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某高层建筑纠倾加固与监测工程技术研究

建筑结构 2023年第10期53卷 122-127,133页

作者：牛文庆张小兵郑静中国铁道科学研究院北京100081 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 甘肃中铁建设工程有限公司兰州730000 石窟寺文物保护工程技术集成与应用研究国家文物局重点科研基地兰州730000 甘肃省岩土文物保护工程技术研究中心兰州730000

针对高地下水位泥岩地基软弱、施工不当等引起的高层建筑地基不均匀沉降的病害,进而导致上部结构倾斜的工程案例,通过现场勘察研究制定了纠倾加固技术方案并实施,纠倾加固过程中运用沉降观测和倾斜观测研究了大楼的变形特征。结果表明:... 详细信息

针对高地下水位泥岩地基软弱、施工不当等引起的高层建筑地基不均匀沉降的病害,进而导致上部结构倾斜的工程案例,通过现场勘察研究制定了纠倾加固技术方案并实施,纠倾加固过程中运用沉降观测和倾斜观测研究了大楼的变形特征。结果表明:“锚杆静压桩结合钢筋混凝土灌注桩止倾加固,井形巷道钻孔取土结合锚索加压调控纠倾”的综合纠倾加固方案对该纠倾加固工程切实可行,工程实施后高层建筑倾斜率由3.99‰降低至1.21‰,满足规范及正常使用要求;高层建筑纠倾加固过程中沉降观测结果和倾斜监测结果可以相互验证,监测结果的及时分析反馈可以实现“动态化设计,信息化施工”以便及时适当调整纠倾加固方案,保障大楼结构安全;对高层建筑纠倾加固工程,采取先止倾加固再纠倾加固的方式,纠倾过程及结果会比较理想。

关键词：高层建筑纠倾加固监测止倾回倾

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钻孔取土和锚杆静压桩在湿陷性黄土地区建筑物纠倾加固中的应用

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铁道建筑 2013年第6期53卷 118-121页

作者：李清泉张小兵程晓伟中国铁道科学研究院北京100081 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

位于湿陷性黄土地区的西宁市某框架结构建筑,因管道漏水渗入地基持力层造成地基土湿陷下沉,致使建筑物不均匀沉降而发生倾斜。采取锚杆静压桩加固及钻孔取土纠倾的措施进行纠倾加固:在沉降量较大的一侧利用锚杆静压桩的挤密作用,降低地... 详细信息

位于湿陷性黄土地区的西宁市某框架结构建筑,因管道漏水渗入地基持力层造成地基土湿陷下沉,致使建筑物不均匀沉降而发生倾斜。采取锚杆静压桩加固及钻孔取土纠倾的措施进行纠倾加固:在沉降量较大的一侧利用锚杆静压桩的挤密作用,降低地基的湿陷性,提高地基承载力,以加固止倾;在沉降量较小的一侧,利用黄土的湿陷性,钻孔取土后冲水,迫降纠倾,然后在迫降区进行锚杆静压桩加固,以防止复倾。工程实施后,建筑物最大倾斜率由11.6‰降到2.4‰,满足了规范及正常使用要求。工程实践证明,锚杆静压桩加固及钻孔取土纠倾的方法在湿陷性黄土地区是可行的。

关键词：湿陷性黄土纠倾加固锚杆静压桩钻孔取土

微型桩结合灰土桩在黄土地区纠倾加固工程中的应用

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水文地质工程地质 2018年第3期45卷 106-110页

作者：李清泉程晓伟肖洋中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730002 中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731

黄土地区高层建筑纠倾加固的工程实例研究目前较少,虽然既有地基基础加固措施很多,但是它们在黄土地区的应用有一定局限性。文章在工程实践基础上,将微型桩与灰土桩两种结构有机地结合在一起,对该加固结构的布置形式、施工工艺、技术要... 详细信息

黄土地区高层建筑纠倾加固的工程实例研究目前较少,虽然既有地基基础加固措施很多,但是它们在黄土地区的应用有一定局限性。文章在工程实践基础上,将微型桩与灰土桩两种结构有机地结合在一起,对该加固结构的布置形式、施工工艺、技术要求等方面进行了研究;充分发挥各自优点,提高微型桩承载力,控制建筑沉降。通过纠倾加固工程实例,对微型桩结合灰土桩的加固效果进行研究,结果显示加固建筑从纠倾结束到沉降稳定,最大沉降量仅5.6 mm,表明微型桩结合灰土桩在黄土地区高层建筑加固工程中加固效果良好,可为相似工程提供借鉴经验。

