換 b）建筑物下部地鐵樹根樁托換14c）橋墩基礎(chǔ)樹根樁托換 d）樹根樁用于穩(wěn)定土坡 15三、 坑式靜壓樁托換技術(shù) 坑式靜壓樁是在已開挖的基礎(chǔ)下托換坑內(nèi)，利用建筑物上

8、部結(jié)構(gòu)自重作支承反力，用千斤頂將預(yù)制好的鋼管樁或鋼筋混凝土樁段接長后逐段壓人土中的托換方法。 a）剖面圖 b）平面圖坑式靜壓樁施工導(dǎo)坑開挖示意圖1617.5 注漿加固技術(shù)一、 注漿加固法概念與應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿加固示意圖既有建筑地基基礎(chǔ)注漿加固方法常采用壓力灌漿法和高壓噴射注漿法。 17二、 注漿加固法的設(shè)計(jì)注漿設(shè)計(jì)前宜進(jìn)行室內(nèi)漿液配比試驗(yàn)和現(xiàn)場注漿試驗(yàn)。 對軟弱土處理，可選用以水泥為主劑漿液，也可選用水泥和水玻璃雙液型混合漿液。在有地下水流動(dòng)的情況下，不應(yīng)采用單液水泥漿液。 注漿孔間距可取1.02.0m，使被加固土體在平面和深度內(nèi)連成整體。 漿液的初凝時(shí)間應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件和注漿目的確定。在砂土地

9、基中，漿液的初凝時(shí)間宜為520min；在粘性土地基中，宜為12h。 注漿量和注漿有效范圍應(yīng)通過現(xiàn)場注漿試驗(yàn)確定，在粘性土地基中，漿液注入率宜為15%-20%。注漿點(diǎn)上的覆蓋土厚度應(yīng)大于2m。 對劈裂注漿壓力，砂性土，0.20.5MPa；粘性土，0.20.3MPa。對壓密注漿，當(dāng)采用水泥砂漿時(shí)，坍落度宜為2575mm，注漿壓力為17MPa。水泥水玻璃雙液快凝漿液時(shí)，注漿壓力應(yīng)小于1MPa。1817.6 增層改造一、 直接增層 對沉降穩(wěn)定的建筑物直接增層時(shí)，其地基承載力特征值，可根據(jù)增層工程的要求選用試驗(yàn)法（載荷試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn)等）和經(jīng)驗(yàn)法綜合確定。 1）地基承載力確定 2）新基礎(chǔ)寬度計(jì)算19二

10、、外套結(jié)構(gòu)增層 （1）當(dāng)采用外套結(jié)構(gòu)增層時(shí)，可根據(jù)土質(zhì)、地下水位、新增結(jié)構(gòu)類型及荷載大小選用合理的基礎(chǔ)型式。 （2）位于巖層上的外套增層工程，其基礎(chǔ)類型與埋深可與原基礎(chǔ)不同，新舊基礎(chǔ)可相連在一起，也可分開單設(shè)。 （3）當(dāng)天然地基上采用外套結(jié)構(gòu)增層時(shí)，應(yīng)考慮新設(shè)基礎(chǔ)對原基礎(chǔ)的影響，并按規(guī)范要求與鄰近建筑保持一定距離；對于軟弱地基，嚴(yán)禁新舊建筑相距過小及基底應(yīng)力疊加。 （4）當(dāng)外套結(jié)構(gòu)增層采用天然地基或由旋噴樁、攪拌樁、石灰樁等構(gòu)成的復(fù)合地基時(shí)，應(yīng)考慮地基受荷后的變形，避免增層后新舊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生標(biāo)高差異。 （5）當(dāng)既有建筑有地下室，外套增層結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)時(shí)，樁位布置應(yīng)避開原地下室挑出的底板襟邊；如不能

