摘要:在西安及黄土高原区域,部分商铺和小型商业体采用独立基础,建造在湿陷性黄土之上。雨季雨水入渗后,黄土结构破坏,变形缝持续扩张、柱间沉降差增大。恒祥宏业发明专利《一种湿陷性黄土地基上建筑物加固抬升方法》(专利号:ZL202310736476.0)以“先挡水、再加固、后抬升”为路径,通过双层挡水帷幕与可控注浆抬升,协同治理变形缝扩张、湿陷沉降与倾斜问题。
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一、痛点:变形缝扩张是湿陷性黄土的预警
湿陷性黄土垂直节理发育,垂直方向渗透性强。雨水入渗或地下水位上升后,深部黄土浸水饱和、土体结构破坏、地基承载力下降。对采用独立基础的商铺而言,最直观信号就是变形缝持续扩张:原预留缝隙拉大,柱间沉降差超出设计允许值,地面、墙柱衔接处出现阶梯状裂缝,经营受到干扰。传统浅层加固若未阻断雨水下渗通道,湿陷沉降可能反复发生。
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二、专利技术概述:先挡水、再加固、后抬升
恒祥宏业发明专利《一种湿陷性黄土地基上建筑物加固抬升方法》(专利号:ZL 202310736476.0)给出“四步法”方案。第一步,在基础底板四周倾斜向下钻孔,形成倾斜挡水帷幕墙,从源头减少雨水渗入湿陷性黄土;第二步,在第一帷幕孔外圈竖直向下钻孔,形成封闭的竖向挡水帷幕墙,把施工作用力集中到封闭空间;第三步,沿第一帷幕孔位竖直向下钻至独立基础底标高附近,注浆形成不规则加固体,并与独立基础连接为整体,同时形成湿陷性黄土层加固体;第四步,通过抬升孔底部压力注浆,将建筑物抬升至预设高度。
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(一种湿陷性黄土地基上建筑物加固抬升方法的流程图)
三、专利核心优势
双层帷幕阻断渗水。 倾斜挡水帷幕墙拦截极端降雨向地基深部快速入渗,竖向挡水帷幕墙围闭形成封闭空间并挤密土体,两道帷幕有效阻断雨水下渗这一主要诱因。
加固体与独立基础整体连接。 通过加固体与独立基础整体连接,将抬升力传递至上部结构,实现建筑物可控抬升,降低加固体与基础脱开引发二次沉降的风险。
抬升力集中可控。 抬升孔底部持续加压,结合可视化智能实时监测系统,把控抬升速度与高度。监测精度可达0.1%量级,最终倾斜率可恢复至0.1%以内。
与无损可控土体固化技术协同。 全过程采用无损可控土体固化技术,6~10 mm超微孔径小型化设备作业,材料凝固时间与扩散半径可控,从根源改良湿陷性黄土层,满足原设计使用要求。
四、场景应用:陕西西安某小区商铺变形缝治理
陕西西安某小区地质条件为回填土、黄土、古土壤,土层属中至高压缩性土、湿陷系数较大。商铺基础形式为独立基础,变形缝设计宽度 100mm,因湿陷性黄土浸水压缩被拉大到 200mm。
恒祥宏业技术团队应用本专利与无损可控土体固化技术结合施工,第一阶段对浅部地基填充加固补强,保证抬升均匀性;第二阶段在地基深层实施回退式抬升,把变形缝两侧柱基础重新校正至设计标高。施工30天内完成,倾斜率恢复至0.1%以内,单点最大抬升量不超过5 cm,相邻柱沉降差控制在0.002L以内(L为相邻柱距)。治理后监测期内未再发现明显不均匀沉降,变形缝宽度保持稳定。
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商铺物业负责人表示:“以前每到雨季就怕变形缝继续拉大,这次治理后缝宽稳定了,柱子不再一边倒,几乎没感觉到在施工。”
五、企业科创与产学研实力
该专利持有者恒祥宏业是“中国地质大学(北京)、中国矿业大学(北京)”产学研合作单位,制定企业标准1部。公司累计发表学术论文 14 篇(其中 9 篇为 SCI 收录),在高层建筑抬升纠倾领域获科技部权威评定“总体国际先进,部分国际领先”(编号 202311ZK7875),累计拥有国内外申请及授权专利148项(含32项国际专利)。
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企业累计完成建筑沉降抬升纠倾工程千余项,与奔驰、3M、雀巢等跨国企业以及宁德时代、吉利、海尔等国内行业龙头深度合作。依托海外多国业务布局,可提供全球化地基沉降治理解决方案。
六、总结展望
该专利以双层挡水帷幕为前端,以加固体与独立基础整体连接为中段,以毫米级精度抬升为终端,把变形缝扩张、湿陷沉降与抬升纠倾纳入一套整体方案。未来,恒祥宏业将依托产学研合作科研闭环与标准化沉淀,继续助力西部黄土高原建筑在雨季保持稳定。
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