民用建筑修缮工程查勘与设计标准(JGJ/T117-2019)

条文说明:4地基与基础

条文说明

4  地基与基础

4.1  一般规定

4.1.1  原标准规定,当房屋有局部或整体下沉、水平位移、倾斜、开裂等现象,其允许变形值超过现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007时,应采取相应的补强措施。根据多年的工程经验,目前正在使用的房屋,特别是20世纪八九十年代建造的砖混结构住宅房屋,其中有相当一部分的倾斜率超过现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的允许变形值,而目前这些房屋沉降已达到稳定状态,处于安全正常使用状态。如按照原规定实施,会造成大量处于正常使用状态的房屋需要进行地基纠偏及补强,是不科学的。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007规定的允许变形值,主要用于新建建筑的地基变形控制计算,用于判断既有房屋是否需要补强显得过于严格,易引起不必要的社会矛盾和工程浪费。

    因此,本条修订为当其沉降、水平位移、倾斜及开裂等影响其正常安全使用时,应综合分析其地基基础及上部结构情况,采取科学合理的补强措施。

4.1.2  地基土的性质比较复杂,其物理、力学性能指标离散性大,目前国内常用的勘察方法,尚不能完全反映地基岩土的全貌,对地基与基础的加固补强设计还没有较完善的理论计算方法,尤其是对既有建筑的地基与基础加固补强,更为困难。造成既有建筑地基与基础损坏的原因,有原勘察不完整、原设计方案不当、原施工质量低劣、地上建筑物的改建或变更使用功能、地下管道损坏和邻近建筑物的影响等因素,因此,对旧房地基与基础的修缮查勘和设计有一定的难度。本条针对既有建筑的复杂性提出应具备的有关资料,主要使修缮查勘和设计能较好地适应工程实际,制定出切实可行的修缮设计方案和技术措施。

4.1.3  本条提出国内目前较常用且已取得成功经验的勘察方法。随着我国技术的不断发展,各地可根据自身的条件选择相应的方法,以取得地基与基础的有效资料。

4.1.4  房屋使用若干年后,地基土承载力及弹性模量会有所提高。

    近年国内学界对地基承载力增长规律的研究结果表明,地基承载力的增加受以下几个因素影响:①基底压力。原建筑物基底实际压力愈接近于地基允许承载力,地基土的强度提高比例就愈大。②荷载作用时间。建筑物一般要达到一定的使用年限,才能考虑压实效应及地基承载力的提高,荷载作用时间条件为砂类土不少于3年,粉土不少于5年,黏土不少于8年。③土质。土质不同,地基土的承载力提高也不同,通常砂类土承载力增长幅度较黏性土稍大。

    因此,本条规定按原建造时承载力提高10%~20%作为验算的依据。

4.2  地基补强

4.2.1  本条规定的地基补强措施是国内较常用的两种。广州、上海、福州等城市的房修部门在处理暗洪、旧河道和黏性土、粉砂土等软土地基补强方面积累了不少实际经验,并取得了较好的效果。本条提出的地基补强措施适用于砂土、砂砾石和软黏土地基,对于湿陷性黄土等特殊地基,应按照国家现行有关标准执行。

    水泥灌浆法施工质量控制要求较高,加固后的地基会产生一定程度的附加沉降,施工时应严格控制施工质量,避免附加沉降对房屋造成二次损害。

4.2.2  由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关,灌浆压力越大,扩散能力越大,可使钻孔数减少,且高灌浆压力可使软弱材料的密度、强度和不透水性等得到改善;但灌浆压力过高时,可能导致地基及其上部结构的破坏,故本条提出灌浆压力不宜大于0.6MPa,此系根据上海地区的施工实践提出的,适用于浅层的黏性土和砂土地基。在施工时一般应先进行灌浆试验,用逐步提高压力的方法进行,求得注浆压力与注浆量的关系。当压力升到某一数位,而注浆量突然增大时,表明地层结构发生破坏,可把此时的压力值作为确定压力允许值的依据。

