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乌鲁木齐市某小区13#结构房屋顶升纠偏处理 1 主体结构分开抗滑桩基础不均匀下沉能力检测结果分析 乌鲁木齐社区13号宿舍采用砖砌法。现为钢筋混凝土楼（房屋）覆盖层，按破碎板条基础，1米厚3.7灰土垫层。住宅楼为地上六层, 地下一层, 其中第五单元相对独立, 其上部主体结构通过构造缝与其他单元主体结构分开。 该楼于2007年2月竣工, 5月份第五单元南侧基础发生较大的不均匀下沉, 主体结构向南、向东倾斜。根据现场检测结果, 西南角总下沉量s=234 mm, 向南总倾斜量u=422 mm;东南角总下沉量s=264 mm, 向南最大倾斜量u=476 mm, 向东最大倾斜量u=96 mm;东北角总下沉量s=4 mm, 向东最大倾斜量u=53 mm。另外, 北侧地面散水也发生开裂, 并伴有3 mm落差。第五单元地下室西北角墙体出现斜向裂缝, 其中, 西侧墙体出现5条北高南低的斜裂缝, 最大裂缝宽度达45 mm, 北侧墙体出现3条西高东低的斜裂缝, 最大裂缝宽度为25 mm。东侧屋面板及墙体也出现裂缝, 一层室内地面及墙面也出现多条细小裂缝。 2 地基土层倾斜面导致建筑物基土基岩间渗透性改变 据现场检查结果并结合建筑物的结构特征、地基下沉和主体结构倾斜和墙体开裂特点分析, 认为引起基础不均匀下沉、主体结构倾斜以及墙体开裂的主要原因有以下三个方面: (1) 室外地表水大量汇集于低凹处及电缆沟内, 然后渗入地基土层, 并积聚于灰土层与基岩之间的粉土层内, 引起具有湿陷性的粉土浸水软化, 产生较大湿陷沉降, 导致该建筑物基础发生不均匀下沉, 上部主体结构发生较大倾斜。 (2) 第五单元西北角与第四单元为联合基础, 当第五单元主体结构向南、向东发生倾斜时, 由于西北角联合基础的约束作用, 使第五单元墙体产生较大的拉应力, 当拉应力大于墙体材料的抗拉强度时, 地下室西北角墙体出现裂缝。 (3) 第五单元基础下预压托换桩施工过程中, 在楼梯间以南灰土层下1.3 m～2.3 m深度发现3个坑洞, 形成原因不详。墙体基础以下地基土内的坑洞严重影响了地基土体的连续性和稳定性, 致使建筑物基础不均匀下沉, 上部主体结构发生倾斜。 3 地基基础加固方案 根据本建筑结构特征及病害现状, 决定采用主体结构断墙顶升纠偏处理方案。因原地基土内大量积水, 已形成软弱层, 为满足主体结构顶升纠倾的加载需要, 保证房屋安全, 对已存在隐患的地基基础必须施行加固补强处理。经比较分析, 决定采用预压桩基础托换法。 4 基地面压及桩、桩布置 预压桩托换是利用原有建筑物的自重作反力, 采用静力压桩法将桩体逐段压入地基土中, 经托换后, 预压托换桩与原基础紧连在一起, 再浇筑混凝土承台, 由预压桩承受原基础的部分荷载, 起到对原地基基础加固补强之目的。 预压桩基础托换法的施工工艺如图1所示, 原基础侧挖操作坑 → 基底下挖导洞 → 安放尖桩 → 压桩 → 桩式托换 → 导洞、操作坑下部回填灰土 → 浇灌混凝土承台 → 回填 → 恢复地面。 (1) 预压桩布置 因第五单元基础发生较大不均匀下沉, 其中南侧、东侧下沉较大。为满足顶升纠偏的加载需要, 在沉降较大的南侧应布置较多的预压托换桩, 并向北逐渐减少。由顶升加载点布置和结构验算, 预压托换桩平面布置见图2。 根据上部主体结构顶升纠偏加载量要求, 考虑原地基土的承载力后, 计算求得新加预压托换桩单桩承载力应达到200 kN。 根据《既有建筑地基基础加固技术规范》 (JGJ123-2000)规定, 预压托换桩单桩承载力可按下式计算: Ra=qpaAp+up∑qsiali(1)Ra=qpaAp+up∑qsiali(1) 式中:Ra为单桩竖向承载力特征值;qpa、qsia分别为桩端土承载力特征值及第i层土桩侧摩阻力特征值;Ap为桩端横截面面积;up为桩身周长;li为第i层土层厚度。本工程基础下约3 m～4 m 为中—高压缩性粉质粘土, 再下为泥质粉砂岩, 按公式 (1) 计算, 桩侧摩阻力约55 kN～65 kN, 但桩尖进入下部基岩后, 可提供很大的桩端承载力, 能满足单桩承载力要求。 5 压桩成功分析 5.1 压桩力学分析 (1) 压桩终止压力 本工程基础下实际压桩桩长4.8 m～6.0 m, 桩尖平均入土深度8.76 m, 桩尖进入基岩约0.3 m～0.5 m。根据《既有建筑地基基础加固技术规范》规定, 设计压桩终止压力Pd=1.5Ra=300 kN, 实际终止压力Pt=317 kN～400 kN, 平均终止压力337.5 kN, 均满足规范要求。 由压桩过程实测数据绘制的代表性预压桩的P～h(P为压桩力,h为桩尖入土深度) 关系曲线见图3～图5。 (2) 桩尖入土深度对压桩力的影响 预压托换桩:桩体选用钢筋混凝土预制微型桩, 桩身