11、避開，而需鑿除部分底板襟邊時(shí)，應(yīng)通過驗(yàn)算確定。新舊基礎(chǔ)不得相連。20一、傾斜原因分析 高壓縮性地基厚薄不均，建筑物向高壓縮土層分布厚的方向傾斜；軟土上相鄰建筑物凈距太小，地基中附加應(yīng)力擴(kuò)散疊加，出現(xiàn)相向傾斜；在既有建筑物附近開挖基坑，缺乏有效支撐，或降低地下水后，形成排水固結(jié)，引起傾斜；由于勘察原因，未能查明飽和軟黏土的分布；由于設(shè)計(jì)原因，未能采取合理的地基加固方案；改變建（構(gòu)）筑物的使用功能，如對地基未加處理，就進(jìn)行增層、增加荷載等活動(dòng)；17.7 糾傾加固和移位21二、糾傾加固原則 進(jìn)行建筑物糾偏時(shí)，應(yīng)遵循下列原則: 制定糾偏方案前，應(yīng)對糾偏工程的沉降、傾斜、開裂、結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、周圍環(huán)境等

12、情況作周密的調(diào)查。 應(yīng)結(jié)合原始資料，配合補(bǔ)勘、補(bǔ)查、補(bǔ)測，搞清地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及狀態(tài)，分析傾斜原因；確定合適的糾傾方法和糾傾目標(biāo)。 擬糾偏建筑物的整體剛度要好。如果剛度不滿足糾偏要求，應(yīng)對其作臨時(shí)加固。加固重點(diǎn)應(yīng)放在底層，加固措施有增設(shè)拉桿、砌筑橫墻、砌實(shí)門窗洞口、增設(shè)圈梁和構(gòu)造柱等。 加強(qiáng)觀測是搞好糾偏的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)在建筑物上多設(shè)測點(diǎn)。在糾偏過程中，要做到勤觀測，多分析，及時(shí)調(diào)整糾偏方案，并用垂球、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、傾角儀等進(jìn)行觀測。 若地基土尚未完全穩(wěn)定，應(yīng)在糾偏的另一側(cè)采用錨桿靜壓樁制止建筑物進(jìn)一步沉降。 應(yīng)充分考慮地基土的剩余變形，以及因糾偏致使不同形式的基礎(chǔ)對沉降的影響。2

13、2a）頂升糾傾 b) 迫降糾傾 c) 綜合糾傾既有建筑物的糾傾方法 建筑物糾傾是指既有建筑物偏離垂直位置發(fā)生傾斜而影響正常使用時(shí)所采取的托換措施。 糾傾是利用地基的新不均勻沉降來調(diào)整建筑物已存在的不均勻沉降。三、糾傾加固方法分類23a）剖面圖 b）平面圖射水井式糾傾法工作原理圖井式糾傾法 24鉆孔取土糾傾法a）剖面圖 b）平面圖基底鉆孔掏土糾傾法 基礎(chǔ)外側(cè)斜孔掏土糾傾法 取土深度應(yīng)大于3m，鉆孔直徑不應(yīng)小于300mm。 25堆載加壓糾傾示意圖 錨樁加壓糾傾示意圖堆載糾傾法 26頂升糾傾工作原理示意圖 頂升糾傾27浸水糾傾法 浸水糾傾應(yīng)符合下列規(guī)定： 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型和場地條件，可選用注水孔、坑

14、或槽等方式注水。注水孔、坑或槽應(yīng)布置在建筑物沉降較小的一側(cè)。 當(dāng)采用注水孔（坑）浸水時(shí)，應(yīng)確定注水孔（坑）布置、孔徑或坑的平面尺寸、孔（坑）深度、孔（坑）間距及注水量；當(dāng)采用注水槽浸水時(shí)，應(yīng)確定槽寬、槽深及分隔段的注水量。 注水時(shí)嚴(yán)禁水流入沉降較大一側(cè)的地基中。 浸水糾傾前，應(yīng)設(shè)置嚴(yán)密的監(jiān)測系統(tǒng)及必要的防護(hù)措施。有條件時(shí)可設(shè)置限位樁。 當(dāng)浸水糾傾的速率過快時(shí)，應(yīng)立即停止注水，并回填生石灰料或采取其它有效的措施；當(dāng)浸水糾傾速率較慢時(shí)，可與其它糾傾方法聯(lián)合使用。 浸水糾傾結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)用不滲水材料夯填注水孔、坑或槽，修復(fù)原地面和室外散水。28四、移位移位設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指

