專利名稱：復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種對已建的傾斜建筑物地基和基礎(chǔ)進(jìn)行改建的方法，特別是一種
對復(fù)雜地基利用雙灰井柱進(jìn)行抬升和空井的應(yīng)力解除迫降的組合效應(yīng)，以達(dá)到建筑物協(xié) 調(diào)糾傾復(fù)位的方法。
背景技術(shù)：
修筑在不均勻厚度軟土、填土、黃土等地基上的建(構(gòu))筑物，如果設(shè)計或施工
時處理不當(dāng)，很容易發(fā)生不同狀態(tài)的不均勻沉降、傾斜。如圖1所示，建筑地基有時會
在原狀土層(硬土層1)上填壓回填土層(軟土層2)，由于軟土層2較硬土層1更疏松易變
形，建筑物3修筑在上面后由于自身重量或浸水可能會發(fā)生顯著不均勻沉降。 由于硬土層l的表面形狀不規(guī)則，其上回填的軟土層2厚度并不均勻，必然導(dǎo)致
建筑物3發(fā)生不均勻沉降。如圖l-a、 l-b和l-c所示，對于不同厚度情況的軟土層l，建
筑物可能發(fā)生兩端下沉、中間下沉或傾斜等情況，嚴(yán)重時甚至可能開裂。 建筑物出現(xiàn)沉降、傾斜甚至開裂后，在很多情況下是被拆除重建，不但浪費(fèi)了
大量的人力物力，而且造成了資源和能源的極大消耗。并且建筑物拆除后產(chǎn)生的建筑垃
圾不僅要運(yùn)輸，還要用土地堆放，拆除和重建都會對環(huán)境造成污染。 本發(fā)明針對上述的復(fù)雜地基，利用雙灰井柱的膨脹、吸水、發(fā)熱產(chǎn)生的拱抬效 應(yīng)和空井的徑向自由變形的應(yīng)力解除效應(yīng)組合，可以有效的調(diào)整同一棟建筑物的不均勻 沉降甚至扭曲變形，從而達(dá)到協(xié)調(diào)糾傾復(fù)位加固處理的目的，而且只需投入較小成本即 解決建筑物傾斜開裂的棘手問題，避免建筑拆除重建，并且能確實取得良好效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于復(fù)雜地基的雙灰井柱擠密拱抬和空井的應(yīng)力解除迫降組合 效應(yīng)協(xié)調(diào)糾傾法，以解決在復(fù)雜地基上的建筑物發(fā)生不均勻沉降、傾斜和開裂的技術(shù)難 題。 —種復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，包括如下步驟A、根據(jù)建筑物 不均勻沉降的情況，設(shè)定雙灰井柱擠密拱抬區(qū)和空井應(yīng)力解除迫降區(qū)；B、在建筑物的 基礎(chǔ)底面地基上逐個對稱開挖井徑80-120cm井孔，井深超過軟填土層，進(jìn)入良好持力 層；C、在擠密拱抬區(qū)往井孔內(nèi)填夯配制好的雙灰料形成可膨脹擠密拱抬的雙灰井柱， 應(yīng)力解除迫降區(qū)的井孔內(nèi)不填充雙灰料而形成可徑向變形的空井；D、先在雙灰井柱區(qū) 做筏墊結(jié)構(gòu)，并將筏墊結(jié)構(gòu)與建筑物的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接，利用雙灰井柱擠密抬升作用， 使基礎(chǔ)上抬，利用空井側(cè)向擠出變形的應(yīng)力解除自由變形效應(yīng)，使建筑物和基礎(chǔ)靠自重 下沉；E、當(dāng)建筑物在應(yīng)力解除迫降區(qū)下沉與擠密抬升區(qū)的標(biāo)高達(dá)到協(xié)調(diào)一致時，往應(yīng)力 解除迫降區(qū)的各空井內(nèi)填夯雙灰料，并在井孔上方繼做筏墊結(jié)構(gòu)，將筏墊結(jié)構(gòu)與建筑物 的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接。 該雙灰料的成分包括生石灰、粉煤灰和水泥，其重量比為生石灰粉煤灰水泥=6 : 3 : i。 步驟C中所述的填夯雙灰料，為以30cm-50cm為一層，分層回填，分層夯實，夯錘重量為80-120kg。 在步驟C和E中所述的填夯雙灰料為填充至距井頂lm處停止，然后向井孔內(nèi)填夯粘性土，形成土塞。 步驟D和E中所述的做筏墊結(jié)構(gòu)為在井孔上方鋪設(shè)壓實的碎石或礫石的褥墊層，褥墊層上做素砼墊層，素砼墊層上做鋼筋砼筏板，并與原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接成一體。