关键词：微型桩灰土桩纠倾加固地基加固

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一种桩基础高层建筑纠倾加固技术研究与应用

一种桩基础高层建筑纠倾加固技术研究与应用

作者：王海明兰州理工大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,高层建筑的兴起,越来越多的桩基础高层建筑出现倾斜甚至倒塌,本文以某桩基础高层建筑发生不均匀沉降事故为背景,对建筑物倾斜的原因以及提出的一种桩基础高层建筑纠倾加固方法进行了阐述与分析,具体研究内容如下:1.归纳... 详细信息

随着时代的发展,高层建筑的兴起,越来越多的桩基础高层建筑出现倾斜甚至倒塌,本文以某桩基础高层建筑发生不均匀沉降事故为背景,对建筑物倾斜的原因以及提出的一种桩基础高层建筑纠倾加固方法进行了阐述与分析,具体研究内容如下:1.归纳总结了建筑物发生不均匀沉降的主要原因、危害以及建筑物发生倾斜后的处理方法及技术特点,介绍了桩基沉降控制理论及计算方法,最后对桩基础补桩加固中沉降计算时荷载的分配思路以及分配方式做了简单的阐述。2.针对某桩基础高层建筑不均匀沉降事故工程,通过查阅大量的资料并结合该建筑结构形式、地质条件、周边环境和桩基检测综合分析建筑物发生不均匀沉降事故的原因,并结合该建筑特点提出了一种基于桩基反力中心原理的纠倾加固理论。此方法是根据桩基反力中心与上部结构质量中心的偏移程度,在考虑偏心弯矩的基础上,对桩基受力进行重新分配,根据重新分配后的各桩受力情况进行补桩处理,同时在对原有桩基进行加固的过程中依靠建筑自重对其进行纠倾。即采用“增补筏板+外部筏板外扩+锚杆静压桩”的综合纠倾加固方案将桩基础转化为桩筏复合地基,以提高其整体性和地基承载力,利用锚杆静压桩布置位置、数量及施工时间差异对基础承载力进行调整,来形成大楼自然回倾的条件,最终实现建筑物上部质量中心与桩基反力中心的重合以及纠倾的目的。3.结合倾斜建筑物介绍了该方法的原理、设计计算方法以及施工步骤,并对施工中应该注意的事项做了较为详细的总结。实践证明,以“增补筏板+外部筏板拓宽+锚杆静压桩”技术为主的纠倾加固方案效果良好,为相似工程提供借鉴经验。4.采用ABAQUS软件建立数值模型,首先在增补筏板的基础上对补桩与不补桩时的沉降与应力进行对比分析,最后研究筏板厚度、补桩长度以及桩径对基础沉降控制的影响。通过计算发现增补筏板以及进行补桩可以有效提高地基承载力,减少基础最大沉降以及差异沉降,当筏板厚度在0.6m-1m时,沉降控制效果较好,当补桩桩长超过原桩桩长的2倍时,沉降控制效果增长不明显且增加补桩桩径对建筑物沉降量影响效果不大。

关键词：纠倾加固高层建筑桩基补桩增补筏板 ABAQUS

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高层建筑纠倾加固技术的应用研究与数值分析

高层建筑纠倾加固技术的应用研究与数值分析

作者：宋旭东河北工业大学

学位级别：硕士

本文以某桩基础高层建筑发生不均匀沉降事故为背景,对建筑物倾斜的原因以及应用的“桩端卸荷法+补桩加固+增补筏板”纠倾加固方法进行了阐述与分析,并对该方法进行了上部结构、基础与地基土体共同作用的三维数值模拟,主要研究成果如下:... 详细信息

