熟悉既有工程地基加固原理和加固程序；掌握常用加固技術(shù)及應(yīng)用范圍；根據(jù)工程條件，提出合理的加固方案，進(jìn)行加固設(shè)計(jì)；熟悉既有工程基礎(chǔ)托換的常用方法和適用范圍。了解地基的防滲技術(shù)及其應(yīng)用
8.1 既有建筑物地基加固與基礎(chǔ)托換技術(shù)
8.1.1 概述
既有建（構(gòu)）筑物地基加固與基礎(chǔ)托換主要從三方面考慮：一是通過(guò)將原基礎(chǔ)加寬，減小作用在地基土上的接觸壓力。雖然地基土強(qiáng)度和壓縮性沒有改變，但單位面積上荷載減小，地基土中附加應(yīng)力水平減小，可使原地基滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求?；蛘咄ㄟ^(guò)基礎(chǔ)加深，雖未改變作用在地基土上的接觸應(yīng)力。但由于基礎(chǔ)埋深加大，一者使基礎(chǔ)置入較深的好土層，再者加大埋深，地基承載力通過(guò)深度修正也有所增加。二是通過(guò)地基處理改良地基土體或改良部分地基土體，提高地基土體抗剪強(qiáng)度、改善壓縮性，以滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，常用如高壓噴射注漿、壓力注漿以及化學(xué)加固、排水固結(jié)、壓密、擠密等技術(shù)。三是在地基中設(shè)置墩基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)等豎向增強(qiáng)體，通過(guò)復(fù)合地基作用來(lái)滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，常用錨桿靜壓樁、樹根樁或高壓旋噴注漿樁等加固技術(shù)。有時(shí)可將上述幾種技術(shù)綜合應(yīng)用。
【例題1】在以下幾種對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理的方法中，改變地基土壓縮性的是（）。
A、基礎(chǔ)加寬法；
B、加深法；
C、對(duì)地基土進(jìn)行全部或部分改良法；
D、錨桿靜壓樁法；
答案：C
8.1.2 既有建筑物地基加固設(shè)計(jì)
1 地基承載力計(jì)算
既有建筑地基基礎(chǔ)加固或增加荷載時(shí)，地基承載力應(yīng)符合下式要求：
（1）
當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，應(yīng)符合下式要求：
p≤fa8.1-1
式中：p為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面處的平均壓力值。fa為修正后的地基承載力特征值，對(duì)于需要加固的地基，應(yīng)在加固后通過(guò)檢測(cè)確定地基承載力特征值fak；對(duì)于增加荷載的地基應(yīng)在增加荷載前通過(guò)地基檢驗(yàn)確定地基承載力特征值fak；對(duì)于沉降已經(jīng)穩(wěn)定的既有建筑直接增層地基，也可根據(jù)《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJl23-2000）第8.2節(jié)有關(guān)規(guī)定確定地基承載力特征值fak。對(duì)以上地基承載力特征值fak，應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定確定修正后的地基承載力特征值fa。
（2）當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，還應(yīng)符合下式要求：
Pmax≤1.2fa8.1-2
式中：Pmax為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面邊緣壓力值。
2 基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算
（1）當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的壓力，可按下列公式確定：
式中：F為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值；G為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，在地下水位以下部分應(yīng)扣去浮力；
（2）當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的壓力和最小壓力值，可按下列公式確定：
式中：M為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)；基礎(chǔ)加固或增加荷載后作用于基礎(chǔ)底面的力矩值； W為基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的截面模量；Pmin為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基 礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值。
此外，當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，尚應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）進(jìn)行軟弱下臥層地基承載力的驗(yàn)算。對(duì)建造在斜坡上或毗鄰深基坑的既有建筑，應(yīng)驗(yàn)算地基穩(wěn)定性。
當(dāng)采用錨桿靜壓樁法、樹根樁法和坑式靜壓樁法時(shí)，除應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》?。℅B50007-2002）確定單樁承載力外，還涉及樁土荷載分擔(dān)的問(wèn)題。根據(jù)已有的試驗(yàn)研究，承臺(tái)下土體一般能分擔(dān)一些荷載，其分擔(dān)比例涉及樁的布置、土層特性、荷載大小等因素，鑒于變形控制的要求，樁間土反力一般低于天然地基承載力特征值。但是，要準(zhǔn)確樁土的荷載分擔(dān)是困難的，一般采用經(jīng)驗(yàn)方法控制，詳見具體加固方法。
3 地基變形計(jì)算