該褥墊層厚度為15-30cm，該素砼墊層厚度為10cm。 本發(fā)明通過以上的技術(shù)方案，充分利用雙灰井柱具有膨脹、吸水、發(fā)熱的特性，從而達(dá)到對基礎(chǔ)的擠密抬升作用，使建筑物上抬。同時也利用空心井產(chǎn)生側(cè)向擠出的應(yīng)力解除自由變形效應(yīng)，迫使基礎(chǔ)沉降，從而使基礎(chǔ)和建筑物靠自重下沉。利用地基拱抬和應(yīng)力解除變形的不同處理效果，從而有效處理建筑物不均勻沉降、扭曲等病害，達(dá)到整體校正剛度，整體調(diào)整變形的作用，以較低的工程費(fèi)(相當(dāng)于建造時的10%-20%)，恢復(fù)建筑物正常使用條件，避免整棟建筑物拆除，取得理想的技術(shù)效果。


圖1為復(fù)雜地基上建筑物下沉傾斜示意圖； 圖2為建筑物兩端下沉?xí)r雙灰井柱布置示意圖； 圖3為建筑物中間下沉?xí)r雙灰井柱布置示意圖； 圖4為房屋地基擠密拱抬區(qū)雙灰井柱擠密抬升作用示意圖； 圖5為房屋地基應(yīng)力解除迫降區(qū)空井自由變形示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的特點(diǎn)能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。 本發(fā)明的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，首先要根據(jù)建筑物不均勻沉降的情況，設(shè)定雙灰井柱擠密拱抬區(qū)4和空井應(yīng)力解除迫降區(qū)5。然后在已發(fā)生裂損、沉降的建筑物首層室內(nèi)鏟除房心土10和上覆土， 一直挖到基礎(chǔ)底面。在按設(shè)計要求劃分的擠密拱抬區(qū)4和應(yīng)力解除迫降區(qū)5內(nèi)，以房屋的中心軸為對稱軸，前后左右對稱的逐個開挖直徑為80-120cm的井孔。井深應(yīng)超過軟土層2以下lm，進(jìn)入硬土層1即良好持力層內(nèi)，孔底清理干凈。 在擠密拱抬區(qū)4對稱的往井孔內(nèi)填夯配制好的雙灰料，形成雙灰井柱41。以30cm-50cm為一層，分層回填，夯錘采用重量為80-120kg的三角架吊錘，分層夯實，直至距井頂lm處停止。然后向井孔內(nèi)填夯粘性土，緊密夯實形成土塞6，以制止雙灰料向上膨脹鼓冒。 雙灰料的成分包括生石灰、粉煤灰和水泥，其中水泥也可以用粗砂代替。其重
量比為生石灰粉煤灰水泥=6 :3:i，三者攪拌均勻。生石灰灰塊不大于5cm，
而且要無雜質(zhì)，是新鮮的沒發(fā)生吸水效應(yīng)的生石灰；粉煤灰無雜質(zhì)，其含水量不超過5%。
4
待實施雙灰井柱擠密抬升區(qū)4的每個單元(或房間)施工完成后，應(yīng)立即在雙灰井柱上做筏墊結(jié)構(gòu)，并將筏墊結(jié)構(gòu)與建筑物的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接。即立即做15-30cm壓實的碎石(或礫石)褥墊層7，褥墊層7上做10cm的厚素砼墊層8。在素砼墊層8上按設(shè)計要求做鋼筋砼筏板9，筏板9四周與建筑物的原條形基礎(chǔ)(或單獨(dú)基礎(chǔ))連接。如原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已為筏板的，則應(yīng)處理好后填充墊層，恢復(fù)原筏板砼結(jié)構(gòu)。 