淺談建筑物傾斜的原因及糾偏加固處理

姜先義

1 概述

在建筑物建造過程中，由于勘察、設計、施工、管理的失誤或者抽取地下水、自然災害等原因，一些建筑物出現了沉降、傾斜等現象，如果傾斜值超過了GB 50007-2002建筑地基基礎設計規范中允許值標準，將可能存在安全隱患，需對建筑物進行糾傾加固，使其安全性得到保證，能滿足正常使用功能。

2 引起建筑物傾斜的原因分析

建筑物地基在外在的傳遞下來的恒載和活荷載及特殊荷載作用下會發生沉降，如果這些沉降不均勻，將會引起建筑物的傾斜。建筑物傾斜具體原因如下。

2.1 上部荷載的原因

上部荷載不均勻造成的地基沉降不均勻，主要表現在:建筑體型復雜平面不對稱，施工引起的荷載不均勻，使用荷載不均勻。

2.2 地基土層的原因

土層薄厚不均，壓縮模量差異明顯，如山坡、河灘、回填土等天然存在的不均勻的地基，如果處理不符合要求就會造成不均勻沉降，即使地基土質比較均勻，上部結構的剛度對地基土應力分布也有影響，也可能發生不均勻沉降。

2.3 周邊施工環境的影響

一般情況下，建筑物的地基會比較穩定，但如果建筑物受到周邊環境的改變，其土層的應力場可能受到不利的影響，等影響到一定程度后，建筑物的傾斜將會發生。比如臨近堆載、臨近基坑開挖、臨近降水、臨近打樁所引起的振動和擠壓。

3 糾偏加固的原理及方法

3.1 糾偏加固的工作原理

1)改變地基土受力狀態，使應力得到釋放或轉移;2)擾動破壞土體結構，使土體在上部荷載作用下重新固結沉降達到糾偏目的。

3.2 主要糾偏方法

1)鉆孔排土法:

軟土地基上的房屋矯正方法，其步驟為:a.綜合分析房屋傾斜的各種原因，測定傾斜量，計算排土量;b.在房屋沉降量大的一側沿著基礎翼緣部位設置加固樁，然后在房屋沉降量小的其他各側沿著基礎翼緣部位設置加固樁，且沉降量大的一側加固樁密度大于房屋沉降量小的其他各側加固樁的密度;c.在房屋沉降量小的各側沿基礎邊緣，按排土量的多少鉆深淺不一的糾偏井點，糾偏井點的密度應是以使持力層產生剪切變形，并導致深層軟土產生流變和儒變;d.從糾偏井點中直接取土排出。強制房屋沉降量小的各側基礎連同持力層向傾斜的反向轉動，同時多點測糾偏值，通過調整各糾偏點的排土量防止房屋扭曲變形;e.當矯正程度達到允許值時，立即停止鉆孔排土，并迅速向各糾偏井點回填填充物，且振搗密實，終止深層軟土的流動和蠕動;f.當矯正程度達到指標時，將基礎周圍加固樁同基礎錨固。

2)降水法:

在建筑物沉降小的一側打豎井抽水，降低地下水位，由于土的滲透系數小，抽水涌水量小，形成的暗流漏斗曲線緩降，影響半徑小，效果不十分明顯，降水具體做法為:在建筑物沉降小的部位的基礎外側布置雙排井點或雙排沉井，從井中有控制地緩慢抽取地下水，促使地基沉降以糾偏。地基中地下水位下降后，土中有效自重應力因浮力消失而增大，隨之地基產生沉降后固結。同時為防止井點降水對鄰近建筑物的影響應設置回灌井點。

3)堆載法:

荷載糾偏是通過人為改變建筑物的荷載條件，迫使地基土產生不均勻變形，調整基礎不均勻沉降，人為施加荷載的方式有壓重糾偏和錯樁加壓糾偏，前者在沉降較小一側底層架空板下，用混凝土塊或鐵塊堆壓;后者一般利用錨固系統和加荷機具對基礎施加壓力，其裝置可長期保留，隨時加壓。荷載糾偏的效果能減慢和控制房屋傾斜發展的速度，但傾斜過大效果不明顯。

4)高壓旋噴法:

就是利用鉆機把帶有噴嘴注漿管鉆至土層的預定位置后，以高壓設備使漿液或水成為壓力為2.0 MPa左右的高壓流從噴嘴射出來，沖擊土體土粒從土體剝落下來與漿液攪拌結合，使在土體中形成固體，加固土地基，提高地基的抗剪強度，改善土的變形性質，使其在上部結構荷載的直接作用下不產生破壞或過大的變形，此方法用的注漿材料是普通硅酸鹽水泥，在冬季施工時，應在水泥漿內摻入早強劑，在已沉降側漿液內摻入膨脹劑，使漿液與土體盡快凝固，并且微膨脹。旋噴注漿不損壞建筑物上部結構，不影響建筑物的正常使用，使軟弱地基得到加固，能取得穩定的效果，能使建筑物保持沉降穩定滿足正常使用要求。

靜壓樁是在建筑物沉降大的一側基礎下設置坑式靜壓樁或錨固靜壓樁，用硫磺膠泥接樁，以建筑物自重為壓重，用千斤頂將一節節預制樁壓入土中，直到壓樁力超過基礎傳下的壓重。同時，將樁與基礎錨固在一起，使其作為支承點，從而減少基礎底面地基上的壓力，防止建筑物下沉，使建筑物一側沉降處于穩定狀態。

現代信息法施工主要利用計算機通過傳感器對結構和軟土層進行自動監測和糾正信息，如應力、位移等。同時利用計算機可視化技術，進行動態觀測，以便直觀地把握施工過程中的各類現象，及時掌握和控制糾偏速率。對施工中可能遇到的情況提前想到，可事先進行施工模擬，設置監測點，采用先進的數字系統對各監測點進行觀測。主要技術人員應該掌握施工過程中地基應力分布、變化以及基礎變化的情況，掌握各類典型土質的應力—應變關系，為施工方案調整提供依據。

4 工程案例

某中學教學樓的糾傾與地基加固。

4.1 概況

開發區某學校教學樓，5層鋼筋混凝土結構，整體剛度較好，基礎是筏板基礎，厚度500mm。進入裝修工序時，發現樓房整體傾斜，通過儀器測量，向南傾斜102mm，傾斜超過8‰。

4.2 糾偏方案的確定

4.2.1 傾斜原因分析

該樓皖中丘陵地帶，①層耕植土，0.5m厚左右;②層粉土和粉質粘土互層，厚0.5m～2.8m，其承載力fak=100 kPa，壓縮模量Es=3.2MPa;③層軟粘土，壓縮模量Es=2.3MPa，承載力fak= 52 kPa，層厚8m～10m。各層土的水平層理不均勻，地下水位在天然地面以下1.7m處，傾斜原因有:直接以②層粉質粘土為筏板持力層，嚴重忽視了③層較大厚度軟弱下臥層的不利影響，③層軟土下臥層對上部結構影響致使沉降不均勻，整體產生傾斜。

4.2.2 加固方案采用施工方法

錨桿靜壓樁，斜向鉆孔排土糾偏，旋噴擾動迫降和高壓注漿工藝。

1)沉降較大的南半部分的止傾。在這部分區域的筏板下布置 25根 200m×200m錨桿靜壓樁，樁尖持力層為穿過③層到達粉土，樁長為 15m左右，加固飽和軟粘土層。2)沉降較少的北半部分迫降，在北半部分及東側筏基外 30 cm左右處布置 24個φ73取土孔，30°斜向伸入到筏基下隔孔排土，同時室內北半部分筏板上開數個φ100孔注漿迫降孔，深度 10m～15m。3)調平加固。糾偏時應密切注意觀測房屋的復位情況及房屋結構的變化，合理控制房屋兩側的基底應力回傾速率，保持正常回傾。糾偏到位后，對北側進行加固，加固采用掏土孔內進行插筋后注漿。施工方法是在排土孔安放鋼筋，用高壓注漿并封孔，水泥漿一次性注入，不能中斷。注漿結束后，進行壓漿封孔。該方案有效的糾正了該幢樓的傾斜，經濟效益顯著。

5 結語

房屋糾偏加固采用水平鉆孔排土法、錨桿靜壓樁加固、降水法、高壓旋噴法糾傾技術以及現代信息技術的綜合利用，對建筑物糾偏加固效果理想，質量達到國家有關質量要求，房屋可正常、安全使用。“錨桿靜壓樁加固”方法安全可靠，施工過程可靈活控制，施工時不影響在房屋中人的正常工作和學習。已有大量實踐證明，鉆孔排土法及降水法能充分合理解決大型地下工程造成的地面建筑物傾斜的難題。

[1] GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[2] GB 50300-2001，建筑工程施工質量驗收統一標準[S].

[3] JGJ 94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[4] JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

[5] JCJ 123-2000，既有建筑地基基礎加固技術規范[S].

[6] 段爾煥.工程安全鑒定與加固技術[M].北京:人民交通出版社，2004.