既有建筑地基變形計(jì)算，可根據(jù)既有建筑沉降穩(wěn)定情況分為沉降已經(jīng)穩(wěn)定者和沉降尚未穩(wěn)定者兩種。對(duì)于沉降已經(jīng)穩(wěn)定的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量S包括已完成的沉降量S0和地基基礎(chǔ)加固后或增加荷載后產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉降量S1。其中S1是通過(guò)計(jì)算確定的，計(jì)算時(shí)采用的壓縮模量，對(duì)于地基基礎(chǔ)加固的情況和增加荷載的情況是有區(qū)別的：前者是采用地基基礎(chǔ)加固后經(jīng)檢測(cè)得到的壓縮模量，而后者是采用增加荷載前經(jīng)檢驗(yàn)得到的壓縮模量。對(duì)于原建筑沉降尚未穩(wěn)定的增加荷載的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量S除了包括上述S0和S1外，尚應(yīng)包括原建筑荷載下尚未完成的基礎(chǔ)沉降量S2。
因此，對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固或增加荷載的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量可按下式確定：
S= S0+ S1+ S28.1-6
式中，S為基礎(chǔ)最終沉降量；S0為地基基礎(chǔ)加固前或增加荷載前已完成的基礎(chǔ)沉降量，可由沉降觀測(cè)資料確定或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)估算；S1為地基基礎(chǔ)加固后或增加荷載后產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉 降量，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)加固時(shí)，可采用地基基礎(chǔ)加固后經(jīng)檢測(cè)得到的壓縮模量通過(guò)計(jì)算確定，當(dāng) 增加荷載時(shí)，可采用增加荷載前經(jīng)檢驗(yàn)得到的壓縮模量通過(guò)計(jì)算確定；S2為原建筑荷載下尚未完成的基礎(chǔ)沉降量，可由沉降觀測(cè)資料推算或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)估算，當(dāng)原建筑荷載下基礎(chǔ)沉降已經(jīng)穩(wěn)定時(shí)，此值應(yīng)取0。
以上基礎(chǔ)沉降量的計(jì)算可按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。既有建筑地基基礎(chǔ)加固或增加荷載后的地基變形計(jì)算值，不得大于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）規(guī)定的地基變形允許值。
【例題2】對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量可按式S= S0+ S1+ S2確定，如果當(dāng)原建筑荷載作用下基礎(chǔ)沉降已經(jīng)穩(wěn)定時(shí)，上式可變?yōu)椋ǎ?BR> A、S= S0+S2；
B、S= S0+ S1；
C、S= S1+ S2；
D、S= S0；
答案：B
8.1 既有建筑物地基加固與基礎(chǔ)托換技術(shù)
8.1.1 概述
既有建（構(gòu)）筑物地基加固與基礎(chǔ)托換主要從三方面考慮：一是通過(guò)將原基礎(chǔ)加寬，減小作用在地基土上的接觸壓力。雖然地基土強(qiáng)度和壓縮性沒有改變，但單位面積上荷載減小，地基土中附加應(yīng)力水平減小，可使原地基滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求?；蛘咄ㄟ^(guò)基礎(chǔ)加深，雖未改變作用在地基土上的接觸應(yīng)力。但由于基礎(chǔ)埋深加大，一者使基礎(chǔ)置入較深的好土層，再者加大埋深，地基承載力通過(guò)深度修正也有所增加。二是通過(guò)地基處理改良地基土體或改良部分地基土體，提高地基土體抗剪強(qiáng)度、改善壓縮性，以滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，常用如高壓噴射注漿、壓力注漿以及化學(xué)加固、排水固結(jié)、壓密、擠密等技術(shù)。三是在地基中設(shè)置墩基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)等豎向增強(qiáng)體，通過(guò)復(fù)合地基作用來(lái)滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求，常用錨桿靜壓樁、樹根樁或高壓旋噴注漿樁等加固技術(shù)。有時(shí)可將上述幾種技術(shù)綜合應(yīng)用。
【例題1】在以下幾種對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理的方法中，改變地基土壓縮性的是（）。
A、基礎(chǔ)加寬法；
B、加深法；
C、對(duì)地基土進(jìn)行全部或部分改良法；
D、錨桿靜壓樁法；
答案：C
8.1.2 既有建筑物地基加固設(shè)計(jì)
1 地基承載力計(jì)算
既有建筑地基基礎(chǔ)加固或增加荷載時(shí)，地基承載力應(yīng)符合下式要求：
（1）
當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，應(yīng)符合下式要求：
p≤fa8.1-1
式中：p為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面處的平均壓力值。fa為修正后的地基承載力特征值，對(duì)于需要加固的地基，應(yīng)在加固后通過(guò)檢測(cè)確定地基承載力特征值fak；對(duì)于增加荷載的地基應(yīng)在增加荷載前通過(guò)地基檢驗(yàn)確定地基承載力特征值fak；對(duì)于沉降已經(jīng)穩(wěn)定的既有建筑直接增層地基，也可根據(jù)《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJl23-2000）第8.2節(jié)有關(guān)規(guī)定確定地基承載力特征值fak。對(duì)以上地基承載力特征值fak，應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）規(guī)定確定修正后的地基承載力特征值fa。
