工程实例-住宅楼基础托换补强处理

一、工程概况

云南某厂住宅楼为长 60m、宽9.6m、高17.3m.的六层混合结构。无沉降缝，仅中部设伸缩缝，每间均设构造柱，每层设现浇钢筋混凝土圈梁，，楼屋面为现浇钢筋混凝土双向板，砌体采用灰渣砖，毛石条基.但底部浇有 300mm厚的混凝土底板，埋深 2m，宽1.5～1.8m。

该住宅楼1990年5月动工，1991年1月发现伸缩缝两侧部分墙体开裂，至5月份裂缝继续发展，并具有如下特征∶

（一）墙体开裂集中在伸缩缝两侧的二、三单元，东西两段（一、四单元）墙体未发现开袭现象;

（二）开裂情况底层最为严重，纵墙开裂比横墙多，一楼以上裂缝逐渐减少。楼顶女儿墙伸缩缝错位达 80mm、楼底伸缩缝两侧纵.向地圈梁有两处折断;

（三）沉降值由东向西急剧增大，东端基本未观测到明显的沉降变形，西端约6个月沉降量达137mm，，且差异沉降仍在继续发展中。二、场地工程地质与水文地质条件

住宅楼施工前未作地基勘察。事故发生后沿建筑物周边设钻孔10个进行补勘。查明纵向各土层的工程地质剖面图如图4.4-31所示。各土层的物理力学性质指标见下表。场地主要承压含水层为圆砾层，其次为中细砂层。地下水综合稳定水位埋深0.7~1.1m。

三 、事故原因分析

建造前未作工程地质勘察，基础设计有盲目性;场地东西两段地基严重不均匀;中段和两段主要受力层泥炭化土厚度不稳定。经对各地段持力层进行地基承载力校核，中西段严重不满足设计要求，致使基础产生过大的差异沉降，导致房屋严重开裂。

四、处理方案论证与工程试验

（一）共提出化学灌浆、锚杆静压桩和树根桩三种处理方案，经从各方案的可行性、施工难易程度、工期及费用等多方面进行分析比较，认为树根桩可在室内外均能施工，不需开挖，，对地基土基本不扰动，工程质量有保证，且工期短，费用不高。最终选定树根桩方案进行基础托换处理。

（二）施工工艺试验

在北纵墙外侧施工三根倾角为85°的试验斜桩，其中1号、2号桩为距墙角2.5m（兼作静压试验桩），3号桩穿过原基础作工程桩工艺试验。试验材料为525号普通硅酸盐水泥、豆砾石、洗砂。水灰比采用0.5∶1，灰砂比为1∶0.4，树根桩具体参数如下表。

成孔工艺试验，采用两种方法;跟管钻进取芯清孔和不跟管不取芯，造浆护壁快速钻进. 两种成孔工艺均能保证成桩质量，后者施工速度快，但应严格控制清孔质量，根据成孔效果和工期要求，确定工程桩分室内外按两种工艺流程施工。

（三）单桩竖向静载荷试验

为确定斜桩竖向容许承载力，提供布桩设计依据，对1号和 2号两根试验桩分别进行了载荷试验，试验成果见下表。

考虑试桩的容许承载力包含了 2m 基础埋置段摩擦力，实际单桩竖向容许荷载分别取135kN和115kN。

五、树根桩托换补强设计

根据勘察及静力触探资料，东部基础底以下0.4～0.6m深度内即存在承载力高、压缩性小的砾砂、圆砾下卧层，且未发现原基础有沉降，故设计原则确定只进行中、西部托换处理，而东部不予处理。

六、树根桩施工及效果检测

（一）树根桩施工

施工时共投入 XY一1型钻机四台，总体施工按由西向东的方向、房内外同步展开，由疏加密的两个次序进行，历时 45 天，完成了210根桩的施工任务。施工中采取了有效措施，较好地解决了室内净高小（仅2.6m）、场地小、孔内缩径、基底桩径扩大等施工难点，单桩充盈系数为 1.05～2.87，平均为1.33，成桩质量良好。

（二）效果检测1.混凝土强度

注浆成桩后从 10 根桩的孔口取出混凝土制成 7.07×7.07×7.07cm³ 试块，在一个月以上龄期进行抗压强度试验，强度等级均达 C18以上，满足设计要求。

2.沉降观测

由沉降观测值表可知，点 M7 为最大沉降量 3.18mm，稳定期（全部桩托换承重）最大沉降量仅0.96mm，沉降速率0.013mm/d。在处理范围内最大沉降差仅0.52mm，整幢建筑的最大沉降差也只0.75mm。沉降可谓基本稳定，各项指标均满足规范要求，达到预期效果。

七、结语

（一）本工程从查明和分析事故原因入手，进行处理方案比较，施工前进行工艺和试桩试验，再进行处理设计，严格控制施工质量，建立了监测系统等正确环节，这些都是保证工程质量的有力措施。