砖混结构高层民房地基加固方法与流程

1.本技术涉及隧道施工加固技术领域，尤其是涉及一种砖混结构高层民房地基加固方法。


背景技术：

2.由于环境影响，需要对既有建筑地基基础进行加固，环境因素如临近新建建筑施工、深基坑开挖、新建地下工程等。
3.现有对既有房屋地基加固方法如下：（1）加大基础底面积法，采用混凝土或钢筋混凝土加大已有基础底面，减少作用在地基上的接触压力；（2）加深基础法，通过在原基础下设置墩式基础，使基础坐落在较好的土层上；（3）加桩托换原基础；（4）灌浆加固。
4.如图1和图2所示，当区间隧道1下穿坐落于闹市区的砖混结构的高层民房a时，由于房屋周边场地狭小、隧道拱顶距离房屋基础d《5m，且高层民房的地基为条石基础，在民房住户不搬迁的情况下，上述地基加固方法均不能满足高效安全施工的需求。


技术实现要素：

5.为了改善隧道下穿砖混结构的高层民房无法高效安全施工的问题，本技术提供一种砖混结构高层民房地基加固方法。
6.本技术提供一种砖混结构高层民房地基加固方法采用如下的技术方案：一种砖混结构高层民房地基加固方法，包括s1、注浆加固：s11、帷幕注浆加固：对既有所述民房附近的土体固结封闭形成帷幕；s12、土体注浆加固：对既有所述民房地面2m以下土层进行加固；s13、岩土体注浆加固：对既有所述民房地面2m以下土体及隧道顶部岩体的注浆加固，使得地基土体及岩体形成一个固化的整体；s2、承托机构加固：s21、在既有所述民房下方安装支撑组件；s22、靠近所述民房进行钢管桩施工，钢管桩顶部浇筑托梁；所述支撑组件的一端固定于所述托梁内且另一端固定于所述岩体中。
7.通过采用上述技术方案，帷幕注浆使得民房地基附近的土体固结封闭形成帷幕，防止第二步土体注浆及第三步岩体注浆发生跑浆。土体注浆加固提高了民房地基土体抗剪强度指标，岩土体注浆加固使得地基土体及岩体形成一个相对固化的整体，使得隧道开挖对地面建筑物的变形影响减小。
8.支撑组件对民房提供支撑，将力传递到托梁处，钢管桩对托梁起到支撑减小沉降。由于承托机构作用，在隧道施工时，可以有效保障新建线路下穿施工建构筑物施工时建构筑物的稳定以及新建线路的施工安全。
9.可选的，s1步骤中，所述帷幕注浆、所述土体注浆以及所述岩土体注浆为间隔型钻
孔注浆。
10.通过采用上述技术方案，在成孔中间隔注浆，使得第一批注浆的孔间距大，减小了相邻两个孔注浆时跑浆的可能。后续第二批注浆时，相邻两侧的成孔中已经注浆，再次注浆可以使得浆液渗透时同时将相邻两侧连接固定为一体，提高注浆效果。
11.可选的，所述帷幕注浆加固完成后，仅将待修建托梁区域的注浆管取出来。
12.可选的，所述岩土注浆加固完成后，仅将待修建托梁区域的注浆管取出来。
13.通过采用上述技术方案，未取出的注浆管可以作为加强支护，进一步对既有建筑地基进行加固。
14.可选的，所述岩土体注浆分为土层段注浆和岩层段注浆，所述土层段注浆压力为0.1mpa~0.3mpa，所述岩层段注浆压力为0.5mpa~1mpa。
15.通过采用上述技术方案，使得浆液能够注满，降低了浆液未满引起的结构风险。
16.可选的，所述注浆体配制灰砂比为0.8~1.5，水灰比为0.38~0.5。
17.通过采用上述技术方案，注浆液流动性和渗透性以及凝结时间等综合性能高，有利于现场施工作业条件。
18.可选的，所述注浆管距孔底0.5m，所述注浆管靠近出口端设有注浆塞，所述注浆塞塞在已注浆底0.5m处。
19.通过采用上述技术方案，能够防止漏浆，提高注浆效果。
20.可选的，所述注浆采用循环式、自上而下分段注浆；每段次注浆结束后都至少等待凝固4小时，方可进行下一段施工。
21.通过采用上述技术方案，等待凝固4小时使得上一段注浆充分固化，避免受到下一段施工的影响。
22.可选的，所述支撑组件包括钢管和插入钢管中的工字钢，所述钢管中填充有混凝土。
23.通过采用上述技术方案，钢管能够减小外部水分对工字钢的侵蚀，延长工字钢的使用寿命。工字钢与混凝土共同对钢管进行填充支撑。
