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摘要：在建筑物中，由于工程的地基土为软质淤泥、且建筑单元的地基附加应力变形的重叠作用导致基础不均匀沉降的产生，引起建筑物倾斜，当倾斜超过有关规范要求时必须纠倾，以满足建筑物的安全性、适用性的要求。本文从纠倾技术途径、技术原理、施工方法三个层次，对建筑物纠倾技术进行了系统化介绍。
关键词：纠倾 迫降 顶升 沉降
1.前言
在建筑艺术的长廊中，出现过倾斜病害的建筑不计其数，如意大利比萨斜塔、中国虎丘塔、加拿大特郎斯康粮库、中国应县木塔等。和结构加固技术一样，纠倾技术也是一种能够拯救存在倾斜病害建筑物的一种手段。建筑纠倾的一般过程就是分析倾斜产生原因并对其进行处理的过程。
2.建筑物倾斜的原因分析
建筑物倾斜的原因可以从内因和外因两方面考虑。
倾斜的内因：（1）荷载偏心。造成建筑物荷载偏心的主要原因大致有二种。一是结构设计时，几何形心与结构物重心不重合，使附加弯矩过大；二是建筑物施工时，施工荷载分布不均匀。（2） 基础的地基应力不均匀。建筑物基底应力高的区域沉降多；反之则小。（3）地基承载能力不均匀。在地质比较复杂的地区，同一建筑物的地基土薄厚不均匀或地基土的承载能力存在明显差异。比如：某结构物基础的一部分在开挖区，而另一部分在填方区。地基土的软硬不均匀，会使结构物基础产生不均匀沉降。
倾斜的外因：（1）地面水对地基土的作用。地面水对土体的软化作用比较明显，特别是在湿陷性某土地区，地面水对地基土的影响更显著。水对湿膨胀土的作用也比较敏感。（2）相邻的新结构物对旧结构物的影响，特别是浅埋基础结构物在前，而深埋基础的结构物在后时，其影响更为显著。（3）地震灾害的影响。地震发生时，地基土会发生液化，从而导致地基承载能力急剧下降，进而表现为地面开裂、山体滑坡等不良现象。此外，在地震作用下，地基土不断遭受挤压产生变形，从而导致建筑物下沉加剧。（4）人为破坏地质构造。矿山的大量开采、地下空间开发、深基坑工程开挖以及抽水也常使临近地面结构物不均匀下沉，从而造成地面结构物开裂、倾斜等现象。（5）施工质量低劣的影响。（6）气候变化的影响。地基土的冻胀是导致建筑物倾斜最典型的原因。当地面有结构物存在时，地面就有阴面与阳面之分，阳面冻土浅，而阴面冻土厚。当一浅一厚依次正好在基础底面的一上一下时，基础的竖向变形量就不能均匀。相对地，冻土较厚一侧的基础会被抬高。
3.建筑物的纠倾方法
倾斜结构物的纠倾方法按照纠倾途径不同可分为两大类：一为迫降法，即经过人为措施强迫倾斜结构物的较高侧下沉；一为顶升法，即经过人为措施使结构物的较低侧升高。追降法和顶升法二者相结合的技术就叫升降综合法，在一座结构物上，一边进行迫降，一边进行顶升的方法在實际也有应用，但是相当少。
使用迫降法有一个前提，即倾斜结构物的竖向有足够的下沉空间。比如：内外高差的要求，地下管网的要求等。从力学原理的观点出发，迫降纠倾的方法有解除应力法、附加应力法、软化地基法，以及截断法四种。把这其中的两种或两种以上方法综合使用的技术叫综合迫降法。综合迫降法在实际中应用比较普遍。
顶升法有两种，即膨胀顶升和截断顶升。膨胀顶升，即把膨胀材料（如：生石灰）强行放入倾斜结构物较低一侧基础下方的地基土内，膨胀材料膨胀时，就顶升地基土以及上部相应位置的结构物。截断顶升就是把结构从某一水平位置截断，然后将顶升设备（如：千斤顶）安置在截断部位，顶升设备升高，使对应位置的上部结构同步升高。
3.针对湿陷性黄土地基建筑物的纠倾技术