15、承托既有建筑移位的整體結(jié)構(gòu)的托換梁系，包括移位建筑的上軌道梁系及承擔(dān)整體結(jié)構(gòu)行走過程中的基礎(chǔ)，即下軌道梁系， 計(jì)算砌體結(jié)構(gòu)的線荷載或框架結(jié)構(gòu)的軸力、彎矩和剪力。 結(jié)構(gòu)托換梁系截面及配筋設(shè)計(jì)。 移位過程中基礎(chǔ)的受力驗(yàn)算及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 新舊基礎(chǔ)的承載力和變形驗(yàn)算及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 （2）地基設(shè)計(jì) 移位路線的地基設(shè)計(jì)，按永久性工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，地基承載力設(shè)計(jì)值可提高1.25倍。 移位后的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，若出現(xiàn)新舊基礎(chǔ)的交錯(cuò)，應(yīng)考慮既有建筑地基壓密效應(yīng)造成新舊基礎(chǔ)間地基變形的差異，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固。29 （3）滾動(dòng)支座的設(shè)計(jì) 滾動(dòng)支座可采用不小于60的實(shí)心鋼棒或100150的鋼管混凝土，并應(yīng)通過試壓確定，支

16、座上下采用20mm厚的鋼板作為上下軌道面，或采用工具式軌道梁，以利應(yīng)力擴(kuò)散及減少滾動(dòng)摩擦力。 滾動(dòng)支座的間距及數(shù)量應(yīng)根據(jù)支承力的大小設(shè)計(jì)。 （4）移動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 移動(dòng)裝置有牽引式及推頂式兩種，牽引式宜用于荷載較小的小型建筑物，推頂式宜用于較大型的建筑物，必要時(shí)可兩種方式并用。移位時(shí)應(yīng)控制滾動(dòng)速率不大于50mm/min。 托換梁系作為移動(dòng)的上軌道梁，基礎(chǔ)作為下軌道梁，移位前下軌道梁應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算、加固、修整和找平。 上下軌道梁系的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮移位荷載的移動(dòng)及滾動(dòng)過程局部壓力的位置改變。3017.8 工程應(yīng)用實(shí)例【例1】意大利比薩斜塔糾傾工程 1）工程簡介 意大利比薩斜塔是中世紀(jì)歐洲最重要的遺跡之一

17、。1990年，因害怕其安全性，塔對公眾關(guān)閉，組建專家科學(xué)委員會(huì)來實(shí)施塔的穩(wěn)定措施。 透過塔的垂直剖面 31斜塔地面以上8層，高53.3m，重14500噸。塔的磚石地基的直徑為19.6m，最大深度5.5m。塔基向南傾斜，與地面成5.5，第七層南面突出4.5m。塔是用柱廊圍成一個(gè)空心的圓柱體的形式建的，圓柱體的內(nèi)表面和外表面用密縫的白色大理石復(fù)面，但復(fù)面嵌縫的材料是由灰漿和石頭構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)其中有大量的空隙。在塔的墻內(nèi)盤繞著螺旋形的樓梯。第二層南邊磚石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是問題的關(guān)鍵。 鋪底部分由三個(gè)獨(dú)立層構(gòu)成。A層厚約10m，由10000年前的淺水區(qū)（環(huán)礁湖、河流和港灣）沉積的各種軟質(zhì)粉土沉淀物構(gòu)成。B層由