本文以某桩基础高层建筑发生不均匀沉降事故为背景,对建筑物倾斜的原因以及应用的“桩端卸荷法+补桩加固+增补筏板”纠倾加固方法进行了阐述与分析,并对该方法进行了上部结构、基础与地基土体共同作用的三维数值模拟,主要研究成果如下:（1）在考虑偏心弯矩的基础上,通过新增人工挖孔灌注桩使桩基础整体的反力中心与上部结构的质量中心有了更高的吻合,达到了促使建筑物回倾以及巩固上部结构安全的目的。（2）在桩端卸荷过程中,前一批次卸荷产生的土体沉降总要小于后一次卸荷产生的沉降,卸荷初期土体扰动对地基土影响不大,沉降效果不明显。随着桩端卸荷的依次进行,建筑物的纠倾效果随卸荷的进行越来越显著。（3）桩端卸荷初期,对基础中间位置等分担荷载较少的桩卸荷,有利于控制初期基础沉降。随着卸荷依次进行,局部卸荷对相邻桩影响最大,对隔桩影响较小,在过程中应及时验算相邻桩的承载能力,并考虑对相邻桩体是否补强加固。卸荷效果最显著的是沿南北方向（倾斜方向）的桩位。在纠倾过程中可采用先纵向（与偏斜方向垂直）桩位卸荷,保守观察沉降,再横向（与偏斜方向平行）桩位卸荷来控制沉降效果。（3）基础梁与新增保护桩连接完成后,基础梁中间位置所受的竖向压应力较大,浇筑完筏板最大应力值有明显的减小,各区域间应力分布也较均匀,筏板的整体沉降呈“凹”字形分布,中间位置处偏北侧位置较偏南侧位置沉降更大,东西向差异变形较南北侧差异变形更大。（4）承台梁对所在轴线位置处的桩体影响较大,相比桩-承台结构增大了桩基的受力范围,需对沿该轴向位置处的桩进行加固处理,防止超出桩体的极限承载力。新增桩对整体桩基础有明显的减载作用。筏板浇筑完成后,基础整体应力有了一定程度的转移,各个桩体的受力较为均匀,实现了桩与桩之间荷载的再分配,协调了桩土间应力的改变,说明筏板起到了很好的分散传递集中荷载的作用。（5）通过有限元模拟分析对工程进行了优化,以整个桩筏基础为优化对象,控制各桩反力一致,减少角桩和边桩反力与内部桩之间的差异,在新增桩布局设计上以“内疏外密”作为补桩方法可有效达到纠倾加固目的。

关键词：纠倾加固桩端卸荷法补桩加固增补筏板共同作用分析数值分析

微型钢管桩在大厚度填方黄土场地某高层建筑纠倾加固中的应用

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微型钢管桩在大厚度填方黄土场地某高层建筑纠倾加固中的应用

作者：石磊兰州理工大学

学位级别：硕士

建筑物纠倾加固是一项难度大、综合性强的工程技术,特别是高层桩基础建筑物的纠倾加固。微型桩以其桩径小、承载力高等诸多优势在建筑纠倾加固中得到广泛应用,但在大多数纠倾加固施工过程中,微型桩的使用仅仅限于地基加固,地基的加固和... 详细信息