3.1地基刚度软化法迫降纠倾
在应力附加技术的基础上给水平孔内按照一定的方式注入一定量的水，使得地基土体刚度软化，引起地基变形，迫使倾斜建筑物回倾。这种迫降纠倾技术称为地基土体刚度软化法简称刚度软化法。
刚度软化法对倾斜建筑物进行迫降纠倾具有显著的技术特点：①需要将水注入倾斜结构基础正下方某一设计高度的地基土体内；②被软化的范围（即湿陷、塌陷或二者混合沉陷的空间区间）必须人为能够进行控制。即需要人为在某一空间设置相对固定的唯一的软化区间，切忌有设计以外的软化区间存在，以免引起其它地方的沉陷；③给注水孔迅速注水；④注水量的分布与所需沉降量对应并且均匀。
从刚度软化法的技术特点上可以看出，开孔高度、开孔直径与注水量是刚度软化法纠倾技术中的几个主要设计考虑因素。开孔高度对纠倾效果的影响以及取值范围应与应力附加法的取值范围一致；开孔直径对纠倾的影响效果显著，为了防止过倾或失控现象，开孔直径不宜过大，一般不宜大于地基的相对高差。若按施工方便性作为开孔直径大小的依据时，则150-250mm为佳；单孔每天的注水量不宜大于0.5倍-1倍孔体积的量，大孔取下限，小孔取上限。
另外还要注意在湿陷性黄土地基上应用刚度软化法纠倾，用水时只能采取注的方式，而不能像在粘土地基中采用灌的方法。
通过现场实例观察及数据统计分析，地基的沉降量的影响与时间具有二次抛物线的规律关系。
3.2地基应力附加法迫降纠倾
应力附加法也是迫降纠倾的方法之一，附加应力法迫降纠倾措施有水平孔和竖向孔两种。
在倾斜建筑物沉降较小的一侧基础下开挖竖向的槽或井作为纠倾工作空间，在基础底面标高以下某一合适的深度范围内开挖一定长度、一定直径和一定数量的水平孔，取出适量的地基土，使得地基土体在孔轴线所在水平位置的有效支承面积减小，应力增大，即给地基土附加一定的应力，引起地基变形，迫使倾斜建筑物回倾，这种迫降纠倾技术即称之为水平孔应力附加法。
在倾斜建筑物沉降较小一侧的室内与室外的地面上钻竖向孔，减小地基有效受力面积，迫使倾斜建筑物回倾，这种纠倾技术则属于竖向孔应力附加法。比如苏州虎丘塔的纠倾就是应用竖向孔应力附加技术的成功一例。
竖向孔应力附加技术与水平孔应力附加技术相比各有特点：前者在地坪的表面作业，开孔技术简单，工作面宽敞，容易操作，孔的回填也较为容易；后者在地下一定深度作业，工作空间狭小，开孔时需要专用工具，施工难度较大，孔的回填难度也比前者的大；前者施工时需要破坏地面，而后者有保全地面的可能。
通过一定的实验分析，我们可以得知湿陷性黄土地基应力附加法迫降纠倾的一些规律。在没有额外水作用的情况下，湿陷性黄土具有较好的承载能力，仅仅依靠应力附加法纠倾，其回倾效果小，很难达到目的；水平开孔位置的深度是应力附加法纠倾技术中的一个主要设计参量，水平开孔位置越浅，纠倾效果越明显。但并非开孔位置越浅越好，过浅容易导致基础以及墙体开裂。工程应用时，水平开孔位置的深度以小于建筑物宽度的0.45倍，大于垫层 （或基础）宽度的2倍为宜；应力附加后，地基基础的沉降量与时间具有对数关系；回倾量与附加应力以及地质性质等因素的关系仍有待于进一步研究。
4.结束语
（1） 纠倾工作前提在于全面检查，掌握地质、地基基础、结构等的综合情况，真正找出原因。
（2） 倾斜工程的个性在纠倾技术上表现的比较突出，对于不同结构形式或不同基础形式的建筑物或不同场地土上的建筑物，其纠倾方法均不相同，即使使用同一纠倾方法，其纠倾技术的具体应用也有所差异。
5.参考文献
[1] JGJ 123-2000既有建筑地基基础加固技术规范[s].