18、30000年前沉積的非常軟的靈敏海相粘土組成，厚度達(dá)40m。此斷層橫向非常均勻。C層是密實(shí)甚深的砂石。A層的地下水位深在1m和2m之間。塔四周勘察鉆孔顯示，由于塔的重量作用，B層的表面是盆形的。推斷出塔的平均沉降為2.5m3.0m，鋪底的土壤是高壓縮性粘土。32 2）建筑歷史 塔的建造始于1137年8月，約到1178年工程停止時(shí)，已造了四層，完成了1/4。再繼續(xù)建造下去，B層的土壤難以承重，塔可能會(huì)倒塌。約在1272年，建議繼續(xù)建造。那時(shí)，粘土由于在塔的重壓下發(fā)生固結(jié)沉降。約在1278年，再次停止建造，建筑已造了七層。毫無疑問，如果在此階段將塔完工，塔會(huì)倒塌。約在1360年，鋪底的粘土再次固結(jié)

19、時(shí)，開始鐘房的建造。約到1370年完成（距開始建造約200年）。3）傾斜歷史在第一階段結(jié)束時(shí)，塔實(shí)際上已向北傾斜約1/4，然后隨著第四層以上的樓層的建造，開始向南移并慢慢增加，到1278年，第七層造好后，向南傾斜了約0.6。1360年開始建造鐘房時(shí)，已增加到了1.6。1817年，二位英國建筑師用一鉛垂線測量傾斜，那時(shí)已經(jīng)是5 了。這樣，鐘房的建造對傾斜引起了顯著的增加。 從1911年開始的精確的測量結(jié)果顯示在20世紀(jì)期間，塔的傾斜每年都在不可抗拒的增加。從1930年中期，傾斜率成倍增長。1990年，傾斜率相當(dāng)于每年頂部水平移動(dòng)約1.5mm，加上一些對塔的干擾也導(dǎo)致了傾斜的明顯增加。例如，193

20、4年用灌漿方法來加固地基，結(jié)果突然向南移動(dòng)了約10mm；1970年從低處的砂石中抽地下水，結(jié)果使移動(dòng)增加了約12mm。33 4）糾偏設(shè)計(jì)與施工（采取堆載與抽土聯(lián)合糾偏） （1）堆載 1993年下半年，通過澆筑在塔基周圍可移動(dòng)的后應(yīng)力式混凝土環(huán)將600t的鉛重放在地基的北邊使地基暫時(shí)穩(wěn)定。這使傾斜減小了1弧分，更重要的是減小了約10%的傾覆力矩。1995年9月，在企圖用臨時(shí)的土錨來替換難看的鉛重結(jié)果不成功時(shí)，為了控制塔的移動(dòng)，負(fù)載增加到了900t。 （2）建筑物的加固 1992年著手解決磚石問題，在第一個(gè)檐口和到第二層的間隔，在塔的周圍綁了一些輕微預(yù)應(yīng)力的鋼索。 （3）抽土 為觀測抽土糾偏效果，

21、首先進(jìn)行抽土試驗(yàn)。抽土鉆進(jìn)系統(tǒng)為帶套筒的螺旋鉆。當(dāng)螺旋鉆桿退出，留在孔內(nèi)的空心鉆桿處的測量探針留在適當(dāng)?shù)奈恢脺y量洞的密合性。 2000年2月21日開始全面抽土，共安裝了間隔為0.5m的41個(gè)抽土孔，每個(gè)孔裝有專用的引鉆器和套筒。每天抽土約120升，造成每天平均約6弧秒轉(zhuǎn)動(dòng)。塔有一向東移動(dòng)的趨勢，為了控制這個(gè)趨勢就必須從西邊抽取比東邊多20%的土。讓人滿意的是地基的南邊發(fā)生了明顯的上升。34抽土試驗(yàn)：35 大規(guī)模試驗(yàn)的主要目的是提高抽土的鉆探技術(shù)。鉆進(jìn)系統(tǒng)為帶套筒的螺旋鉆。當(dāng)螺旋鉆桿退出，留在孔內(nèi)的空心鉆桿處的測量探針留在適當(dāng)?shù)奈恢脺y量洞的密合性。 36全面抽土施工現(xiàn)場37 到2000年5月底，