    本条提出的灌浆速率系根据施工实践制定的。

4.2.3  历年来,工程人员基本上都采用此公式计算注浆浆液的球形扩散半径(r),并按土质情况作为修正的依据,得到了工程实践的验证。

4.2.4  本条规定地基补强的效果测定,一般可通过下列方法对浆液的球形扩散半径进行判断:①钻孔压水或注水,求出灌浆体的渗透性;②钻孔取样,检查孔隙充浆情况。

4.3  基础托换

4.3.2~4.3.4  在实际工程中,单根树根桩的承载力可由静载试验确定,或由本标准公式(4.3.2)计算。如树根桩桩径较小,孔底沉泥不易清除的情况下,则桩端承载力不应计入。

4.3.7  压桩时千斤顶的读数即为压桩反力,初步设计时锚杆静压桩单桩承载力按本标准式(4.3.2)进行计算。

4.3.9  设计最终压桩反力应大于设计单桩承载力特征值,压桩反力系数与土质情况、桩材、桩截面形状、压桩速度等因素有关,可根据试验确定。根据工程经验,当桩长小于20m时,压桩反力系数在触变性黏土中可取1.5,在非触变性土(黄土或填土等)中可取2.0。

4.3.10  本条规定的计算公式系根据锚杆总拉力不应小于1.2倍压桩反力的原则而确定。

4.3.11  本条规定是为确保原基础的桩孔部位可以提供足够的桩基反力,当无法提供足够的桩基反力时,应对原基础进行加固处理。

4.3.12  封桩采用早强微膨胀混凝土,以补偿新浇混凝土的收缩作用,确保新旧混凝土之间的共同受力。

4.4  基础扩大

4.4.1  在基础加固中,扩大基础底面法常用于基础底面积太小而产生过大沉降或不均匀沉降的处理,与地基补强有异曲同工之效,在修缮查勘与设计时可视房屋的实际情况进行选择。如在房屋加层或增加荷载使用此法加固时,应考虑扩大部分与原基础的共同受力。

4.4.2、4.4.3  条文规定了基础扩大底面加固查勘与设计的基本构造措施和设计荷载计算原则。

4.4.8~4.4.12  挑梁式加固条形基础,在我国有些地区称“穿梁式”,也有称“增设基础梁加固砖基础”。考虑到此种方法适宜于加固条形砖基础,故本标准采用此名称。

    第4.4.8条第1款规定的挑梁间距l宜取1.2m~1.5m,系根据一般底面窗台位置离基础顶面大于1.2m~1.5m,按此间距设置可保证应力扩散和满足局部承压强度。在确定挑梁间距时,应注意避开较大的门窗洞所在位置。

    第4.4.8条第1款和第2款中所称基础顶面为基础大放脚的顶面。

4.5  房屋纠偏

4.5.1  掏土纠偏是从沉降较少的基础下掏土,迫使基础下沉,此法所用设备少,纠偏速度快,费用低,是房屋纠偏的一种常用方法。一般用于软黏土、淤泥质土、杂填土等土质。

    本条规定了若其基础及上部结构刚度较好时,可采用掏土法进行纠偏;当基础及上部刚度较差时,采用掏土法纠偏容易导致房屋因差异沉降而产生严重损坏。因此,对于基础及上部结构刚度较差房屋的纠偏方法,不宜采用掏土法,应根据具体情况进行针对性分析,采取个性化的纠偏方法。

4.5.3  本条所列计算公式为参考公式,在掏土施工过程中,土体应力应变不断重新分布,不同土质和不同上部结构的工程,实际掏土量会在该公式计算值的上下浮动。在工程实践中,具体掏土量应在该公式计算值的基础上,根据上部结构的变形监测情况作出适当修正。

4.5.5  本条规定是为了防止房屋纠偏过量而提出的。