[2] 宋喊，等.湿陷性黄土地基上砖混房屋纠倾方案研究与实践.[J].建筑结构，2002，32（11）：8-10.
关键词：纠倾 迫降 顶升 沉降
1.前言
在建筑艺术的长廊中，出现过倾斜病害的建筑不计其数，如意大利比萨斜塔、中国虎丘塔、加拿大特郎斯康粮库、中国应县木塔等。和结构加固技术一样，纠倾技术也是一种能够拯救存在倾斜病害建筑物的一种手段。建筑纠倾的一般过程就是分析倾斜产生原因并对其进行处理的过程。
2.建筑物倾斜的原因分析
建筑物倾斜的原因可以从内因和外因两方面考虑。
倾斜的内因：（1）荷载偏心。造成建筑物荷载偏心的主要原因大致有二种。一是结构设计时，几何形心与结构物重心不重合，使附加弯矩过大；二是建筑物施工时，施工荷载分布不均匀。（2） 基础的地基应力不均匀。建筑物基底应力高的区域沉降多；反之则小。（3）地基承载能力不均匀。在地质比较复杂的地区，同一建筑物的地基土薄厚不均匀或地基土的承载能力存在明显差异。比如：某结构物基础的一部分在开挖区，而另一部分在填方区。地基土的软硬不均匀，会使结构物基础产生不均匀沉降。
倾斜的外因：（1）地面水对地基土的作用。地面水对土体的软化作用比较明显，特别是在湿陷性某土地区，地面水对地基土的影响更显著。水对湿膨胀土的作用也比较敏感。（2）相邻的新结构物对旧结构物的影响，特别是浅埋基础结构物在前，而深埋基础的结构物在后时，其影响更为显著。（3）地震灾害的影响。地震发生时，地基土会发生液化，从而导致地基承载能力急剧下降，进而表现为地面开裂、山体滑坡等不良现象。此外，在地震作用下，地基土不断遭受挤压产生变形，从而导致建筑物下沉加剧。（4）人为破坏地质构造。矿山的大量开采、地下空间开发、深基坑工程开挖以及抽水也常使临近地面结构物不均匀下沉，从而造成地面结构物开裂、倾斜等现象。（5）施工质量低劣的影响。（6）气候变化的影响。地基土的冻胀是导致建筑物倾斜最典型的原因。当地面有结构物存在时，地面就有阴面与阳面之分，阳面冻土浅，而阴面冻土厚。当一浅一厚依次正好在基础底面的一上一下时，基础的竖向变形量就不能均匀。相对地，冻土较厚一侧的基础会被抬高。
3.建筑物的纠倾方法
倾斜结构物的纠倾方法按照纠倾途径不同可分为两大类：一为迫降法，即经过人为措施强迫倾斜结构物的较高侧下沉；一为顶升法，即经过人为措施使结构物的较低侧升高。追降法和顶升法二者相结合的技术就叫升降综合法，在一座结构物上，一边进行迫降，一边进行顶升的方法在實际也有应用，但是相当少。
使用迫降法有一个前提，即倾斜结构物的竖向有足够的下沉空间。比如：内外高差的要求，地下管网的要求等。从力学原理的观点出发，迫降纠倾的方法有解除应力法、附加应力法、软化地基法，以及截断法四种。把这其中的两种或两种以上方法综合使用的技术叫综合迫降法。综合迫降法在实际中应用比较普遍。
顶升法有两种，即膨胀顶升和截断顶升。膨胀顶升，即把膨胀材料（如：生石灰）强行放入倾斜结构物较低一侧基础下方的地基土内，膨胀材料膨胀时，就顶升地基土以及上部相应位置的结构物。截断顶升就是把结构从某一水平位置截断，然后将顶升设备（如：千斤顶）安置在截断部位，顶升设备升高，使对应位置的上部结构同步升高。
3.针对湿陷性黄土地基建筑物的纠倾技术
3.1地基刚度软化法迫降纠倾
在应力附加技术的基础上给水平孔内按照一定的方式注入一定量的水，使得地基土体刚度软化，引起地基变形，迫使倾斜建筑物回倾。这种迫降纠倾技术称为地基土体刚度软化法简称刚度软化法。
