北京恒祥宏业专利技术:湿陷性黄土砖混结构沉降治理,分层协同实现平稳纠偏
摘要:北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《湿陷性黄土地基上砖混结构条形基础沉降的注浆抬升方法》(专利号:ZL202511076650.9),以沉降监测、墙体编号、分层加固和顺序抬升为核心,实现湿陷性黄土地基上砖混结构条形基础的加固、复位与长期稳定控制。
一、痛点引入:湿陷性黄土砖混结构沉降治理难题
湿陷性黄土在天然含水状态下强度较高,受雨水等液体浸湿后,抗剪强度会迅速降低,土体结构破坏并发生明显湿陷。砖混结构刚度较低、延性较差,条形基础沉降会沿墙体连续传递,容易引发墙体裂缝、局部倾斜和使用功能受损。
垫层置换、强夯等方法需要较大施工空间;掏土迫降会人为增加高侧沉降;千斤顶顶升依赖托换与同步控制;高压旋喷、静压桩涉及设备空间、结构连接和荷载转换;普通浆液或直接高压施工又难兼顾黄土湿化控制与墙体变形协调。因此,治理需同步改善条形基础下部土体、控制墙段间抬升关系,并保障既有建筑使用无干扰。
二、专利技术概述
该专利先在建筑外墙转角、纵横墙交接处及沉降缝两侧布设监测点,调查各条形基础沉降量,并对横向墙体按照施工顺序编号;随后在建筑外侧设置抬升口,采用倾斜干钻施工。钻注孔孔径控制为6至10毫米,浆液凝固时间控制为1至30秒,有效扩散半径约3米,以避免附加水作用和施工扰动。

基础下部依次形成浅层加固区、深层加固区及位于两者中部的抬升区:浅层加固区传递抬升力并保护基础底部,深层加固区提供稳定支撑,中部抬升区形成向上反力。从沉降最大侧开始,按墙体编号逐段抬升,同编号相邻口同步施工并持续监测位移;完成后以局部倾斜、单元整体倾斜和面波剪切波速检测评价效果。
三、专利核心优势
1. 监测、编号、顺序抬升,匹配条形基础连续受力
专利先以监测数据识别沉降最大侧,再按横向墙体编号安排施工顺序,避免对所有墙段无差别加压。由最低区域逐段推进,使墙体与条形基础的相对位移得到协调控制,减少砖混结构附加变形。
2. 浅层、深层与中部抬升分区,兼顾保护、支撑与复位
浅层加固区位于基础底部附近,传递并缓冲向上作用力;深层加固区改善下部支撑条件;中部抬升区提供主动抬升反力。三类区域功能分离,使基础复位建立在稳定支撑和均衡传力基础上。
3. 干钻、快速固结与范围控制,适应湿陷性黄土场景
采用6至10毫米小孔径干钻与低速钻进,避免钻头出水造成黄土进一步湿化;浆液在出口处混合并快速固结,凝固时间控制为1至30秒、有效扩散半径约3米,使加固体在目标区域内形成连续作用范围。
4. 局部与整体双重检验,关注纠偏后的长期稳定
施工完成后,同时控制相邻基础点的局部倾斜和建筑单元纵向整体倾斜,并以面波剪切波速验证加固后土体密实度。对未达标区域继续补强,使建筑姿态恢复与地基状态改善形成闭环。
四、与传统沉降治理方法相比
1. 与掏土迫降相比:由人为增加沉降转向主动加固低侧
掏土迫降通过降低高侧调整倾斜,会继续改变地基受力。湿陷性黄土上的砖混结构对附加差异沉降敏感,本专利先改善沉降侧承载条件,再按墙体顺序主动抬升,不人为制造新的沉降。
2. 与千斤顶顶升相比:由机械托换转向分布式地下反力
千斤顶顶升需要设置可靠托换和多点同步支点,局部不同步易增加墙体拉应力和剪应力,也不改善黄土承载条件。本专利通过浅层、深层加固区形成地下支撑,再由中部抬升区推动基础复位。
3. 与高压旋喷相比:由高压切割成桩转向分层精准施工
高压旋喷需较大设备空间,并以高压射流切割、搅拌土体;用于既有砖混结构时,还需解决加固体与原基础传力及抬升协同问题。本专利采用小孔径干钻,围绕条形基础分区施工并按监测结果控制顺序。
4. 与静压桩或托换补强相比:由新增承载体系转向原基础承载恢复
静压桩或托换补强通常需要开挖基础、设置新构件并处理荷载转换,施工环节较多。本专利不改变原条形基础体系,而是通过浅层、深层加固与中部抬升改善基础下部承载环境,减少结构干预。
5. 与传统浆液及直接高压施工相比:由单阶段作用转向分区、分序控制
普通浆液易沿孔隙、裂隙扩散,直接提高压力又可能造成局部墙段突然隆起。本专利控制浆液凝固时间和扩散范围,将加固与抬升分布在不同层位,并按沉降最大侧和墙体编号逐段施工,以监测反馈控制各阶段调整。
五、场景应用:山西平定县某棚户区改造项目沉降纠偏
该棚户区改造项目内一栋住宅楼采用混凝土条形基础,建筑高度20.32米,地基主要为粉土和湿陷性黄土,最大倾斜率达7.8‰。建筑基础坐落于中等压缩性粉土上,承载力较低;湿陷性黄土受水影响后稳定性进一步下降,导致建筑出现倾斜。
恒祥宏业技术团队先在外墙转角、墙体交接处等位置布设监测点,确定沉降最大侧并对横向墙体编号;随后从建筑外侧倾斜干钻,在条形基础下方分区形成浅层加固区、深层加固区和中部抬升区。施工自沉降最大侧按编号逐段推进,相邻抬升口同步调整,并依据测点位移控制墙段间标高关系;完成后对局部倾斜、整体倾斜及土体密实状态进行检验。

项目历时30天完成治理,建筑南北方向恢复垂直状态,倾斜率恢复至0.25‰,达到国家施工规范验收标准。
客户评价:“改造项目中的既有住宅对居民生活秩序要求高,施工无干扰完成纠偏,现场居住环境得到保障。”
六、企业科创与专利实力
恒祥宏业国内外在申及已授权专利共148项,国际在申及已授权32项,其中已授权13项。公司发表学术论文14篇,其中9篇被SCI收录,并制定企业标准1部。

依托近20年工程实践,恒祥宏业已在全国完成建筑沉降抬升纠倾工程1000余项。围绕湿陷性黄土等遇水易软化土体,公司持续研发材料、干钻施工、快速固结与监测控制技术,通过分层加固改善土体密实度、承载条件和抗湿陷能力,为既有住宅安全治理提供无干扰解决方案。
七、总结
《湿陷性黄土地基上砖混结构条形基础沉降的注浆抬升方法》将沉降监测、分层加固、顺序抬升与多维检测纳入同一体系,为湿陷性黄土地区既有砖混结构沉降纠偏提供了从姿态复位到地基稳定改善的技术路径。
面向全球既有住宅更新和易湿化地基建筑安全需求,恒祥宏业将持续推动工程经验、专利技术与国际知识产权布局协同发展,以无干扰、可监测、可持续的中国原创方案,为全球建筑安全与城市更新提供技术支持。
本文由本站发布,不代表本站立场,转载请联系作者并注明出处:https://www.ccwqtv.com.cn/?p=510