建筑物纠倾加固是一项难度大、综合性强的工程技术,特别是高层桩基础建筑物的纠倾加固。微型桩以其桩径小、承载力高等诸多优势在建筑纠倾加固中得到广泛应用,但在大多数纠倾加固施工过程中,微型桩的使用仅仅限于地基加固,地基的加固和建筑物纠倾工艺往往独立进行,这样导致施工过程的安全影响因素增多,质量和安全控制难度大,工程造价偏高。鉴于此,本文结合甘肃省兰州市某高层桩基础建筑物纠倾加固工程,对建筑物的倾斜原因、微型钢管桩托换的可行性进行深入的分析和研究,通过微型钢管桩现场单桩竖向承载力试验最终确定纠倾加固设计方案,最终采用了一种新型截桩迫降纠倾工艺,在迫降过程中利用了用于地基加固的微型钢管桩对上部结构荷载进行托换,通过限位装置调节沉降速率和沉降大小,成功的对建筑物纠倾扶正。本文主要从以下几个方面对微型钢管桩在纠倾加固工程中的应用进行了研究:(1)建筑物倾斜的原因分析及纠倾方案研究通过观测数据计算出楼体的倾斜率,结合地质勘察报告、现场调研和沉降计算分析楼体倾斜原因。主要原因为:建筑物桩基未按设计要求达到持力层;桩基数量北多南少,导致桩基承载力分布不均;建筑物桩基处于大厚度填方黄土地区,桩周土湿陷。对迫降和顶升两种方法的优缺点进行对比分析,与迫降法相比顶升法纠倾难度大、费用高,并且对原结构损坏大,最终确定采用迫降纠倾法对楼体进行纠倾扶正。(2)微型钢管桩托换的可行性研究对微型钢管桩承载力按桩身材料破坏、桩侧摩阻力和桩的稳定性三个方面分别进行分析和计算,得出微型钢管桩在本纠倾工程所处地基中不会发生不稳定性破坏,承载力大小及桩身强度满足地基加固和对上部结构托换的要求。同时采用Abaqus软件对微型钢管桩单桩静载试验进行数值模拟,模拟分析结果微型钢管桩承载力偏低,有必要通过现场单桩竖向承载力试验做进一步的研究。(3)微型钢管桩单桩竖向承载力试验研究及数据分析首先通过室内水泥净浆弹性模量试验和两根1米微型钢管水泥短柱的轴压试验得出微型钢管水泥构件弹性模量。其次对3根微型钢管水泥桩进行单桩静载试验,得出微型钢管水泥桩单桩竖向抗压承载力特征值为1250kN,并通过试验数据的整理计算,对桩顶沉降与桩身压缩的关系、规范计算方法中综合系数?的取值等进行分析和探讨。最终得出微型钢管桩承载力满足设计要求,可以对原地基和建筑结构在很小干预的情况下对建筑物进行加固。(4)微型钢管桩在纠倾加固方案中的应用与研究详细描述了建筑物纠倾加固的工作程序和微型钢管桩加固地基的基本原理。迫降纠倾采用了一种新型的截桩可控迫降纠倾法,对建筑物成功的实施了纠倾,纠倾后建筑物倾斜率满足规范规定。该高层建筑物的成功纠倾为以后微型钢管桩在黄土地区的推广使用提供进一步的理论支持和依据,将微型钢管桩成功的运用到迫降纠倾中,是今后纠倾加固可以借鉴的成功案例。

关键词：微型钢管桩桩身压缩桩端沉降纠倾加固静载荷试验新型截桩迫降纠倾体系

填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性及纠倾加固技术研究

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填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性及纠倾加固技术研究

作者：夏树峥长安大学

学位级别：硕士

随我国城市建设快速发展,建筑地基和基础采用填方复合地基配合连片大底盘基础的形式日益广泛。在实践过程中由于填方复合地基不均匀变形,导致大底盘基础断裂,楼体倾斜,严重影响建筑物的安全使用。因此需要对大底盘建筑倾斜原因、机理特... 详细信息

