里院特色建筑地基基础加固设计方案比选

里院特色建筑地基基础加固设计方案比选

杨鸿玉，黄运昌，高小明，郁勇，时景彬

中建八局第四建设有限公司，青岛 266100

摘 要：结合工程案例通过对工程原建筑检测鉴定评估情况、地质勘察情况、既有建筑地基基础调查情况、上部结构加固方式及荷载影响、改造后建筑使用功能变化等多方面影响因素的分析，对加固方案进行对比分析，合理选择相适应的地基基础加固方案，使之兼具安全性、可行性和经济性，达到最优的加固效果。

关键词：里院；城市更新；地基基础加固；方案比选

0. 引言

青岛里院特色民居因其独特的历史背景与地理环境，形成了“中西折中式”的空间特征与商住复合型的建筑功能，并具有开放包容性的文化性格和市井在地性的集体记忆[1]。里院建筑活化利用的前提是对其进行结构加固改造及地基基础加固，以满足地基基础及结构承载力要求，但当前既有建筑地基基础加固工程设计仍存在较大的不足，主要体现在加固方案设计简单粗暴，未充分考虑原有地基基础保存情况，未对既有建筑基础及上部结构进行全面的调查分析，加固方案适用性不高。基于此，本文以潍县路19号改造更新项目为例，针对其地基基础加固加固方案进行对比分析，选出了适合本工程的最优加固方案。

1. 工程概况

潍县路19号改造更新项目位于青岛四方路历史文化街区内，总建筑面积1.6万m2，共10栋单体，局部地下1层，地上1～3层，均为砖石木混合结构，项目分为南北两院，为历史风貌建筑，项目单体多，各单体建造年代跨度大（1920年—1931年），由不同的单位或个人建造，大部分历史图纸缺失，地基基础形式无从考究；且周边建筑均为历史风貌建筑无可参考的工程勘察资料，进场后重新进行地质勘察，但是仍无法全面覆盖，地基基础加固设计难度大。

2. 原建筑检测鉴定评估情况

为评估原建筑的安全性，并为改造加固设计提供必要依据，首先对原建筑结构质量进行了检测鉴定。根据检测鉴定报告可知：

1）房屋部分抗震措施不满足规范要求，潍县路南院片区房屋综合抗震能力不满足抗震鉴定要求，建议对该工程采用抗震加固措施；潍县路南院片区安全性评级为Dsu级，严重影响承载力，必须立即采取措施。

2）地基基础评价：经现场检查，目前尚未发现由于地基不均匀沉降在上部结构中引起的变形、倾斜情况，未发现基础上部构件存在裂缝及滑移现象，基础情况良好，可评定为无静载缺陷；基础外观进行检查发现毛石砌体外观良好，未发现腐蚀、折断现象，但部分基础砂浆粉化严重。地基基础安全性评级为Bu级。

3）上部承重结构鉴定：砌筑砂浆强度推定值为0.3～0.5MPa，粘土砖强度推定值为3.8～6.1 MPa；上部承重结构安全性评级为Du级。

3. 工程地质勘察情况

通过钻探揭露，场区第四系主要为全新统人工填土层（Q4ml）及上更新统洪冲积层（Q3al+pl），揭露的基岩主要为燕山晚期中粗粒花岗岩（γ53），局部穿插煌斑岩（X53）；未发现不良地质作用。场区各岩土层力学指标汇总如下：

表3-1  各岩土层力学指标汇总表

4. 既有建筑物地基基础调查分析

为调查既有建筑物的基础类型、埋深、平面位置等资料，有针对性的布置了34个探槽，根据探槽揭露情况，将既有建筑物的基础类型、基础埋深、基础宽度、基础持力层等列于表4-1。

