迫降糾傾法研究綜述

徐洪潮

河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院，中國(guó)·河北 邯鄲 056038

1 建筑糾偏的意義

人們?yōu)榱松婧蜕畹男枰ㄔO(shè)了大量的建筑物和構(gòu)筑物，但由于種種原因，某些建筑物在建設(shè)或者使用過程中發(fā)生不均勻沉降造成建筑物的傾斜建（構(gòu)）筑物傾斜輕者影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重時(shí)使其喪失使用功能，其至倒塌破壞，糾傾往往花費(fèi)巨大。因此，建（構(gòu)）筑物糾傾技術(shù)的研究具有重要的工程意義。

2 迫降糾傾法的應(yīng)用

迫降法是指對(duì)沉降量較小的部分采取強(qiáng)制措施，使其在短時(shí)間內(nèi)增加沉降，達(dá)到建筑物的沉降量平衡。具體有水處理法、掏土法、綜合法等。

2.1 地基應(yīng)力法

2.1.1 地基應(yīng)力法作用機(jī)理

地基應(yīng)力解除法糾偏機(jī)理一文指出，在傾斜建筑物原沉降較小一側(cè)布設(shè)密集的大直徑鉆孔排，有計(jì)劃、有次序、分期分批地在適當(dāng)?shù)你@孔內(nèi)適當(dāng)深度處掏出適量的軟弱淤泥，從而增大該側(cè)地基沉降量，最終達(dá)到糾偏的預(yù)期目標(biāo)。

2.1.2 地基應(yīng)力法在糾偏工程中的應(yīng)用

1989年4月劉祖德教授提出地基應(yīng)力解除法[1]糾偏處理的輪廓設(shè)想，這在理論工作上做了初步論證。建筑傾斜方向十分復(fù)雜，有橫向、縱向和斜向等，還伴隨有底板的扭曲、撓曲和翹曲等現(xiàn)象，經(jīng)地基應(yīng)力法糾傾施工后傾斜率達(dá)到正常使用水平。

2.1.3 地基應(yīng)力法的優(yōu)缺點(diǎn)

可嚴(yán)格防止原來建筑物沉降較大的軟側(cè)基土再受新的擾動(dòng)所導(dǎo)致的附加沉降，可盡量避免地基土的局部嚴(yán)重破壞。該法可保證環(huán)境不受破壞，無振動(dòng)、無噪音、無污染、能最大限度地保護(hù)地下設(shè)施，對(duì)施工場(chǎng)地要求較寬松。工期短、效率高、費(fèi)用低，可做到文明施工。

目前，地基應(yīng)力解除法還要依靠采用“情報(bào)施工法”來指導(dǎo)實(shí)踐。監(jiān)測(cè)的頻度和精度要求相當(dāng)高，這就增加了成本，并提高了對(duì)監(jiān)測(cè)人員技術(shù)素質(zhì)的要求，擬進(jìn)一步研制精密測(cè)斜、測(cè)沉的電測(cè)儀器和數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)，以及實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)。

2.2 射水取土法

2.2.1 射水取土法作用機(jī)理

1994年，唐業(yè)清教授發(fā)明了輻射井射水取土糾傾法[2]，在沉降小的一側(cè)基礎(chǔ)邊緣開槽、坑或鉆孔，有控制地將水注入地基內(nèi)，使土產(chǎn)生濕陷變形，從而達(dá)到糾傾的目的。通過高壓水槍沖擊地基下的土體，使地基土體軟化后呈現(xiàn)流塑狀態(tài)的泥漿，在射水取出土體后，使得建筑物在上部荷載和自重作用下繼續(xù)沉降。

2.2.2 射水取土法在糾偏工程中的應(yīng)用

2002年，鄭長(zhǎng)成、鄧紅衛(wèi)[3]借助某六層住宅樓的高壓水射流掏土的工藝實(shí)驗(yàn)，結(jié)合遵循少量、多次掏土的原則，達(dá)到了糾偏的設(shè)計(jì)要求，而且整個(gè)地基沉降過程在完全可控的狀態(tài)。

2004年，張貴文[4]進(jìn)行了濕陷性黃土地基的模型試驗(yàn)研究，提出注水軟化土體剛度是對(duì)濕陷性黃土地基糾傾的關(guān)鍵。

2.2.3 射水取土法的適用范圍

①傾斜房屋沉降量較小一側(cè)墓底以下壓縮層范圍內(nèi)的涅陷性黃上上層中含水量宜低于20，濕陷性系數(shù)宜大于0.03。

②注水一側(cè)基礎(chǔ)以下壓縮層范圍內(nèi)濕陷性黃土層應(yīng)有足夠的厚度，以保證注水后土層能發(fā)生糾傾設(shè)計(jì)需要的沉降量，達(dá)到糾傾目的。