22、開始逐漸地移走鉛錠。開始是每周2個(gè)（約18t），2000年9月增加到每周3個(gè)，2000年10月是每周4個(gè)。取走鉛錠，傾覆顯著增加，但抽土繼續(xù)有效地進(jìn)行。 2001年1月16日，最后一個(gè)從后應(yīng)力混凝土環(huán)中取出。接下去進(jìn)行限定土的抽取。在2月中旬，混凝土塊本身也移去。3月初，開始逐漸移去引鉆器和套筒?？子门驖櫷聊酀{填滿。最后，在5月中旬，從塔上拆除防護(hù)鋼索，產(chǎn)生了幾弧秒的向南移動(dòng)。反制這個(gè)傾向，進(jìn)行最后的抽土，抽取另外的少量土。2001年6月6日除去引鉆器。最后一個(gè)鉛錠取走 38 為使塔傾斜減小0.5，在磚石地基的最高壓應(yīng)力部位進(jìn)行了局部加固，包括在大石塊的空隙處灌漿，使用不銹鋼加強(qiáng)筋加固覆蓋磚面

23、外覆層有向外彎曲危險(xiǎn)地方。 走道鉆孔插入加強(qiáng)鋼棒緊系磚石地基和老的混凝土環(huán) 39 5）結(jié)論 該塔建造在薄弱的高可壓縮性的土層上，且傾斜年復(fù)一年不可抗拒地增加，快達(dá)到一個(gè)不穩(wěn)定的傾斜狀態(tài)。對南邊土地有任何的擾動(dòng)是非常危險(xiǎn)的，這就排除了常規(guī)的巖土工程的處理，如加固地基和灌漿。而且磚石在高度受壓下，有倒塌的危險(xiǎn)。比薩塔加固方案要符合國際上公認(rèn)的保護(hù)珍貴歷史遺跡的慣例，即要求保留塔原有的特性、歷史、工藝和迷惑性。因此對塔的侵入或可見的干擾要控制在最低范圍。 抽土是一個(gè)增加塔穩(wěn)定性極為柔和的方法，又完全符合建筑保護(hù)要求。抽土實(shí)施時(shí)要借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模型、大量的試驗(yàn)、監(jiān)測手段和監(jiān)測水平等。2001年6月1

24、6日，比薩塔加固取得成功之后，把塔交回市政當(dāng)局時(shí)舉行了一個(gè)正式的儀式。 2001年12月15日，塔正式向公眾開放。 通過監(jiān)測分析，該塔將在保持一段時(shí)間的相對穩(wěn)定之后，還會(huì)以一個(gè)較小速率繼續(xù)向南轉(zhuǎn)動(dòng)。對此，加固專家推測，再過300年左右時(shí)間，比薩塔地基將面臨再次加固問題。40移交儀式時(shí)的慶典 2001年1月16日拍攝的塔的照片 41【例2】蘇州虎丘塔糾偏工程1）建筑簡介 虎丘塔現(xiàn)狀瀕臨險(xiǎn)境的虎丘塔(1956年)42 虎丘塔位于蘇州市虎丘公園山頂，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7層，高47.5m。平面呈八角形，青磚砌筑。 該塔是八角形樓閣式磚塔中現(xiàn)存年代最早、規(guī)模宏大而結(jié)構(gòu)精巧實(shí)物。1

25、961年3月4日，虎丘塔由國務(wù)院公布為全國第一批重點(diǎn)文物保護(hù)單位。 據(jù)考證，虎丘塔自建造時(shí)，塔基即產(chǎn)生不均勻沉并導(dǎo)致塔身向北傾斜。歷史上虎丘塔曾七次遭受兵火等破壞，多次維修，但未能控制不均勻沉降和傾斜的發(fā)展。公元1638年（明崇禎11年），因塔身傾斜加劇且損壞嚴(yán)重，重建了第七層并砌向南面以調(diào)整重心，至使塔身成拋物線形。到解放初期，虎丘塔已殘破不堪，岌岌可危。 1956年至1957年，蘇州市政府撥款對虎丘塔進(jìn)行圍箍噴漿和鋪設(shè)樓面加固，但未能取得穩(wěn)定效果。隨著塔身傾斜的發(fā)展，塔體于1965年復(fù)現(xiàn)裂縫；至1980年，塔頂已向北東偏移2.325m，傾斜角達(dá)2048/，底層塔身出現(xiàn)不少裂縫，險(xiǎn)情發(fā)展加劇

