基础加固是针对建筑物地基或下部结构因 勘察缺陷、设计荷载不足、地下水位变化、邻近施工扰动、自然灾害(地震、滑坡)或功能改造增载 导致的沉降、倾斜、裂缝等病害,通过工程技术手段提升其承载力、稳定性与耐久性的综合解决方案。其本质是重构“建筑-地基”协同受力体系,保障上部结构安全。
材料/工艺 | 核心力学机制 | 性能飞跃 |
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纳米改性灌浆料 | SiO₂纳米颗粒填充微裂隙 | 抗压强度 ≥80 MPa(提升40%) |
自膨胀锚固剂 | MgO膨胀源补偿收缩 | 粘结强度 ≥3.5 MPa |
纤维增强静压桩 | 钢纤维混凝土桩体抗裂性↑ | 单桩承载力 ≥800 kN |
碳纤维复合地基 | CFRP格栅分散沉降应力 | 差异沉降控制 ≤0.1% |
材料科学突破:
纳米二氧化硅改性灌浆料(致敬光触媒纳米技术)实现 微裂隙自愈合,寿命超50年。
1930s:传统 增大截面法 应用于砖混基础补强
1972年:意大利首创 树根桩技术(Micro Piles),解决历史建筑加固难题
1995年:中国发布 《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-1991),确立压力注浆工法标准
2008年:汶川地震后 抗震锚固体系 纳入国家强制规范
2021年:上海房得住研发 智能灌浆监测系统(压力-流量实时反馈,精度98%)
极限承载力:Φ300桩可达1200 kN
拓扑优化:直径150-300mm,倾角0°-30°交错布置
岩土适应性:
淤泥层 → 注浆钢管桩
岩层 → 嵌岩式钢筋笼
案例:外滩历史建筑群基础加固(零扰动)
浆液类型 | 渗透半径 | 适用地层 | 加固效果 |
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水泥基浆液 | 0.8-1.2m | 砂土/砾石层 | 承载力提升30%-50% |
化学复合浆液 | 2.0-5.0m | 粉细砂/裂隙黏土 | 抗渗系数≤10⁻⁷ cm/s |
创新工艺:
植筋胶锚固HRB500钢筋(抗拉≥500 MPa)
喷射混凝土减少模板用量70%
经济跨度:基础宽度增加≤1.5m时性价比最优
顶升法:千斤顶群同步抬升(精度±0.1mm)
迫降法:钻孔取土+注水软化(适合黏土地层)
复合工艺:
ext{纠偏量} = rac{ ext{顶升力} imes ext{杠杆比}}{ ext{地基反力系数}}
轻量化革命:
自重仅钢板的1/25
抗拉强度 ≥3400 MPa
应用场景:筏板基础抗裂补强、地下室底板抗浮
技术 | 传统方式 | 智能加固 | 效能提升 |
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沉降监测 | 人工水准仪(周检) | 物联网传感器(实时) | 300% |
注浆控制 | 经验压力表 | AI动态调压系统 | 浆液节省40% |
方案设计 | 2D图纸 | BIM-地质模型耦合 | 工期缩短50% |
安全再造
地基承载力提升200%(某化工厂设备增载案例)
纠偏精度达0.3‰(超国标1/1000要求)
资源循环
利用既有基础减少混凝土用量60%
建筑垃圾减排>80%(对比拆除重建)
低碳转型
吨CO₂排放仅为新建项目的1/5(同济大学LCA研究)
标志性案例:上海中心大厦裙房基础加固
挑战:深基坑开挖导致邻近历史建筑沉降28mm
方案:树根桩+智能注浆(纳米SiO₂浆液)
成果:7天稳定沉降,最终抬升15mm
微生物矿化加固(仿生技术):
巴氏芽孢杆菌分泌方解石胶结砂土(强度↑45%)
相变材料控温:
石蜡微胶囊灌浆料抑制冻胀(-20℃工况)
地源热泵集成:
加固桩体植入换热管,实现建筑供能
基础加固技术正从“被动修复”转向 “预防性智能增强” 。上海房得住以 地质大数据平台 与 低碳工法库 为核心,推动该领域向 精准化、绿色化、功能集成化 跃迁,为城市地下空间安全提供“根技术”支撑。
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