湿陷性黄土地区建筑物迫降纠偏的理论与实践
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摘要
中国西北地区大部分土质为湿陷性黄土，这些地区修建的多层建筑物和构筑物有些由于地下管线漏水、室外排水措施不当等原因而造成地基土发生不均匀沉降，使建筑物和构筑物出现倾斜。为了保证这些建筑物和构筑物的安全和正常使用，应使其倾斜得到纠正。针对湿陷性黄土地区经常采用的迫降法来说，单从工程应用的角度看，许多纠倾方法在大多数情况下能够达到预期目的，但从理性分析的角度看，这种方法以纯经验处理为基础，缺乏相应的理论指导，以定性分析作为技术处理的唯一依据，缺少定量计算的技术过程，存在着一定的盲目性。工程实践已经证明，传统的纠倾加固技术在工程应用中难免会出现费工费时或返工等现象，甚至会适得其反，产生将迫降纠倾加固对象拆除的不良后果。本论文针对地处自重湿陷性黄土地区的建筑物和构筑物的迫降纠倾进行了模型试验研究，给出了自重湿陷性黄土地区建筑物迫降纠倾时1)地基应力解除、附加应力与建筑物倾斜量、沉降量及土体应力变化的关系；2)附加应力与建筑物倾斜量、沉降量及土体应力变化的关系；3)建筑物倾斜量、沉降量与孔内注水量的关系；4)建筑物倾斜量、沉降量与孔径和孔间距的关系；5)土体应力变化与孔内注水量、孔直径的关系。希望通过湿陷性黄土地基上建筑物纠倾的模型试验研究初步解决湿陷性黄土地基上建(构)筑物纠倾的理论问题以指导工程应用。
Collapsible loess areas are widely distributed in Northwest China, where a lot of shallow foundations of buildings were constructed. As time went by, uneven settlement occurred to some of these buildings because of the pipe leakage or rainwater soakage. To ensure safely usage of these buildings rectification must be taken .In allusion to the forced settlement on collapsible loess, by many rectifying methods some anticipative purpose can be obtained in some situations only for project applications, but this method is based on knowledge of experience, there is lack of corresponsive theoretical guidance, the qualitative analysis is considered as the only basis of technical treatment, therefore it lacks of technical process of the quantitative calculation and has some indecisive property. Approved by some engineering practices, conventional rectified and reinforced technology will unavoidably bring into some phenomena of taking time and a lot of trouble, and indeed just the opposite to what one wishes, will come
forth fatal consequence that the rectified and reinforced objects must be dismantled. In this paper, model experiment research was carried, of which was based upon the forced settlement and rectification measure of some buildings on self-weight collapse loess area. At the same time, some conclusions are drawn: 1) the relationship between the soil stress deliquesce and quantity of slope, quantity of settlement of buildings and stress variety of soil body; 2) the relationship between the superimposed stress and quantity of slope, quantity of settlement of buildings and stress variety of soil body; 3) the relationship between quantity of slope, quantity of settlement of buildings and water injection quantity in hole; 4) the relationship between quantity of slope, quantity of settlement of buildings and diameter and interval of hole; 5) the relationship between stress variety of soil body and water injection quantity in hole and interval of hole. Through the experimental study for rectification model on collaps
ible loess ground, some theoretic problems of rectification of buildings are basically resolved for collapsible loess ground.
Collapsible loess areas are widely distributed in Northwest China, where a lot of shallow foundations of buildings were constructed. As time went by, uneven settlement occurred to some of these buildings because of the pipe leakage or rainwater soakage. To ensure safely usage of these buildings rectification must be taken .In allusion to the forced settlement on collapsible loess, by many rectifying methods some anticipative purpose can be obtained in some situations only for project applications, but this method is based on knowledge of experience, there is lack of corresponsive theoretical guidance, the qualitative analysis is considered as the only basis of technical treatment, therefore it lacks of technical process of the quantitative calculation and has some indecisive property. Approved by some engineering practices, conventional rectified and reinforced technology will unavoidably bring into some phenomena of taking time and a lot of trouble, and indeed just the opposite to what one wishes, will come
forth fatal consequence that the rectified and reinforced objects must be dismantled. In this paper, model experiment research was carried, of which was based upon the forced settlement and rectification measure of some buildings on self-weight collapse loess area. At the same time, some conclusions are drawn: 1) the relationship between the soil stress deliquesce and quantity of slope, quantity of settlement of buildings and stress variety of soil body; 2) the relationship between the superimposed stress and quantity of slope, quantity of settlement of buildings and stress variety of soil body; 3) the relationship between quantity of slope, quantity of settlement of buildings and water injection quantity in hole; 4) the relationship between quantity of slope, quantity of settlement of buildings and diameter and interval of hole; 5) the relationship between stress variety of soil body and water injection quantity in hole and interval of hole. Through the experimental study for rectification model on collaps
ible loess ground, some theoretic problems of rectification of buildings are basically resolved for collapsible loess ground.