刚度软化法对倾斜建筑物进行迫降纠倾具有显著的技术特点：①需要将水注入倾斜结构基础正下方某一设计高度的地基土体内；②被软化的范围（即湿陷、塌陷或二者混合沉陷的空间区间）必须人为能够进行控制。即需要人为在某一空间设置相对固定的唯一的软化区间，切忌有设计以外的软化区间存在，以免引起其它地方的沉陷；③给注水孔迅速注水；④注水量的分布与所需沉降量对应并且均匀。
从刚度软化法的技术特点上可以看出，开孔高度、开孔直径与注水量是刚度软化法纠倾技术中的几个主要设计考虑因素。开孔高度对纠倾效果的影响以及取值范围应与应力附加法的取值范围一致；开孔直径对纠倾的影响效果显著，为了防止过倾或失控现象，开孔直径不宜过大，一般不宜大于地基的相对高差。若按施工方便性作为开孔直径大小的依据时，则150-250mm为佳；单孔每天的注水量不宜大于0.5倍-1倍孔体积的量，大孔取下限，小孔取上限。
另外还要注意在湿陷性黄土地基上应用刚度软化法纠倾，用水时只能采取注的方式，而不能像在粘土地基中采用灌的方法。
通过现场实例观察及数据统计分析，地基的沉降量的影响与时间具有二次抛物线的规律关系。
3.2地基应力附加法迫降纠倾
应力附加法也是迫降纠倾的方法之一，附加应力法迫降纠倾措施有水平孔和竖向孔两种。
在倾斜建筑物沉降较小的一侧基础下开挖竖向的槽或井作为纠倾工作空间，在基础底面标高以下某一合适的深度范围内开挖一定长度、一定直径和一定数量的水平孔，取出适量的地基土，使得地基土体在孔轴线所在水平位置的有效支承面积减小，应力增大，即给地基土附加一定的应力，引起地基变形，迫使倾斜建筑物回倾，这种迫降纠倾技术即称之为水平孔应力附加法。
在倾斜建筑物沉降较小一侧的室内与室外的地面上钻竖向孔，减小地基有效受力面积，迫使倾斜建筑物回倾，这种纠倾技术则属于竖向孔应力附加法。比如苏州虎丘塔的纠倾就是应用竖向孔应力附加技术的成功一例。
竖向孔应力附加技术与水平孔应力附加技术相比各有特点：前者在地坪的表面作业，开孔技术简单，工作面宽敞，容易操作，孔的回填也较为容易；后者在地下一定深度作业，工作空间狭小，开孔时需要专用工具，施工难度较大，孔的回填难度也比前者的大；前者施工时需要破坏地面，而后者有保全地面的可能。
通过一定的实验分析，我们可以得知湿陷性黄土地基应力附加法迫降纠倾的一些规律。在没有额外水作用的情况下，湿陷性黄土具有较好的承载能力，仅仅依靠应力附加法纠倾，其回倾效果小，很难达到目的；水平开孔位置的深度是应力附加法纠倾技术中的一个主要设计参量，水平开孔位置越浅，纠倾效果越明显。但并非开孔位置越浅越好，过浅容易导致基础以及墙体开裂。工程应用时，水平开孔位置的深度以小于建筑物宽度的0.45倍，大于垫层 （或基础）宽度的2倍为宜；应力附加后，地基基础的沉降量与时间具有对数关系；回倾量与附加应力以及地质性质等因素的关系仍有待于进一步研究。
4.结束语
（1） 纠倾工作前提在于全面检查，掌握地质、地基基础、结构等的综合情况，真正找出原因。
（2） 倾斜工程的个性在纠倾技术上表现的比较突出，对于不同结构形式或不同基础形式的建筑物或不同场地土上的建筑物，其纠倾方法均不相同，即使使用同一纠倾方法，其纠倾技术的具体应用也有所差异。
5.参考文献
[1] JGJ 123-2000既有建筑地基基础加固技术规范[s].
[2] 宋喊，等.湿陷性黄土地基上砖混房屋纠倾方案研究与实践.[J].建筑结构，2002，32（11）：8-10.