③傾斜房尾的整體剛度應(yīng)較好，使其在糾傾過程中結(jié)構(gòu)各部分能夠協(xié)調(diào)變形，避免造成房屋出現(xiàn)新的不安全因素。

2.3 掏土法

2.3.1 掏土法作用機(jī)理

水平掏土迫降糾傾法是指在傾斜建（構(gòu)）筑物沉降較少的一側(cè)基礎(chǔ)底部，采用人工或機(jī)械按照設(shè)計(jì)的次序和掏土量進(jìn)行水平掏土，以消減基底的承壓面積，增大其附加應(yīng)力，同時(shí)輔以錨索加壓進(jìn)一步增加基地應(yīng)力，使土體再次被壓縮而引起建（構(gòu)）筑物下沉。

2.3.2 掏土法在糾偏工程中的應(yīng)用

2003年，高傳寶、宋德斌[5]通過對(duì)某嚴(yán)重傾斜的住宅樓進(jìn)行糾偏處理，經(jīng)過實(shí)踐，闡述了淺層掏土法糾偏的全過程，為今后的類似工程提供了參考先例。

2016年，鄧正定[6]等人基于對(duì)水平掏土孔成孔形成的土條帶側(cè)向應(yīng)力接觸后，條帶邊緣會(huì)產(chǎn)生剪脹破壞的破壞模式的分析，運(yùn)用經(jīng)典土力學(xué)觀點(diǎn)，提出針對(duì)水平掏土成孔土壓縮變形的計(jì)算方法，填補(bǔ)了糾偏設(shè)計(jì)不能預(yù)測(cè)沉降量的理論空白。

2.3.3 掏土糾傾法的局限和不足

建筑物地基掏土糾偏法適用于粘土、粉土、砂土、黃土、淤泥、淤泥質(zhì)土、填土等地基上的淺基礎(chǔ)，而且要求建筑物上部結(jié)構(gòu)的剛度和整體性較好。建筑物的糾傾工程對(duì)水平掏土糾傾理論的研究表明掏土孔設(shè)計(jì)參數(shù)、上部結(jié)構(gòu)荷載、土層參數(shù)等因素對(duì)糾傾效果具有不同的影響，作用規(guī)律也不確定。

2.4 綜合法

2010年，劉鳳俠[7]在軟土地基上的建筑物綜合運(yùn)用堆載法，錨桿靜壓樁加固法，掏土應(yīng)力解除法等方法，完成了糾偏加固工作，提出對(duì)建筑物進(jìn)行多方法結(jié)合的綜合治理糾偏加固方案在今后建筑糾傾工作中越來越重要。王建平[8]以中國(guó)山西省運(yùn)城市的某住宅樓為工程背景，設(shè)計(jì)了基于樁式托換的掏土、浸水綜合糾偏方法，完成了對(duì)該住宅樓的糾傾工作，且效果良好。

3 迫降糾傾法的技術(shù)要點(diǎn)

迫降糾傾方法選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的傾斜原因、傾斜量、整體剛度、基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)質(zhì)量、工程地質(zhì)、環(huán)境條件以及各種糾傾方法的適用范圍、工作原理、施工程序等綜合確定。糾傾設(shè)計(jì)可以按照下述步驟進(jìn)行：

①首先確定設(shè)計(jì)沉降量（或抬升量）ΔS，傾斜率和傾斜方向等；

②計(jì)算傾斜建筑物基礎(chǔ)形心位置和偏心矩，進(jìn)而確定基礎(chǔ)底面壓應(yīng)力，根據(jù)基底壓應(yīng)力圖驗(yàn)算地基承載力；

③根據(jù)確定的回傾方向，布置糾傾部位；

④在糾傾前后根據(jù)建（構(gòu)）筑物傾斜情況，進(jìn)行防復(fù)傾加固設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

建筑物的糾偏技術(shù)有很多，以上只對(duì)部分迫降糾傾法進(jìn)行了介紹。現(xiàn)在的工程條件日漸復(fù)雜，對(duì)建筑物的要求也越來越嚴(yán)格；只用一種糾偏的方法是不可能完成的，因此在進(jìn)行糾傾工程時(shí)需要進(jìn)行詳細(xì)的論證，查清建筑物傾斜的原因，采取正確的糾傾方法。在實(shí)際糾傾工程中，往往采取多種糾傾加固方法綜合使用，通過信息化的施工手段，并借鑒以前的類似工程保證糾傾工程的成功。