引文
[1] 陈昌明，刘志平等编著．《建筑事故防范与处理实用全书》(上、下)北京：中国建材工业出版社，1998
[2] 唐业清，万墨林等编著．《建筑物改造与病害处理》．北京：中国建筑工业出版社，2000
[3] 江见鲸，陈希哲，崔京浩编著．《建筑工程事故处理与预防》．北京：中国建材工业出版社，1995
[4] 龚晓南编著．《地基处理新技术》．陕西科学技术出版社，1997
[5] 陈希哲编著．《地基事故与预防—国内外建筑工程与实例》．北京：清华大学出版社，1994
[6] 万墨林编著．《混凝土结构加固技术》．北京：中国建筑工业出版社，1995
[7] 赵祜茂．黄土地基湿陷事故分析．山西建筑，Vol．29，No．17，Dec．2003
[8] 吴宏伟，徐光明．地基应力解除法纠偏机理的离心模型试验研究．岩土工程学报，Vol．25，No．3，May．2003
[9] 刘祖德，叶勇．比萨斜塔的最新动向及纠偏方案探讨．土工基础，Vol．14，No．1，Mar．2000
[10] 刘祖德．地基应力解除法纠偏处理．土工基础，No．4，Apr．1990
[11] 俞季民，刘祖德，周全能等．地基应力解除法进行建筑物纠偏的数值模拟．工程勘察，Feb．1992
[12] 张伟，梁志松，茜平一等．对地基应力解除法进行建筑物纠偏数值模拟．哈尔滨工业大学学报，Vol．35，No．5，May．2003
[13] 陈锋，刘祖德．建筑物纠偏地基应力解除法的有限元分析．土工基础，Vol．14，No．3，Sep．2000
[14] 王新波，徐雅芳．应力解除法在软土地区纠偏中的应用．建筑技术，Vol．31，No．6，2000
[15] 唐业清．建筑物纠倾新技术．建筑技术，Vol．22，No．6，1998
[16] 刘万兴，任臻．锚杆静压桩和掏土在房屋纠偏中的应用．土工基础，No．2，1999
[17] 朱彦鹏，王秀丽，周勇．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的膨胀法纠偏加固技术．工程力学，2004(增)
[18] 朱彦鹏，王秀丽，周勇．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的膨胀法纠偏加固理论分析与实践．岩石力学与工程学报，已录用
[19] 朱彦鹏，王秀丽等．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的沉降法纠偏技术及其应用．甘肃工业大学学报，Vol．29，Feb．2003
[20] Yanpeng Zhu, Xili Wang. Anti-slide design of foundations for buildings on loess slope. Advances in mechanics of structures and materials(Australia, 2002, 6)
[21] 宋或，张贵文，李春燕．湿陷性黄土地基上砖混房屋纠倾方案研究与实践．建筑结构，Vol．32．No．11．Nov．2002
[22] 张贵文．湿陷性黄土上扭倾房屋升降综合纠倾技术研究．《工程建设与设计》，Vol．183，No．7，Jul．2003
[23] 沙志国，殷伯谦，唐业清等．湿陷性黄土地基上倾斜房屋应用人工注水法纠倾．建筑结构，Vol．10．No．4．Feb．2002
[24] 欧阳农，刘焕芳．预浸水法在湿陷性黄土地基中的应用．石河子大学学报，Vol．2．No．1．Mar．1998
[25] 尚继红，宁贵霞．双灰桩纠偏加固既有建筑物的工程实例．路基工程，No．2，1999
[26] 钱鸿缙，罗宇生，涂光址编著．湿陷性黄土地基．北京：中国建筑工业出版社，1985
[27] A．A．穆斯塔伐耶夫(张中兴译)．湿陷性黄土上地基与基础的计算．北京：水利电力出版社，1984
[28] 刘祖典编著．黄土力学与工程．陕西科学教育出版社，1997
[29] 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025-204)．北京：中国计划出版社，2004
[30] 《建筑地基基础设计规范》．(GB 50007—2002)北京：中国建筑工业出版社，2002
[31] 徐挺编著．《相似方法及其应用》．机械工业出版社，1994
[32] 左东启等编著．《模型试验的理论和方法》．北京：水利电力出版社，1984
[33] 李之光编著．《相似与模化(理论及应用)》．北京：国防工业出版社，1982
[34] 黄纯颖编著．《工程设计方法》．北京：中国科学技术出版社，1989