按設(shè)計要求，在筏板9上密實回填房心土 10，直到設(shè)計標(biāo)高，再在其上完成室內(nèi)地坪11。通過筏板9、房心土 IO和室內(nèi)地坪11的壓力，使地基中雙灰井柱41因吸水膨脹、發(fā)熱而向側(cè)向強(qiáng)力擠出、壓密，使原條型(或單獨(dú))基礎(chǔ)被向上拱抬，使已下沉的建筑物基礎(chǔ)向上抬升。在各室相繼完工的情況下，把后期增加的筏板9連成整體，有利于建(構(gòu))物整體上抬。 應(yīng)力解除迫降區(qū)5的井孔內(nèi)先不填充雙灰料而形成空井51，在建筑物壓力作用下，空井51孔徑逐漸縮小發(fā)生徑向變形，基礎(chǔ)可相繼產(chǎn)生下沉，從而使建筑物在應(yīng)力解除迫降區(qū)5逐漸下沉，雙灰井柱擠密區(qū)4不斷抬升，形成抬升和下沉的組合協(xié)調(diào)效應(yīng)。
在測量儀器的嚴(yán)密監(jiān)測下，當(dāng)建筑物應(yīng)力解除迫降區(qū)5與擠密抬升區(qū)4高度達(dá)到一致時，滿足設(shè)計精度后，即可往應(yīng)力解除迫降區(qū)5的各空井51內(nèi)回填雙灰料。同樣要邊填邊夯實最后完成土塞6。鋪壓密褥墊層7(15-30cm)，再連接原基礎(chǔ)與筏板9鋼筋，完成筏板砼的澆注。同樣要恢復(fù)房心土10和室內(nèi)地坪11等工程。對建筑完成整體恢復(fù)工作。 最后再處理墻體裂縫，對上部開裂結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固，以及對室內(nèi)外地坪、室外散水等處理。一般建筑物應(yīng)經(jīng)過3個月的連續(xù)觀測，穩(wěn)定后方可停止觀測。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 1、本發(fā)明技術(shù)原理明確，抬升與迫降巧妙協(xié)調(diào)組合，構(gòu)造簡單，施工方便，技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，會繼續(xù)延長加固處理后的建筑物使用壽命。 2、采用本發(fā)明可避免拆除重建，糾傾處理費(fèi)用不超過原工程總造價的10-20%，可為國家挽回經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)于原造價的80%以上。還可節(jié)省建筑物拆除后垃圾的運(yùn)輸和堆放垃圾的土地，有利于保護(hù)環(huán)境，節(jié)約再建時能源和人力物力耗費(fèi)。
3、本發(fā)明設(shè)置的雙灰井柱填料，可就地取材，價格低廉，不用或少用鋼筋，施
工機(jī)具簡單。 4、本發(fā)明的技術(shù)最主要特征是充分利用雙灰井柱擠密抬升作用，使基礎(chǔ)上抬。同時也利用兩側(cè)空心井柱產(chǎn)生側(cè)向擠出變形的應(yīng)力解除自由變形迫降效應(yīng)，迫使其上基礎(chǔ)和建筑物靠自重下沉。本發(fā)明把抬升和迫降兩種技術(shù)巧妙結(jié)合一起，發(fā)揮各自不同效應(yīng)，從而達(dá)到建筑物的整體變形調(diào)整。利用地基拱抬和應(yīng)力解除變形的不同處理效果，達(dá)到調(diào)整建筑物不均勻沉降、扭曲等病害，達(dá)到整體校正剛度，整體調(diào)整變形的作用，恢復(fù)建筑物正常使用條件。發(fā)明人利用本法處理的工程都取得圓滿成功。