24.可选的，所述工字钢为多段拼接而成，相邻两段工字钢的两侧设有连接板，所述连接板与所述工字钢通过螺栓固定。
25.通过采用上述技术方案，多段工字钢连接牢固，减小了晃动引发结构失稳的可能。多段工字钢方便逐段插入钢管进行施工，减轻单段安装重量和长度，方便现场作业。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：通过对既有房屋下方基础加固以及配合采用钢管托支梁形式对既有房屋基底加固，可以有效保障新建线路下穿施工建构筑物施工时建构筑物的稳定以及新建线路的施工安全。该加固方法对新建线路与既有建构筑物净距要求低；在一定程度上减少新建线在征地拆迁部分的投资以及减小施工工期压力。
附图说明
27.图1为背景技术中区间隧道与既有民房位置关系的平面示意图；图2为背景技术中区间隧道与既有民房基础位置的结构示意图；图3为帷幕注浆加固平面示意图；
图4为帷幕注浆加固的断面示意图；图5为土体加固注浆平面图；图6为土体加固注浆断面图；图7为岩土体加固注浆平面图；图8为岩土体加固注浆断面图；图9为托梁立面图；图10为托梁断面图；图11为支撑组件加固平面图；图12为钢管桩、支撑组件与托梁连接结构示意图；图13为工字钢连接结构示意图；图14为图12中b-b面的剖视图；图15为监控测量点分布平面示意图。
28.附图标记说明：1、区间隧道；11、导向墙；2、帷幕；21、帷幕注浆管；3、土体加固注浆管；4、岩土体加固注浆管；5、托梁；6、钢管桩；7、承托组件；71、工字钢；711、连接板；72、钢管；j2s-ss、砂质泥岩；j2s-sm、砂岩；q
4ml
、回填土层。
具体实施方式
29.以下结合附图1-15对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开了一种砖混结构高层民房地基加固方法。
31.参考图1和图2，为本区间隧道1与既有民房之间的位置关系示意图。本区间隧道1拱顶埋深1.62～30.27m。本区间隧道1沿线地质情况较为复杂，沿线穿越砂质泥岩j2s-ss、砂岩j2s-sm以及回填土层q
4ml
，围岩级别ⅲ～
ⅴ
级。其中在某段上方有栋既有民房，房屋名称为f楼，如图1所示，该房屋与线路呈斜交关系。f楼为7层砖混结构房屋，基础为条石基础，地基基底承载力不高，且区间隧道拱顶距离f楼基础d仅有3.4m，在住户不搬迁的情况下，隧道开挖对建筑物沉降控制要求特别高。为了解决现场实际施工难题，技术人员研究设计了一种砖混结构高层民房地基加固结构与方法。
32.一种砖混结构高层民房地基加固方法包括：s1、注浆加固：s11：钻孔帷幕注浆加固。参考图3和图4，钻孔水平间距2m，钻孔深度10米，成孔直径为75mm，插入帷幕注浆管21，帷幕注浆管21此处可以为直径48mm的钢花管，采用花管注浆，将待修建托梁5区域的帷幕注浆管21取出来，其他范围帷幕注浆管21不取，作为加强支护，浆液采用42.5号水泥净浆，注浆压力可取0.1mpa~0.2mpa。注浆压力必须根据现场工艺性试验及观测变形情况适当调整。加固区域为f楼附近的条石挡墙墙背土体及挡墙基础的
土体加固，此次加固目的为固结封闭土体形成帷幕，防止第二步土体注浆及第三步岩体注浆发生跑浆。
33.s12：土体注浆加固。参考图5和图6，钻孔水平间距1米，钻孔深度约20米，成孔直径为75mm，插入土体注浆管3，土体注浆管3此处可以为直径48mm的钢花管，采用花管注浆，将待修建托梁5区域的土体注浆管3取出来，其他范围土体注浆管3不取，作为加强支护，浆液采用42.5号水泥净浆，注浆压力可取0.1mpa~0.3mpa。注浆压力必须根据现场工艺性试验及观测变形情况适当调整。加固区域为f楼地面2m以下土层注浆的加固，此次加固目的为提高f楼地基土体抗剪强度指标。