[35] 魏先祥，赖远明编著．《相似方法的原理及应用》．兰州大学出版社，2001
[36] 《地基处理手册》．北京：中国建筑工业出版社，1998
[37] 《地基与基础》．北京：中国建筑工业出版社，1978
[38] 王元站，黄长虹．关于挡土墙主动土压力计算问题．港工技术，No．2，Jun．2003
[39] 于克萍，程侠，折学森．强夯处理黄土路堤的模型试验．长安大学学报，Vol．23．No．4．Jul．2003
[40] 费香泽，王钊，周正兵．黄土强夯的模型试验研究．岩土力学，Vol．23，No．4，Aug．2002
[41] 陈正汉，刘祖典．黄土的湿陷变形机理．岩土工程学报，No．2，Feb．1986
[42] 陈正汉，许镇鸿，刘祖典．关于黄土湿陷的若干问题．土木工程学报，No．3，Mar．1986
[43] 苗天德，刘忠玉，任九生．湿陷性黄土的变形机理与本构关系．岩土工程学报，Vol．21，No．4．Jul．1999
[44] 张苏民，郑建国．湿陷性黄土的增湿变形特征．岩土工程学报，No．12，Apr．1990
[45] 张苏民，张炜．减湿和增湿时黄土的湿陷性．岩土工程学报，No．14，Jan．1992
[46] 张苏民．湿陷性黄土的术语和基本概念．岩土工程技术No．1，2000
[47] 毕毅．黄土地基湿陷性研究与工程应用中的若干问题．盐城工学院学报，Vol．12，No．2，Jun．1999
[48] 余雄飞，谢定义．超湿陷黄土及其湿陷特性．西安理工大学学报，Vol．12，No．2，1996
[49] 钱鸿缙，涂光址．关中地区黄土的湿陷变形．土木工程学报，Vol，30，No．3，Jun．1997
[50] 伍石生，武建民，戴经梁．压实黄土湿陷变形问题的研究．西安公路交通大学
学报，Vol．17，No．3，Sep．1997
[51] 刘祖典，党发宁，胡再强．黄土湿陷变形量计算方法的改进．岩土工程技术 No．3，2003
[52] 余雄飞，姚秦，汤高举．黄土地基湿陷性研究与工程应用中的九大问题．Vol．16．No．4．Dec．1995
[53] 郭敏霞，张少宏，刑义川．非饱和原状黄土湿陷变形及孔隙压力特性．岩石力学与工程学报，Vol．19．No．6．Nov．2000
[54] 王家鼎，张倬元，李保雄．黄土自重湿陷变形的脉动液化机理．地理科学，Vol．19．No．3 Jun．1999
[2] 唐业清，万墨林等编著．《建筑物改造与病害处理》．北京：中国建筑工业出版社，2000
[3] 江见鲸，陈希哲，崔京浩编著．《建筑工程事故处理与预防》．北京：中国建材工业出版社，1995
[4] 龚晓南编著．《地基处理新技术》．陕西科学技术出版社，1997
[5] 陈希哲编著．《地基事故与预防—国内外建筑工程与实例》．北京：清华大学出版社，1994
[6] 万墨林编著．《混凝土结构加固技术》．北京：中国建筑工业出版社，1995
[7] 赵祜茂．黄土地基湿陷事故分析．山西建筑，Vol．29，No．17，Dec．2003
[8] 吴宏伟，徐光明．地基应力解除法纠偏机理的离心模型试验研究．岩土工程学报，Vol．25，No．3，May．2003
[9] 刘祖德，叶勇．比萨斜塔的最新动向及纠偏方案探讨．土工基础，Vol．14，No．1，Mar．2000
[10] 刘祖德．地基应力解除法纠偏处理．土工基础，No．4，Apr．1990
[11] 俞季民，刘祖德，周全能等．地基应力解除法进行建筑物纠偏的数值模拟．工程勘察，Feb．1992
[12] 张伟，梁志松，茜平一等．对地基应力解除法进行建筑物纠偏数值模拟．哈尔滨工业大学学报，Vol．35，No．5，May．2003
[13] 陈锋，刘祖德．建筑物纠偏地基应力解除法的有限元分析．土工基础，Vol．14，No．3，Sep．2000
[14] 王新波，徐雅芳．应力解除法在软土地区纠偏中的应用．建筑技术，Vol．31，No．6，2000
[15] 唐业清．建筑物纠倾新技术．建筑技术，Vol．22，No．6，1998
[16] 刘万兴，任臻．锚杆静压桩和掏土在房屋纠偏中的应用．土工基础，No．2，1999
[17] 朱彦鹏，王秀丽，周勇．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的膨胀法纠偏加固技术．工程力学，2004(增)
[18] 朱彦鹏，王秀丽，周勇．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的膨胀法纠偏加固理论分析与实践．岩石力学与工程学报，已录用