（2）當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，還應(yīng)符合下式要求：
Pmax≤1.2fa8.1-2
式中：Pmax為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面邊緣壓力值。
2 基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算
（1）當(dāng)軸心荷載作用時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的壓力，可按下列公式確定：
式中：F為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值；G為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，在地下水位以下部分應(yīng)扣去浮力；
（2）當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的壓力和最小壓力值，可按下列公式確定：
式中：M為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)；基礎(chǔ)加固或增加荷載后作用于基礎(chǔ)底面的力矩值； W為基礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面的截面模量；Pmin為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基 礎(chǔ)加固或增加荷載后基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值。
此外，當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí)，尚應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）進(jìn)行軟弱下臥層地基承載力的驗(yàn)算。對(duì)建造在斜坡上或毗鄰深基坑的既有建筑，應(yīng)驗(yàn)算地基穩(wěn)定性。
當(dāng)采用錨桿靜壓樁法、樹根樁法和坑式靜壓樁法時(shí)，除應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》?。℅B50007-2002）確定單樁承載力外，還涉及樁土荷載分擔(dān)的問(wèn)題。根據(jù)已有的試驗(yàn)研究，承臺(tái)下土體一般能分擔(dān)一些荷載，其分擔(dān)比例涉及樁的布置、土層特性、荷載大小等因素，鑒于變形控制的要求，樁間土反力一般低于天然地基承載力特征值。但是，要準(zhǔn)確樁土的荷載分擔(dān)是困難的，一般采用經(jīng)驗(yàn)方法控制，詳見具體加固方法。
3 地基變形計(jì)算
既有建筑地基變形計(jì)算，可根據(jù)既有建筑沉降穩(wěn)定情況分為沉降已經(jīng)穩(wěn)定者和沉降尚未穩(wěn)定者兩種。對(duì)于沉降已經(jīng)穩(wěn)定的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量S包括已完成的沉降量S0和地基基礎(chǔ)加固后或增加荷載后產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉降量S1。其中S1是通過(guò)計(jì)算確定的，計(jì)算時(shí)采用的壓縮模量，對(duì)于地基基礎(chǔ)加固的情況和增加荷載的情況是有區(qū)別的：前者是采用地基基礎(chǔ)加固后經(jīng)檢測(cè)得到的壓縮模量，而后者是采用增加荷載前經(jīng)檢驗(yàn)得到的壓縮模量。對(duì)于原建筑沉降尚未穩(wěn)定的增加荷載的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量S除了包括上述S0和S1外，尚應(yīng)包括原建筑荷載下尚未完成的基礎(chǔ)沉降量S2。
因此，對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固或增加荷載的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量可按下式確定：
S= S0+ S1+ S28.1-6
式中，S為基礎(chǔ)最終沉降量；S0為地基基礎(chǔ)加固前或增加荷載前已完成的基礎(chǔ)沉降量，可由沉降觀測(cè)資料確定或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)估算；S1為地基基礎(chǔ)加固后或增加荷載后產(chǎn)生的基礎(chǔ)沉 降量，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)加固時(shí)，可采用地基基礎(chǔ)加固后經(jīng)檢測(cè)得到的壓縮模量通過(guò)計(jì)算確定，當(dāng) 增加荷載時(shí)，可采用增加荷載前經(jīng)檢驗(yàn)得到的壓縮模量通過(guò)計(jì)算確定；S2為原建筑荷載下尚未完成的基礎(chǔ)沉降量，可由沉降觀測(cè)資料推算或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)估算，當(dāng)原建筑荷載下基礎(chǔ)沉降已經(jīng)穩(wěn)定時(shí)，此值應(yīng)取0。
以上基礎(chǔ)沉降量的計(jì)算可按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。既有建筑地基基礎(chǔ)加固或增加荷載后的地基變形計(jì)算值，不得大于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）規(guī)定的地基變形允許值。
【例題2】對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固的既有建筑，其基礎(chǔ)最終沉降量可按式S= S0+ S1+ S2確定，如果當(dāng)原建筑荷載作用下基礎(chǔ)沉降已經(jīng)穩(wěn)定時(shí)，上式可變?yōu)椋ǎ?BR> A、S= S0+S2；
B、S= S0+ S1；
C、S= S1+ S2；
D、S= S0；
答案：B