在小高层建筑的基础形式中,筏板基础因其能均匀分散上部荷载、适应较软弱地基的特点而被广泛应用。然而,软土地基、地下水位波动、施工缺陷等因素常导致筏板基础不均匀沉降,引发建筑倾斜、墙体开裂等问题,严重威胁结构安全,对居民的日常生活造成安全隐患。在此背景下,恒祥宏业新型柔性抬升纠倾技术为解决此类问题提供了创新方案。
筏板基础的定义
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筏板基础,又称筏形基础,通过将墙或柱下基础连成整片,使建筑物荷载均匀传递至大面积底板上。其形式包括平板式和梁板式,适用于上部荷载大、地基承载力弱或地质条件复杂(如软土、高回填区)的场景。筏板基础通过增大底面积减小基底压强,同时增强整体性以调整不均匀沉降,有效分散荷载,减少地基土体中的应力集中现象。
二、筏板基础沉降的影响因素与特点
1、影响因素:
①土体性质:软土压缩性高、渗透性差,易导致长期沉降;湿陷性黄土遇水湿陷会引发突发沉降。若地基土分布不均,会导致筏板下不同区域地基承载力差异显著,进而引发差异沉降。
②荷载分布:上部荷载越大,沉降量越大;局部荷载超载会导致基础倾斜。
③基础设计与施工质量:筏板浇筑时若存在蜂窝、麻面、裂缝等缺陷,筏板厚度、配筋率、混凝土强度等不足,会降低其整体性和承载力,导致地基基础变形。
④地下水变化:地下水位升降会改变地基土的有效应力,进而引发沉降。
⑤外部扰动:周边基坑开挖、桩基施工、道路车辆、设备运行等长期振动易引发筏板周边土体位移或应力重分布,导致不均匀沉降。
⑥地质构造:地震断裂带或地壳运动可能引发地基位移。
2、沉降特点:
①整体性调整:筏板基础通过刚性连接分散荷载,可部分均衡不均匀沉降,但大面积基础仍可能因局部土质差异产生显著沉降差。
②非线性分布:柔性基础(刚度小、随地基变形同步弯曲的基础,如砖石基础)沉降与荷载分布一致,而刚性基础(刚度大、沉降后基底保持平面的基础,如混凝土扩展基础)沉降呈线性分布;筏板基础介于两者之间,沉降分布受土体非线性变形影响。
③差异沉降的敏感性与隐蔽性:初期差异沉降不明显,但会随时间累积,引发上部结构开裂,且因沉降位于基础底部,前期监测隐蔽性强、难度大。
④时间效应的显著性:在软黏土地基,筏板基础面积大、影响深,主固结与次固结沉降显著持久,稳定需时较长。
三、沉降导致的问题
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筏板基础沉降若得不到有效控制,会引发一系列问题。
1、结构损伤:墙体开裂、门窗变形、梁柱节点破坏,严重时引发结构失稳。
2、功能失效:筏板基础倾斜导致电梯等设备无法运行,管道断裂引发渗漏。
3、安全风险:长期沉降可能导致建筑倾斜率超标,甚至倒塌,威胁人们的生命财产安全。
四、传统地基处理方法及缺陷
1、换填法:
①技术原理:挖除软弱土层,换填砂石、灰土等高强度材料。
②缺陷:仅适用于浅层软土(深度≤3m),需大量开挖回填,工期长、成本高,且对深层沉降无效。
2、挤密桩法:
①技术原理:通过振动或冲击挤压土体,提高密实度。
②缺陷:适用土质受限(如饱和软黏土效果差),施工振动大,易扰动周边建筑,加固深度有限。
五、新型柔性纠倾技术:无损可控土体固化技术
1、技术原理
恒祥宏业无损可控土体固化技术采用微孔工艺,利用小型化设备将新型特种复合材料注入筏板基础下方地基,材料与土体秒级速凝固结,形成高强度、防渗水的固结体。在渗透、填充和挤密土体孔隙过程中,会形成向上的顶升力,配备可视化智能实时监测系统,抬升过程精准可控,在不破坏基础等建筑结构的情况下,使建筑物筏板基础以毫米级精度加固与柔性抬升,从而实现建筑倾斜纠偏、地基基础加固与地面抬升调平,有效解决沉降问题。
2、技术优势
该技术广泛适用于全国各地,成功应用于筏板基础、桩基础等既有建筑物基础沉降加固抬升,且对湿陷性黄土、淤泥均有良好固结效果。该技术施工简单,无需大规模的开挖或重建,无需停工停产,不影响生产生活,施工周期短,材料安全环保,无毒无污染,符合碳中和要求,降低了施工难度和成本。
3、项目案例
安徽某筏板基础11层小高层(通常指建筑层数在 7-11 层的住宅建筑)住宅楼,框架剪力墙结构,高32.55m,治理前建筑整体向南、向东倾斜,最大沉降量约 127.8mm。该楼所在小区宏观地貌属淮北冲积平原,微地貌单元为涡河一级阶地及河漫滩地,由于原始地基主要以粉质粘土为主,其承载力不足,同时第5层粉土及以下的粉(砂)性土层中存在水量较大的承压水,再加之附近地下车库降水以及建筑上部荷载分布不均匀,这些因素共同导致了建筑出现不均匀沉降、倾斜,亟需治理。
我司采用“无损可控土体固化”专利技术方案,用时19天高效完成住宅楼基础沉降加固与倾斜纠倾,累计抬升132mm,倾斜率恢复至0.1‰。顺利完工犹如给小区居民吃了一颗定心丸,消除了他们长久以来的担忧与顾虑。不仅如此,整个施工过程秉持绿色环保理念,做到了无干扰、零污染,因而赢得了业主们的高度赞许与充分信赖。
恒祥宏业勇担社会责任,恪守商业诚信,践行共享利他理念,推动科技进步,引领全球地基修复技术革新,确保建筑地基稳固和延长使用寿命,为企业或开发商及业主节省大量资金并提供有力保障。技术创新创造社会价值,恒祥宏业凭借20年地基沉降治理技术工程经验,避免破拆重建,年均为社会减少数亿吨的钢材、水泥等关键建材消耗,降低能耗60%,削减碳排放75%,助力碳中和,以科技之力筑牢建筑安全根基,构建社会发展和谐生态。
筏板基础作为小高层建筑的重要基础形式,其沉降控制直接关系到建筑安全。传统地基处理方法存在一定局限,难以满足现代建筑的沉降治理需求。恒祥宏业无损可控土体固化技术具有无损、可控、高效、环保和经济等优势,为基础沉降问题提供了创新解决方案。实践表明,该技术能有效控制筏板基础沉降,保障建筑安全。随着技术持续完善与推广,将在更多领域发挥重要作用,推动建筑行业进步。