既有建筑物增層改造巖土工程勘察剖析

宋炳川

摘 要：隨著城市建設用地減少，農業用地與建筑用地矛盾日益突出，對既有建筑物進行增層改造就成為節約建設用地，節省建設投資的有效途徑，文章總結了既有建筑物增層改造的巖土工程勘察的方法要點供技術人員參考。

關鍵詞：既有建筑物；增層改造；地基基礎

早期建設的大部分多層建筑一般不設地下室，基礎埋深相對較淺，并且由于年代久遠部分建筑物詳細設計圖紙無從查找，增層改造需要解決的主要問題是上部結構和基礎及地基承載力的鑒定，其中地基承載力的確定是增層改造的關鍵。增層改造之前如果未經巖土工程勘察設計查清持力層土質情況以及現有建筑基礎類型、尺寸、埋深等對建筑物具有決定性影響的參數，而貿然的施工時將會引起地基土內附加荷載的增加，將引起新的附加沉降量，嚴重時造成建筑物的坍塌，因此既有建筑物增層改造之前必須進行詳細巖土工程勘察工作。

1 勘察方法

為建筑物增層改造而進行巖土工程勘察是為了查明地基土的實際承載能力，確定其是否尚有潛力可以進行建筑的增層改造。因為原有建筑物勘察時評價地基承載力采用的規范和擬增層改造建筑物勘察時評價承載力采用的規范可能不同，所以增層改造勘察時地基承載力應以現行的國家規范和地方標準進行評價。首先盡可能的搜集與既有建筑相關的各種資料，如施工圖、竣工圖、地質資料、設計變更、材料記錄、施工記錄、驗收文件等，對既有建筑進行實地調查，針對建筑物的特點進行勘察設計，主要需要查明：既有建筑物基礎直接持力層巖性特征及工程性質；查明現狀基礎的埋深、變形及破壞情況；查明地下水埋深、類型及賦存特征，分析地下水及淺部土對建筑物基礎設計和地基加固施工的影響，評價其對主要基礎結構材料的腐蝕性。由于在原建筑物作用下地基土產生一定程度的固結，是一種相對的超固結狀態，因此應對關鍵土層取樣進行強度和壓縮試驗，以獲取室內外場地的土體強度變形參數，并進行對比。

勘探點位置應盡可能靠近基礎，主要布置在承重的墻、柱軸線、核心筒部位，在建筑物變形較大、基礎開裂部位或轉角處重點布置，條件允許時，宜直接布置在基礎之下。為查清建筑基礎形式，應布置一定數量的探坑，在鉆孔內采取土樣、水樣并進行原位測試工作，包括標準貫入試驗和輕、重型動力觸探試驗，現場勘探過程中加強對軟弱地層（人工填土、軟土、有機土等）的描述，變層深度處校核鉆進進尺。探坑部位先挖至基礎底面標高后，進行輕型動力觸探試驗，再垂直基礎向下挖50厘米，在基底下坑槽側壁采用環刀取原狀土樣，立即密封，對探坑揭示的基礎尺寸、材料、變形情況和破壞程度逐一詳實記錄。

原位測試和室內試驗的測試成果能直接地反映地基土的承載力和變形特性，能直接顯示土的應力～應變的變化、發展關系和有關的力學特性點，是確定既有建筑物增層改造地基承載力的比較可靠的方法，因此需要特別重視現場原位測試和室內試驗工作。

勘探結束后應對鉆孔、探坑進行分層回填、搗實，防止地表水或地下水沿鉆孔、探坑入滲浸泡地基而使其軟化，對現狀地基、基礎進行保護。

對所取土樣進行物理力學試驗，主要應提供含水量（ω）、天然密度（ρ）、孔隙比（e）、液性指數（IL）、壓縮模量（Es）等力學指標，結合輕、重型動力觸探及標準貫入試驗等原位測試數據，提出地基承載力標準值fka，必要時還需提供淺部土層水平滲透和垂直滲透系數。

根據原有建筑的地基條件、增層荷載和高度、地下水條件、抗震條件、增層方法等綜合考慮何種地基方案，選用地基方案應做到技術先進、經濟合理。首先應考慮天然地基，考慮建筑物對地基的長期壓密使原地基的承載力提高，考慮地基承載力的深寬修正，新舊基礎埋深必須相同且之間需有可靠的連接措施，確保新舊基礎協調工作。若不滿足則需根據實際情況對基礎進行處理，如基礎補強注漿加固或擴大基礎；或對地基進行加固處理，如錨桿靜壓樁、樹根樁、坑式靜壓樁、注漿加固、石灰樁及其他地基加固方法，也可采用兩種或兩種以上的方法聯合處理；地基加固方法的優選主要考慮以下因素：地質條件、建筑物結構型式、基礎類型、場地的環境條件、施工難度、經濟的合理性等。

2 監測

既有建筑增層加固施工期間應該對建筑物最大水平位移、最大垂直位移進行監測，施工結束后建筑使用中應對其最大沉降量和最大沉降差進行監測，如果不滿足要求則需進行二次處理。

3 結語

既有建筑物增層加固改造應著重了解工程的設計條件、使用狀況，明確所需達到的設計要求和勘察目的，在掌握場地地質條件的基礎上，有針對性設計勘察方案，包括現場鉆探、測試、和室內試驗，同時加強現場的調查工作。

參考文獻

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