26、。 1981年至1986年，中國國家文物局和蘇州市政府組織力量，對這座千年古塔進(jìn)行了全面加固，基本控制了塔基沉降，穩(wěn)定了塔身傾斜。432）塔結(jié)構(gòu)及地質(zhì)概況 虎丘塔為七層樓閣式磚塔，塔身凈高47.168m。底層南北長131.81m，東西長131.64m；采用套筒式回廊結(jié)構(gòu),磚墻體由粘土砌筑；每層設(shè)塔心室，各層以磚砌疊澀樓面將內(nèi)外壁連成整體，每層有內(nèi)外門十二個(gè)。 塔重6100t，由12個(gè)塔墩（8個(gè)外墩、4個(gè)內(nèi)墩）支承，塔墩直接砌筑在地基上。44 虎丘塔地基由人工夯實(shí)的夾石土形成，持力層南薄北厚，地基下為風(fēng)化巖石。45 塔無基礎(chǔ)，塔墩直接砌筑在人工填土地基上，基底應(yīng)力過大； 塔建于南高北低的巖坡土層

27、上，地基土持力層北厚南薄,產(chǎn)生了不均勻的壓縮變形，導(dǎo)致了塔身傾斜； 塔基及其周圍地面未作妥善處理，因地表水滲入地基、由南向北潛流侵蝕等因素，使塔北人工填土層產(chǎn)生較多孔隙，使不均勻沉降發(fā)展； 塔體由粘性黃土砌筑，灰縫較寬,塔身傾斜后形成偏心壓力，加劇了不均勻壓縮變形。3）虎丘塔發(fā)生不均勻沉降的原因分析按照文物工程的維修原則和對虎丘塔產(chǎn)生傾斜裂縫等原因的分析，虎丘塔加固工程采用了“加固地基、補(bǔ)作基礎(chǔ)，修繕?biāo)w、恢復(fù)臺(tái)基”的整修方案。并確定了保持塔身傾斜原貌的控制原則。加固方案體分為“圍”、“灌”、“蓋”、“調(diào)”、“換”五項(xiàng)工程。4）虎丘塔的傾斜控制和加固技術(shù)46 （1）圍樁工程 圍樁是對地基加固的

28、第一項(xiàng)工程，在塔基應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)建造一圈密集的鋼筋混凝土灌注樁，以控制地基加固范圍、隔斷地下水流、防止土壤流失和穩(wěn)定地基。 圍樁工程施工措施如下： 為避免機(jī)械振動(dòng)和開挖面過大，采用人工開挖。 按設(shè)計(jì)程序，采取跳檔、南北交叉、深淺交叉開挖成樁，限制北部同時(shí)開挖的數(shù)量。 為防止土體變形，除利用土拱作用外，每挖深0.8m即支護(hù)模板，用C20速凝混凝土澆制護(hù)壁，待達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)再挖下一段。 挖到基巖后,在坑內(nèi)綁扎鋼筋骨架，澆筑C15混凝土成樁，再在樁頂澆筑圈梁。47共布樁44根,樁中心距離塔底形心10.45m，距離塔外壁2.9m，單樁直徑為1.4m(包括護(hù)壁厚15cm），樁凈直徑為1.1m，樁底穿過風(fēng)化巖插入基巖，然后在樁頂澆筑高40cm的鋼筋混凝土圈梁。圍樁、灌漿布置及施工順序編號(hào) 48施工措施（采用人工開挖）49 （2）灌漿工程 灌漿是對地基加固的第二項(xiàng)工程，在圍樁范圍內(nèi)，鉆直徑為9cm的灌漿孔161個(gè)，進(jìn)行壓力注漿填充地基內(nèi)因水流沖刷等原因造成的孔隙，以增加地基的密實(shí)度、提高地基承載力。鉆孔灌漿工程在圍樁完成后進(jìn)行。灌漿工程施工工藝如下： 采用防震干鉆工藝，用X