[19] 朱彦鹏，王秀丽等．湿陷性黄土地区倾斜建筑物的沉降法纠偏技术及其应用．甘肃工业大学学报，Vol．29，Feb．2003
[20] Yanpeng Zhu, Xili Wang. Anti-slide design of foundations for buildings on loess slope. Advances in mechanics of structures and materials(Australia, 2002, 6)
[21] 宋或，张贵文，李春燕．湿陷性黄土地基上砖混房屋纠倾方案研究与实践．建筑结构，Vol．32．No．11．Nov．2002
[22] 张贵文．湿陷性黄土上扭倾房屋升降综合纠倾技术研究．《工程建设与设计》，Vol．183，No．7，Jul．2003
[23] 沙志国，殷伯谦，唐业清等．湿陷性黄土地基上倾斜房屋应用人工注水法纠倾．建筑结构，Vol．10．No．4．Feb．2002
[24] 欧阳农，刘焕芳．预浸水法在湿陷性黄土地基中的应用．石河子大学学报，Vol．2．No．1．Mar．1998
[25] 尚继红，宁贵霞．双灰桩纠偏加固既有建筑物的工程实例．路基工程，No．2，1999
[26] 钱鸿缙，罗宇生，涂光址编著．湿陷性黄土地基．北京：中国建筑工业出版社，1985
[27] A．A．穆斯塔伐耶夫(张中兴译)．湿陷性黄土上地基与基础的计算．北京：水利电力出版社，1984
[28] 刘祖典编著．黄土力学与工程．陕西科学教育出版社，1997
[29] 《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025-204)．北京：中国计划出版社，2004
[30] 《建筑地基基础设计规范》．(GB 50007—2002)北京：中国建筑工业出版社，2002
[31] 徐挺编著．《相似方法及其应用》．机械工业出版社，1994
[32] 左东启等编著．《模型试验的理论和方法》．北京：水利电力出版社，1984
[33] 李之光编著．《相似与模化(理论及应用)》．北京：国防工业出版社，1982
[34] 黄纯颖编著．《工程设计方法》．北京：中国科学技术出版社，1989
[35] 魏先祥，赖远明编著．《相似方法的原理及应用》．兰州大学出版社，2001
[36] 《地基处理手册》．北京：中国建筑工业出版社，1998
[37] 《地基与基础》．北京：中国建筑工业出版社，1978
[38] 王元站，黄长虹．关于挡土墙主动土压力计算问题．港工技术，No．2，Jun．2003
[39] 于克萍，程侠，折学森．强夯处理黄土路堤的模型试验．长安大学学报，Vol．23．No．4．Jul．2003
[40] 费香泽，王钊，周正兵．黄土强夯的模型试验研究．岩土力学，Vol．23，No．4，Aug．2002
[41] 陈正汉，刘祖典．黄土的湿陷变形机理．岩土工程学报，No．2，Feb．1986
[42] 陈正汉，许镇鸿，刘祖典．关于黄土湿陷的若干问题．土木工程学报，No．3，Mar．1986
[43] 苗天德，刘忠玉，任九生．湿陷性黄土的变形机理与本构关系．岩土工程学报，Vol．21，No．4．Jul．1999
[44] 张苏民，郑建国．湿陷性黄土的增湿变形特征．岩土工程学报，No．12，Apr．1990
[45] 张苏民，张炜．减湿和增湿时黄土的湿陷性．岩土工程学报，No．14，Jan．1992
[46] 张苏民．湿陷性黄土的术语和基本概念．岩土工程技术No．1，2000
[47] 毕毅．黄土地基湿陷性研究与工程应用中的若干问题．盐城工学院学报，Vol．12，No．2，Jun．1999
[48] 余雄飞，谢定义．超湿陷黄土及其湿陷特性．西安理工大学学报，Vol．12，No．2，1996
[49] 钱鸿缙，涂光址．关中地区黄土的湿陷变形．土木工程学报，Vol，30，No．3，Jun．1997
[50] 伍石生，武建民，戴经梁．压实黄土湿陷变形问题的研究．西安公路交通大学
学报，Vol．17，No．3，Sep．1997
[51] 刘祖典，党发宁，胡再强．黄土湿陷变形量计算方法的改进．岩土工程技术 No．3，2003
[52] 余雄飞，姚秦，汤高举．黄土地基湿陷性研究与工程应用中的九大问题．Vol．16．No．4．Dec．1995
[53] 郭敏霞，张少宏，刑义川．非饱和原状黄土湿陷变形及孔隙压力特性．岩石力学与工程学报，Vol．19．No．6．Nov．2000
[54] 王家鼎，张倬元，李保雄．黄土自重湿陷变形的脉动液化机理．地理科学，Vol．19．No．3 Jun．1999