表4-1  既有建筑物地基基础情况调查表

5. 新增混凝土板墙结构地基基础加固方案

项目南区上部结构考虑商业运营需求以及原建筑保存现状，根据《砌体结构加固设计规范》（GB50702）[2]，由于结构承载力严重不足时，主要采用板墙和面层加固方法，可利用合理的加固材料与原有构件形成组合构件来提高构建的性能[3]，可以直接提高七抗压和抗剪承载性能，同时构件的抗弯刚度和抗震性能也得到了较大程度的提升[4]，因此选择加强上部结构刚度和加固地基基础相结合的方案。以博山路32号楼为例，一是上部结构采用内部新增混凝土框架结构，地基基础存在三种方案：柱下独立基础、柱下井字地梁基础、柱下条形基础。二是上部结构采用内部新增混凝土板墙结构，地基基础采用板墙下构造地梁。

方案一：内部新增混凝土框架+柱下独立基础

纵墙柱下布置独立基础，基础尺寸2m×2m，高度0.5m，最大跨度6.2m，间距3.6-5.2m。

图6-1  柱下独立基础布置图

方案优缺点分析：柱下独立基础造价经济，但在原保留外墙下开挖独立基础会破坏原来墙下石砌基础，且柱下独立基础开挖过程中需对墙下部进行支撑回顶，存在施工安全隐患。

方案二：内部新增混凝土框架+柱下井字地梁基础

沿纵横墙下内部设置井字地梁基础，基础尺寸0.8m×0.8m，最大跨度6.2m，间距3.6-5.2m。

图6-2  柱下井字地梁基础布置图

方案优缺点分析：柱下井字地梁基础开挖及施工量大，造价不经济，沿墙纵向开挖地梁沟槽施工过程中需要做墙体支撑，防止开挖过程中墙体失稳，向内坍塌，施工存在一定的安全隐患。

方案三：内部新增混凝土框架+柱下条形基础

沿纵墙设置柱下采用条形基础，基础尺寸1.2m×0.8m，最大跨度6.2m，间距3.6-5.2m。

图6-3  柱下条形基础布置图

方案优缺点分析：柱下条形基础开挖及施工量小，造价经济，施工简单。

方案四：内部新增混凝土板墙+构造地梁基础

上部结构为沿纵墙设置140mm厚混凝土板墙，基础采用板墙下构造地梁基础。柱下采用条形基础，基础尺寸0.4m×0.5m。

图9-4  混凝土板墙布置图

方案优缺点分析：本单体工程开间尺寸小仅2.9m，上部结构采用板墙混凝土，可节约内部使用空间，避免室内柱子突出影响美观，构造地梁基础开挖及施工量更小，造价经济，施工简单。

比较方案一、方案二和方案三，其上部结构采用内部新增混凝土框架结构，基础采用柱下条形基础更加经济，施工简单且安全，即方案三可行，但考虑单体内部空间影响，框架柱会降低室内空间使用率，影响美观，方案三和方案四比较，方案四更加经济、安全、美观；经过综合分析比选，选择内部新增混凝土板墙+构造地梁基础加固方案。

6.结语

地基基础加固在选择设计加固方案时，应根据加固的目的，结合地基基础和上部结构现状以及建筑改造后结构设计情况，科学合理的选择采用加固地基、加固基础、加强上部结构刚度和加固地基基础相结合的方案。当地基承载力满足要求，基础情况良好且无静载缺陷时，应该优先考虑上部结构加固方案，使地基基础加固方案与上部结构加固方案相结合，进而优选出科学合理且经济可行的地基基础加固方案。

参考文献：

[1] 王广振，徐嘉琳，于皓宇.城市特色民居文化空间复兴研究—以青岛里院为例[J].民俗研究，2022，5（165）：101-110.

[2] 砌体结构加固设计规范：GB 50702—2011[S].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[3] 殷浚铭.既有砌体结构低成本摩擦滑移加固技术研究[D].北京建筑大学,2022(6):4.

[4] 王坚.既有砌体结构加固方法分析[J].工程技术研究，2022，7（114）：155-157.

作者简介：杨鸿玉（1992—），男，硕士，工程师，通信地址：青岛市市南区外贸大厦，邮编：266000，邮箱：931465087@qq.com，联系电话：15800923062。

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