基础托换又称地下托换,狭义上讲是为了增加现有建筑基础的支持承载能力,在现有基础的下部增加新的永久性支撑物或基础;广义上讲是当紧挨着或者是在现有基础建筑物的正下方开挖土方时,为了消除对现有基础建筑物功能与结构等可能带来的影响,对现有基础建筑物进行加固补强、对建筑物的持力层地基进行改良、新基础设置及新旧基础替换等工程。因此在荷载的转移过程中必然存在托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,或桩,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术过程。
托换技术通常应用于以下两种情况:
(1)在现有建筑物基础的正下方或近接处修建新建筑物的情况下,防止现有建筑物下沉、倾斜,这是遇到最多的一种情况。
(2)由于地震以及地面沉降等原因,造成现有建筑物的下沉及倾斜,对现有基础建筑物进行纠偏复位。由于新设建筑物是在现有建筑物的下面或在近接处,通常情况下,施工场地狭小,施工空间受到极大的限制,在工程质量及承载能力方面容易产生缺陷。
常用的托换技术有:
(1)将拟托换的基础上的荷载传递到桩(或沉井)上。设置桩的方法有:千斤顶压入法、打入法及钻孔灌注法等。桩可能是粗直径的、定向排列的群桩,也可能是细直径的、不定向排列的树根桩。
(2)从原结构物基底向下挖坑达到合适的地基持力层,然后用混凝土填充形成墩,使荷载传给墩;或者将基础扩大,以减小基底压力。这些方法适用于地下水位以上的基础。
托换基础施工要严格控制质量,保证原有基础与托换部分连接,使荷载能有效传递。同时,施工需分段进行,以避免原有建筑结构的应力变化过大,使安全得到确实保证。有时将基础托换与地基处理措施(如化学灌浆)结合进行,可以收到较好的效果。