以上對本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，包括如下步驟A、根據(jù)建筑物不均勻沉降的情況，設(shè)定雙灰井柱擠密拱抬區(qū)和空井應(yīng)力解除迫降區(qū)；B、在建筑物的基礎(chǔ)底面地基上逐個對稱開挖井徑80-120cm井孔，井深超過軟填土層，進(jìn)入良好持力層；C、在擠密拱抬區(qū)往井孔內(nèi)填夯配制好的雙灰料形成可膨脹擠密拱抬的雙灰井柱，應(yīng)力解除迫降區(qū)的井孔內(nèi)不填充雙灰料而形成可徑向變形的空井；D、先在雙灰井柱區(qū)做筏墊結(jié)構(gòu)，并將筏墊結(jié)構(gòu)與建筑物的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接，利用雙灰井柱擠密抬升作用，使基礎(chǔ)上抬，利用空井側(cè)向擠出的應(yīng)力解除自由變形效應(yīng)，使建筑物和基礎(chǔ)靠自重下沉；E、當(dāng)建筑物在應(yīng)力解除迫降區(qū)下沉與擠密抬升區(qū)的標(biāo)高達(dá)到協(xié)調(diào)一致時，往應(yīng)力解除迫降區(qū)的各空井內(nèi)填夯雙灰料，并在井孔上方繼做筏墊結(jié)構(gòu)，將筏墊結(jié)構(gòu)與建筑物的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，該雙灰料的成分包括生石灰、粉煤灰和水泥，其重量比為生石灰粉煤灰水泥=6 :3:i。
3. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，步驟 C中所述的填夯雙灰料，為以30cm-50cm為一層，分層回填，分層夯實，夯錘重量為 80-120kg。
4. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，在步驟 C和E中所述的填夯雙灰料為填充至距井頂lm處停止，然后向井孔內(nèi)填夯粘性土，形成土塞。
5. 如權(quán)利要求4所述的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，步驟D 和E中所述的做筏墊結(jié)構(gòu)為在井孔上方鋪設(shè)壓實的碎石或礫石的褥墊層，褥墊層上做 素砼墊層，素砼墊層上做鋼筋砼筏板，并與原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接成一體。
6. 如權(quán)利要求5所述的復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，其特征在于，該褥墊 層厚度為15-30cm，該素砼墊層厚度為10cm。
全文摘要
一種復(fù)雜地基雙灰井柱應(yīng)力解除協(xié)調(diào)糾傾法，包括如下步驟A、根據(jù)建筑物不均勻沉降的情況，設(shè)定雙灰井柱擠密拱抬區(qū)和空井應(yīng)力解除區(qū)；B、在建筑物的基礎(chǔ)底面上逐個對稱開挖井孔，井深超過軟填土層，進(jìn)入良好持力層；C、在擠密拱抬區(qū)往井孔內(nèi)分層填夯配制好的雙灰料形成雙灰井柱，在應(yīng)力解除迫降區(qū)的井孔內(nèi)不填雙灰料形成可徑向變形的空井；D、在雙灰井柱上做筏墊結(jié)構(gòu)，并與建筑物的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接；E、當(dāng)建筑物應(yīng)力解除區(qū)與擠密抬升區(qū)的標(biāo)高達(dá)到一致時，再往應(yīng)力解除區(qū)的各空井內(nèi)填夯雙灰料，在井孔上方繼做筏墊結(jié)構(gòu)，并與建筑物原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接。本發(fā)明能調(diào)整建筑物不均勻沉降、扭曲變形等病害，達(dá)到整體調(diào)整變形和建筑物糾傾扶正目的。
文檔編號E02D35/00GK101691765SQ20091009261
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者吳如軍, 唐業(yè)清 申請人:唐業(yè)清;吳如軍