34.s13：岩土体注浆加固。参考图7和图8，钻孔水平间距1米，钻孔深度约20~30米，成孔直径75mm，插入岩土体注浆管4，岩土体注浆管4也采用直径48mm的钢花管。浆液采用42.5水泥净浆，浆液中添加10%膨胀剂，土层段注浆压力可取0.1mpa~0.3mpa，岩层段注浆压力可取0.5mpa~1mpa，注浆压力必须根据现场工艺性试验及观测变形情况适当调整，岩层段注浆之间必须在入岩处设置止浆塞，确保不跑浆漏浆。加固区域为f楼地面2m以下土体及隧道顶部岩体的注浆加固，此次加固目的是通过注浆加固使得地基土体及岩体形成一个相对固化的整体，使得隧道开挖对地面建筑物的变形影响减小。
35.钻孔注浆采取从下至上，成孔后及时注浆，采用跳孔间隔注浆施工，不得采用单向推进的压注方式。
36.拌合水宜为饮用水，水中不应含有影响水泥正常凝结核硬化的有害物质，不得使用污水；砂宜采用中细砂，当采用特细砂时，其细度模数不宜小于0.7，砂中含泥量按重量计不得大于3%，云母、有机物，硫化物及硫酸等有害物质含量按重量计不得大于1%；注浆体配制灰砂比为0.8~1.5，水灰比为0.38~0.5。当采用花管跟管钻进时，花管采用φ80
×
3.5mm的热轧无缝钢管，钢材强度为q345。注浆方式：本次注浆采用循环式、自上而下分段注浆，注浆管距孔底0.5m。注浆塞，塞在已注浆底0.5m处，以防漏灌。每段次注浆结束后都必须待凝4小时，方可进行下一段施工。注浆结束：注浆段在设计注浆压力下，注入率不大于1l/min时继续注注30min，即可结束注浆。
37.注浆加固地基的质量检验：1）注浆检验时间应在注浆结束后28天进行。对注浆效果的评定，应注重注浆前后数据的对比，并结合建筑物的沉降观测结果综合评价注浆效果；2）应在加固土的全部深度范围内，每间隔1米取样进行室内试验，测定其压缩性及强度等指标；3）注浆检测点应设在注浆孔之间，检测数量应为注浆孔数的2%~5%。当检测点合格率小于或等于80%，或虽大于80%但检测点的平均值达不到强度的设计要求时，应对不合格的注浆区实施重复注浆；4）应对注浆凝固体试块进行强度试验。
38.s2、承托机构加固：s21、钻孔。此处采用钻机成孔。
39.s22、支撑组件7施工。参考图9和图10，跟进φ194无缝钢管第二次钻进成孔，无缝钢管加工成花管，无缝钢管内穿入14型热轧工字钢，达到设计深度后，孔内剩余空间采用双管压浆方式注入m30水泥砂浆填充密实，注浆压力可取0.1~0.3mp。注浆压力必须根据现场
工艺性试验及观测变形情况适当调整。
40.s23、钢管桩6及桩顶托梁5施工。参考图11和图12，钢管桩6采用钻机钻孔，插入φ194钢管+14号热轧工字钢，钢管桩6分四排，每排跨过地下管线。钢管桩6施工前必须对天然气管线、消防水管及电力管沟进行隔离保护。桩顶采用托梁5，托梁5截面尺寸为2.1m
×
3m，托梁5与支撑组件7连接，托梁5底部采槽钢横向焊接到钢管桩6上，作为钢管桩6裸露部分加强，同时又作为托梁5的底模支撑架。
41.参考图13和图14，支撑组件7包括钢管72和插入到钢管72中的工字钢71，工字钢71有多段，相邻两段工字钢71之间通过连接板711固定，连接板711分布于工字钢71的接口两侧，连接板711与工字钢71之间通过螺栓固定。
42.参考图15，加固处理地基上的建筑物应在施工期间及使用期间进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。
43.本加固方法在民房下方洞内掌子面开挖施工时，在f楼所有住户未搬迁的情况下，隧道拱顶沉降、水平收敛以及地表、建筑物沉降均在控制范围内，圆满解决了房屋拆迁问题以及住户安全、施工安全问题，同时工期上也得到了保证。
44.本加固方法通过对既有房屋下方基础加固以及配合采用钢管托支梁形式对既有房屋基底加固，可以有效保障新建线路下穿施工建构筑物施工时建构筑物的稳定以及新建线路的施工安全。该加固方法对新建线路与既有建构筑物净距要求低；在一定程度上减少新建线在征地拆迁部分的投资以及减小施工工期压力。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。