随我国城市建设快速发展,建筑地基和基础采用填方复合地基配合连片大底盘基础的形式日益广泛。在实践过程中由于填方复合地基不均匀变形,导致大底盘基础断裂,楼体倾斜,严重影响建筑物的安全使用。因此需要对大底盘建筑倾斜原因、机理特性以及纠倾加固技术等问题进行深入研究,这对预防类似事故的发生,及时采取补救措施,保障公众生命财产安全具有重大意义。本文以西安某填方灰土桩复合地基大底盘建筑纠倾加固工程为依托,采用室内试验及现场监测等手段,依据理论分析、数值模拟等方法,分析了大底盘建筑倾斜原因以及倾斜过程中填方复合地基和大底盘基础的受力变形特性,提出了基于围压(地基深度)条件下的填方灰土桩复合地基的沉降计算方法,给出了大底盘建筑利用袖阀管注浆技术纠倾加固的方案,并应用于实际工程,取得良好的效果。主要研究工作及成果如下:(1)通过对不同压实度填土,不同压实系数、配比、龄期的灰土进行压缩剪切试验,得出填土和灰土压缩模量、粘聚力及内摩擦角与含灰量、压实度及龄期呈正相关关系,并将不同压缩剪切指标组合带入数值模型计算,通过对比各组合计算结果与现场监测数据,得到复合地基实际组合情况。结果表明:依托工程地基的填方压实度以及灰土桩配比、压实系数均未达到设计要求,地基土体强度不足且建筑基础两侧约束不同,使建筑在自重作用下产生较大不均匀沉降,这是建筑倾斜的根本原因,同时发现即使达到设计要求,建筑仍有较大的沉降变形,填方地基处理的设计不合理。(2)采用数值分析方法对填方灰土桩复合地基受力变形特性开展了研究,分析了大底盘基础在倾斜过程中的受力变形特性,发现填方范围复合地基受力变形较大,建筑倾斜过程中,基础边缘沉降变形较大且受剪切力影响产生的剪切变形最大;大底盘基础顶板中部受拉力最大,底板在底板中部两侧各0.2L处(L为底板长度)受压力最大;大底盘建筑纠倾加固范围应从基础边缘至大底盘底板中部。基于分析结果,提出填方地基处理的优化方案:填方地基宜采用刚性桩对其进行处理。(3)利用三向试验仪,对填土及灰土在围压条件下压缩变形特性进行了研究,揭示了填土、灰土压缩模量与围压(地基深度)间的相关关系,并对复合模量计算公式进行了修正,最终提出了填方灰土桩复合地基沉降计算方法,通过工程实例证明此方法可较好的提高计算精度。(4)袖阀管注浆技术可在不破坏原有建筑结构的条件下对大底盘建筑进行纠偏加固,建筑倾斜率由纠倾前的8.6‰回归到2.5‰,但挤密加固和基础纠偏阶段应注意控制注浆量,加强对建筑的变形监测。

关键词：填方灰土桩复合地基大底盘倾斜数值模拟纠倾加固袖阀管注浆

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某高层建筑倾斜原因及纠倾加固技术研究

施工技术 2018年第10期47卷 50-55页

作者：李科技孙琪梁收运赵红亮兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

针对某高层建筑主、裙楼一体结构纠倾加固工程,在分析倾斜原因的基础上,经多种纠倾方案的对比分析,确定了"桩基加固,基底掏土和锚索加压"的组合纠倾加固方案,制定了科学合理的施工工序。施工过程中采取主楼迫降侧开挖巷道,并于巷道内部... 详细信息

针对某高层建筑主、裙楼一体结构纠倾加固工程,在分析倾斜原因的基础上,经多种纠倾方案的对比分析,确定了"桩基加固,基底掏土和锚索加压"的组合纠倾加固方案,制定了科学合理的施工工序。施工过程中采取主楼迫降侧开挖巷道,并于巷道内部向主裙楼方向钻孔取土的工程措施,有效增大了沉降速率,缩短了工期,历经110d使大楼倾斜率由纠倾前的3.26‰回倾到1.73‰,满足了国家相关规范的要求。

关键词：高层建筑倾斜原因纠倾加固施工技术

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回归平面拟合在建筑物纠倾加固中的应用

山东建筑大学学报 2021年第1期36卷 97-102页

作者：王清朋郭道通孙剑平张鑫高翔山东建大工程鉴定加固研究院山东济南250014 山东建固特种专业工程有限公司山东济南250014 山东建筑大学土木工程学院山东济南250101

变形监测数据的合理分析是纠倾加固工程中的一项重要工作,而回归平面拟合应用到高层建筑物纠倾加固工程,是为信息化施工提供数据支持的有效手段,可反映出建筑物的整体不均匀变形。文章以某高层建筑物纠倾加固工程为例,针对各施工阶段的... 详细信息

变形监测数据的合理分析是纠倾加固工程中的一项重要工作,而回归平面拟合应用到高层建筑物纠倾加固工程,是为信息化施工提供数据支持的有效手段,可反映出建筑物的整体不均匀变形。文章以某高层建筑物纠倾加固工程为例,针对各施工阶段的沉降数据,提出建立回归平面模型,评定了模型的拟合效果精度;利用回归平面法向量在三维空间中的变化来反映建筑物倾斜状态,并与传统倾斜测量数据相比对,同时根据沉降残差和分区平面拟合数据分析建筑物的不均匀沉降。结合各阶段施工内容可看出,对沉降数据建立回归平面模型进行建筑物的形变分析具有可行性,能够加强现场管理和信息传递,实现信息化、安全施工管理。

关键词：变形监测纠倾加固回归平面残差