问题

已建成建筑物发生倾斜,有什么补救措施?

回答
建筑物出现倾斜确实是个令人头疼的问题,尤其当它已经建成并投入使用后。这可不是小事,事关安全和后续使用。不过别灰心,这也不是完全没办法解决,通常都有相应的补救措施。下面我就从几个方面给你捋一捋,尽量讲得细致点,就像跟老朋友聊一样。

首先,得明白为什么会倾斜。

这就像看病一样,得先找病因。建筑物倾斜的原因有很多,而且往往不是单一因素造成的。常见的有这么几种:

地基问题: 这是最常见也最容易出问题的环节。
地基不均匀沉降: 简单说就是你家房子地基的某一部分比另一部分陷得更深了。这可能是因为土壤本身的承载力不够,或者施工时填方不密实,又或者地下水位变化导致土壤性质改变。比如,旁边新盖楼挖基坑,抽水过多导致周围土体失水收缩,也会影响到老建筑。
地基冲刷: 如果建筑附近有河流或者排水系统不畅,暴雨时水流可能冲走地基下方的土壤,导致支撑力减弱。
地下水影响: 地下水位大幅波动,比如长期抽水或者大面积灌溉,都可能导致土壤膨胀或收缩,对地基产生不均匀的推力。

设计或施工缺陷:
设计不当: 比如,结构计算有误,承载力不足,或者对地基的了解不够充分。
施工质量差: 混凝土强度不够、钢筋配置错误、地基处理不到位等等,都可能埋下隐患。
超载: 建筑使用过程中,如果增加了远超设计荷载的设备或结构,也会对地基和主体结构造成压力。

外部环境影响:
相邻建筑施工: 旁边新盖楼打桩、爆破、大挖深基坑等,都可能对现有建筑产生震动或土体扰动。
自然灾害: 地震、滑坡、泥石流等,直接作用下可能导致建筑物倾斜。

找到病因后,怎么“治”呢?

这就得根据“病情”来开“药方”了,没有万能药,得具体分析。一般来说,补救措施可以分为纠正倾斜和稳定加固两大类,有时也会两者结合。

一、纠正倾斜(把歪的扶正)

这属于比较“大手术”级别的措施了,技术难度和成本都比较高,但效果直接。主要的方法有:

1. 顶升法(扶正法):
原理: 这是最直接的“扶正”方法。通过在建筑物的某侧或多侧底部设置千斤顶,缓慢均匀地施加向上或向前的推力,将倾斜的建筑物顶回到原有的或允许的倾斜度内。
具体操作:
卸载和基础处理: 首先,需要对建筑物进行必要的卸载,比如移走部分重物,尤其是在倾斜方向的迎风面或重的一侧。同时,要对基础进行加固,清理松散土体,甚至可能需要灌浆加固。
设置顶升点: 在建筑物的稳定部位,比如承重墙体或柱子的底部,预先设置好承受顶升力的支承结构,通常是钢筋混凝土基础梁或钢梁。
安装千斤顶: 在这些支承结构上安装液压千斤顶。千斤顶的数量、规格和布置非常关键,需要精密计算,确保受力均匀。
缓慢顶升: 这是一个非常精细的过程。操作人员会根据事先制定的顶升方案,逐级、缓慢地提升千斤顶。这个过程中,要时刻监测建筑物的倾斜度、沉降情况以及结构内力变化。可能需要多点同步、分批进行。
临时支撑和永久加固: 在顶升过程中,需要设置临时的支撑结构,防止建筑物在顶升过程中发生二次倾斜或失稳。当建筑物达到预定的扶正位置后,就要进行永久性的基础加固和结构连接处理,将扶正后的建筑牢固地固定住。
优点: 能直接纠正倾斜,效果明显。
缺点: 技术要求极高,施工风险大,对现有结构损伤可能较大,成本非常高,而且不是所有倾斜的建筑都适合这种方法,比如地基土质非常差或者建筑自身结构损坏严重时。

2. 注浆纠偏法:
原理: 类似于给地基“打针”。在倾斜建筑的地基下方或侧方,通过钻孔向土壤中注入特殊材料(如水泥浆、化学浆液等),使其填充土壤空隙、固结土壤,或者在特定区域形成新的承载体。通过控制注浆的位置、量和压力,可以在某一侧地基下形成一个“垫脚石”,从而利用地基的支撑力将建筑物推回到垂直状态。
具体操作:
勘探和设计: 同样需要对地基进行详细勘探,了解土壤性质和倾斜原因。然后设计注浆方案,包括注浆孔的位置、深度、注浆材料、注浆压力和顺序等。
钻孔: 在需要注浆的区域,按照设计要求钻设注浆孔。
注浆: 将浆液通过注浆孔注入地基。注浆过程需要精确控制压力和流量,并且要观察注浆孔的吸浆情况,判断注浆效果。
监测: 在注浆过程中和注浆完成后,要持续监测建筑物的倾斜度、沉降和结构响应。
优点: 相对顶升法而言,施工扰动小一些,成本也可能较低。
缺点: 效果受地基土质影响很大,对于非常严重的倾斜效果可能不显著,或者需要多次注浆。

