建筑物地基基礎抗震加固

摘要:介紹建筑物地基基礎抗震鑒定方法及加固技術措施。

關鍵詞：基礎 建筑物 框架 剛度

地震是主要自然災害之一，它會破壞建筑物與構筑物的安全，造成房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等，嚴重的還會發生地光燒傷人畜的傷亡事故。地震所造成的直接災害有可能引發次生災害。有時，次生災害所造成的傷亡和損失，比直接災害還大。地震引起的次生災害主要有火災、水災、毒氣泄漏、瘟疫等。截止到目前，世界各地發生的地震災害都對人們的生命財產安全造成了不同程度的危害。

從古至今，人類始終堅持著對地震災害的研究，并嘗試了各種預測和抗震的方法。傳統抗震結構主要利用結構主體結構抗側力構件屈服后的塑性變形和耗能來耗散地震的能量，所以一定要嚴格要求這些區域的耗能性能。這些區域一旦出現問題，整個結構的抗震性能都會受到影響，嚴重者會威脅結構的安全性能。傳統的結構抗震設計，大都采用匹配結構延性、剛度和承載力的耗能構件，或增設多道抗震設防線來改進結構抗震性能。

通常所說的抗震方法包括地震預報、消能減震、加固建筑物等。本文主要針對建筑物地基基礎抗震加固進行探討和分析。

已有建筑物上部結構的抗震加固設計，應盡量采用不作地基及基礎加固的方案。若必須加固地基及基礎，則要確保加固方案技術可靠、經濟有效，且便于施工。

地基及基礎的抗震加固目標如下：

①使上部結構加固的效果得以有效的利用，而且滿足整體結構所需的抗震性能。

②基礎必須能安全承受加固后結構物的總荷載。

③出現地基下沉或樁的反摩擦力及地震時砂土液化等情況時，建筑物結構性能不致受到過大的影響。

1 抗震鑒定要求

進行地基基礎抗震鑒定時，應仔細觀察建筑物的地上和地下部分的現狀，分析已有的地質資料，如有必要應做地質補充勘察或挖坑查看基礎現狀。

對位于抗震不利地段的建筑物，除考慮建筑本身的抗震性能外，還應特別注意巖土的地震穩定性。對產生滑坡、泥石流、崩塌、地陷、潰堤等災害的危險性應進行鑒定并采取必要的防護措施。

對于一般工業與民用建筑（如砌體房屋、多層內框架磚房、底層框架磚房及地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層的一般單層廠房、單層空曠房屋和多層民用框架房屋等），如有正常荷載下的沉降已趨穩定且現狀良好，或沉降雖未穩定，但肯定能滿足其靜立設計要求者，可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算。

對于鑒定地震設防裂度為八九度時的8層以上多層房屋，或按《建筑地基基礎設計規范》(GBJ7-89)確定的地基持力層的承載力標準值分別小于100kPa和120kPa的單層廠房、空曠房屋，應按下式驗算地基土的抗震承載力：

fsE≤ξs·f

式中fsE——調整后的地基土承載力設計值。

ξs——地基土抗震承載力調整系數。隨土的不同，ξs取為1.0～1.5。

f——地基土靜承載設計值，按(GBJ7-89規范)取用。

一些軟弱地基或嚴重不均勻地基，在地震時易產生不均勻沉降，引起建筑物開裂。當建筑物建造在軟土地基上或因地基處理不當，致使建筑物發生傾斜或墻身歪斜，以及由于地基不均勻沉降，建筑物的上部結構出現裂縫時，應考慮加固建筑物的地基和基礎。

2 加固技術措施

當地基基礎需要加固時，可采用如下技術措施：

2.1 進行抗震加固設計時，首先考慮易于實施的、加強上部結構構造措施的方案，必要時才進行地基處理。若液化層為基礎的持力層，一般需采取地基加固措施。宏觀經驗表明，液化土層具有雙重作用，它可以使地基失效，加深震害程度，也可以減小傳遞給房屋結構的地震能量，避免震害蔓延。

2.2 相對于規范、標準的發展，加固技術的發展則相對緩慢，從八十年代開始進行抗震加固以來似乎改進不大。引入的新材料、新技術不過是碳纖維加固技術、粘鋼技術、高強材料、噴射混凝土技術等。對于建筑物下的液化土層，可選用下列方法對地基或基礎進行處理，以消除或減輕因液化而帶來的危害。

2.2.1 增設樁基或增加樁數，嚴格設定樁基。樁基——伸入液化深度以下穩定土層中的長度，這其中不包括樁尖的部分，應按照相關的計算來確定，對于碎石土、粗、中粗、堅硬的粘性土不應小于0.5m，其它非巖石最好不小于1.5m。

2.2.2 降低地下水位或改善排水條件。

2.2.3 對液化土，可在基礎外側設碎石排水樁，而在室內設鋼筋混凝土地坪。

2.2.4 可液化土層較淺且厚度不大時，可采用基礎托換法加深基礎，并穿過液化土層，置于非液化土層。

2.2.5 深基礎——基礎底面埋人液化深度以下穩定穩定土層中的深度不應小于0.5m。

2.2.6 加密方法（例如震動加密、強夯法）——應處理至液化深度下界，且處理后圖層標準貫入錘擊數實測值應大于相應的下限值，在采用加密大或者是換土法進行處理時，在基礎邊緣以外的處理寬度，應超過基礎底面下處理深度的1/2，且不小于處理寬度的1/5。

2.3 對于不均勻地基、軟土地基、可液化地基，可通過以下措施增加上部結構剛度，將地震引發的不均勻沉降所造成危害程度將至最低。如果地基承載力設計值無法達到抗震要求，就通過托換或采取有效的加固措施來提高地基承載力。以往在抗震構件加固處理方面，只著重加強某些構件抗震能力，最終往往造成除已進行加固處理的構建以外的其他構件的抗震能力較差，鑒于此，結構加固應該注重整體結構抗震性能的改善；以往的抗震措施只知道加固構造和進行抗震驗算，現在應該轉變這種工作方式，可研究抗震概念，從中分析出對建筑物鑒定加固的方法。

2.3.1 結合上部結構的抗震加固提高建筑物的整體剛度，并合理調整荷載。

2.3.2 對于磚墻承重房屋，應增設圈梁與墻體的連結，在地坪處增設圈梁或增加墻體的抗震能力。對于單層廠房、倉庫等柱子承重房屋，可適當加強或增設地圈梁。

2.3.3 若同一建筑單元內基礎埋深不同，或雖埋深相同，但土質不均勻而引起明顯的沉降差異時，應增加該處圈梁配筋及加強圈梁與墻體的聯結。

2.4 當地基承載力設計值不滿足抗震要求時，可采用下列加固措施：

①當承載力設計值比要求的差值大于20%時，或基礎在加固前已出現不容許的沉降及裂縫時，應采取加大基礎面積或加固地基、減少荷載等措施。

②當承載力設計值比要求的差值不大于20%時，采用適當提高上部結構抵抗不均勻沉降能力和減少外荷載等措施。

2.5 托換帶形基礎時，每一托換段的長度不宜超過2m，坑壁應隨挖隨加支撐，且不宜在地下水位以下進行。

眾所周知，經濟越發達，地震造成的損失越大，所以今后的經濟建設一定要考慮地震災害的預防措施和減震措施。認真做好建筑物地基基礎抗震加固。