二、稳定加固(让歪的站稳)

如果倾斜不是特别严重,或者地基问题无法彻底根治但可以控制,那么更常见的做法是采取措施稳定住现状,防止继续倾斜,同时加固结构本身。这就像给病人打营养针,虽然不能让他变直,但能让他保持住身体状况。

1. 地基加固: 这是关键。
桩基托换或桩基承台加固: 如果原基础承载力不够,可以打设新的桩基,延伸到更深的、承载力好的土层。然后通过桩基设置新的承台,将建筑物的荷载传递到新桩上。这等于给房子重新打了一套更结实的“腿”。
注浆加固地基: 上面提到的注浆,除了纠偏,主要目的也可以是加固松散的地基土,提高其承载力,阻止进一步沉降。
深层搅拌桩或旋喷桩: 在建筑物周围或下方,通过设备将水泥等固化材料与原土体混合,形成稳固的桩体或墙体,相当于给地基周围打上了“围墙”或“桩柱”,增强地基的整体性和抗变形能力。
基础扩大或加固: 在现有基础上增加截面尺寸,或者用钢筋混凝土重新包裹加固原基础,增大基础的底面积和承载能力。

2. 结构加固: 倾斜本身可能已经导致结构受力不均,甚至出现裂缝,所以需要加固。
增加支撑体系: 在建筑物内部或外部增加钢结构或混凝土结构支撑,分担原结构的荷载,限制其变形和倾斜。比如,在楼层之间设置钢梁、钢柱,或者在外部设置斜撑。
碳纤维布/碳纤维板粘贴加固: 在出现裂缝、受力不均的梁、柱、板等构件表面,粘贴高性能的碳纤维材料,可以显著提高构件的承载力和抗裂性能,限制结构的变形。
增大构件截面: 在梁、柱等关键构件外部增加混凝土层或钢板,以增大其承载力。
卸载和均荷载: 如果某些部位因为倾斜而承受了过大的荷载,可以考虑通过结构改造来卸载这些部位,并将荷载重新均匀分布。

三、监测和维护

无论采取哪种措施,最重要的环节是持续监测。

建立监测系统: 在加固施工期间和完成后,都要在建筑物关键部位安装沉降仪、倾斜仪、裂缝计等监测设备,实时掌握建筑物的状态变化。
定期检查: 即使加固完成了,也要定期对建筑物的整体状况、构件连接、监测数据等进行检查,确保加固效果稳定,防止出现新的问题。
后期使用管理: 要严格按照设计要求使用建筑物,避免超载,注意日常维护,特别是与地基相关的排水、绿化等工作。

最后,怎么个流程呢?

1. 初步评估和紧急措施: 一旦发现建筑物倾斜,首先要请专业结构工程师进行初步评估,判断倾斜程度和安全隐患。如果存在重大危险,需要立即采取临时支撑、疏散人员等紧急措施。
2. 详细勘察和原因分析: 聘请专业的工程勘察和设计单位,对地基、土体、地下水、建筑结构进行全面细致的勘察,找出倾斜的根本原因。
3. 制定详细的补救方案: 根据勘察结果和原因分析,由专业设计团队制定详细的、可行的补救方案,包括具体的技术措施、施工步骤、监测计划、安全保障措施等。
4. 专家评审和审批: 补救方案通常需要经过相关部门(如建设主管部门、质量监督机构)的专家评审,确认方案的科学性和可行性后才能实施。
5. 组织施工: 选择有经验的施工队伍,按照审批通过的方案进行施工。
6. 监测和验收: 在施工过程中和完成后,要进行严格的监测和质量检查,合格后方可移交使用。

总的来说,建筑物倾斜是个复杂的问题,处理起来需要多学科的专业知识和精密的工程技术。关键在于找准病因,对症下药,并且要确保施工过程中安全可靠。这不是一蹴而就的事情,需要耐心和细致。

网友意见

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谢邀~

我来说说加拿大的一个经典案例。

加拿大特朗斯康谷仓( The Transcona grain elevator)


加拿大特朗斯康谷仓于1913年秋完工。设计时对谷仓地基承载力进行调查研究有所欠缺,underestimated了地基的承载力,事后1952年的勘察试验与计算表明,基础下埋藏有厚达16m的软黏土层(clay),该地基的实际承载力为193.8~276.6kPa,远小于谷仓地基破坏时329.4kPa的地基压力,地基因超载而发生强度破坏。



补救措施

用了类似千斤顶的方案,一点一点的慢慢矫正!


在当时还是很耗时耗力的,好在建筑本身还是相对完整,只是地基承载力的问题。

最终建筑被成功矫正!

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