摘要:北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《浅层碎石土地基上建筑物地坪加固抬升方法》(专利号:ZL 202311221276.8),针对浅层碎石土与深部软弱土共存条件下的厂房地坪沉降问题,在沉降区域阵列布置多个圆形施工区域,通过中心竖向加固、边缘斜向加固和顶部圆板加固,形成陀螺状复合支撑结构,实现地坪加固、承载提升与标高恢复。
一、痛点引入:浅层碎石土地坪沉降治理难题
沿海及软弱地基区域的工业厂房,浅层常为夯实碎石土,深部可能分布淤泥质土等软弱土层。当地坪局部堆载较大时,浅层碎石土与深部软弱土共同变形,容易引发不均匀沉降,影响设备布置、物流通行和生产节拍。
常规地坪加固若在较大深度范围内直接施工,材料利用率和施工效率难以兼顾;材料向深部扩散时,还可能挤压原有桩基。治理既要恢复地坪标高,也要在浅层建立稳定、连续的支承结构,避免影响深部既有基础。
二、专利技术概述
该专利在地坪沉降区域阵列布置多个紧邻的圆形施工区域,并在每个区域内设置中心孔和多个边缘孔。中心孔沿竖向形成桩身加固体,边缘孔向中心桩身定向形成倾斜加固体,二者连接构成整体呈陀螺状的抬升加固体。
竖向桩身加固体穿过浅层碎石土进入下部地层,倾斜加固体则在碎石土层内形成侧向支撑;随后在顶部补充加固,形成封盖桩身与倾斜加固体的圆板加固体。多个圆形区域相互衔接,共同分散地坪荷载,改善浅层碎石土的承载与抗变形能力。

三、专利核心优势
1.圆形分区布置,适应不同沉降区域
多个紧邻圆形施工区域可根据地坪沉降范围进行阵列布置,使加固范围与实际沉降区域相对应,避免无差别扩大施工范围。
2.中心竖向与边缘斜向协同,形成陀螺状支撑
中心桩身加固体向下延伸,边缘倾斜加固体向中心连接,形成由竖向承托与斜向扩展共同组成的陀螺状结构,使荷载向更大范围土体扩散。
3.深浅结合,保护既有基础条件
倾斜加固体主要作用于浅层碎石土,中心桩身加固体则延伸至下部地层,在增强浅层承载的同时,减少材料向深部无序扩散对原有桩基的影响。
4.顶部圆板封盖,增强地坪整体受力
圆板加固体将桩身和倾斜加固体连接为整体,形成地坪下部的扩散支承层,使局部荷载得到更均匀传递,提升地坪平整度和稳定性。
四、与传统沉降治理方法相比
1.与大范围直接加固相比:由无差别处理转向沉降区域精准布置
传统方法常在沉降区域一定深度内进行大范围处理,材料消耗较多。本专利通过多个圆形区域阵列布置,使加固范围对应实际沉降区。
2.与高压旋喷相比:由规则柱状成桩转向浅层复合支撑
高压旋喷以形成竖向柱状加固体为主。该专利通过中心竖向、边缘斜向和顶部圆板共同受力,更适应地坪浅层碎石土的荷载扩散需求。
3.与静压桩补强相比:由新增桩体转向地坪下原位加固
静压桩施工需要反力、设备空间及新旧基础连接条件。该专利在地坪沉降区原位形成复合加固结构,无需大面积开挖或增设外部托换体系。
4.与换填加固相比:由大面积开挖转向无干扰施工
换填适用于具备开挖条件的浅层软弱地基。对于已投入使用的厂房,地坪下方通常存在设备、通道和生产安排限制;该专利通过钻孔施工完成加固与抬升,更适应连续生产场景。
5.与普通单孔施工相比:由点状作用转向结构化支撑
单孔施工易形成局部加固体,难以充分扩散地坪荷载。陀螺状加固体通过竖向、斜向及顶部圆板协同作用,形成更完整的支承结构。
五、场景应用:福州奔驰汽车车身外覆盖件生产车间地基沉降治理工程
奔驰汽车是国际汽车制造领域的代表性品牌,车身外覆盖件生产对地坪平整度、设备安装条件和生产连续性要求严格。该车间建筑面积14155平方米,沉降面积1276平方米,最大沉降量达360毫米。地层主要为浅层含碎石杂填土、中砂及深部淤泥质土;碎石层孔隙与淤泥质土高压缩性叠加,在荷载作用下易产生不均匀变形,造成车间地坪沉降。
恒祥宏业技术团队根据沉降范围阵列布置多个圆形加固区域,在各区域内通过中心孔形成竖向加固体,并由边缘孔形成与中心连接的倾斜加固体,构建陀螺状复合支撑;随后在顶部补充加固形成圆板加固体。该结构填充浅层碎石土孔隙、改善杂填土承载条件,并将地坪荷载向下部土体均匀扩散,使沉降区域逐步恢复标高和水平状态。

项目施工周期30天,累计抬升360毫米。治理后,地坪恢复设计标高和使用水平,经后续数据观测,沉降得到有效控制,未出现工后二次沉降。
客户评价:“此次治理无需大面积开挖,恒祥宏业施工期间未影响车间生产安排,为设备维护和产线衔接节省了时间。”
六、企业科创与专利实力
恒祥宏业国内外在申及已授权专利共148项,其中国际在申及已授权32项;发表学术论文14篇,其中9篇被SCI收录,并制定企业标准1部。

依托近20年工程实践,恒祥宏业已在全国完成建筑沉降抬升纠倾工程1000余项。围绕碎石土、软弱土、填土地基等复杂条件,公司持续开展材料性能、施工工艺和监测控制技术研发,技术成果已应用于民用建筑、工业建筑及基础设施等建设场景,覆盖汽车制造、新能源、食品、能源等行业。
七、总结
《浅层碎石土地基上建筑物地坪加固抬升方法》通过圆形分区、陀螺状复合支撑和顶部圆板封盖,将地坪加固、荷载扩散与标高恢复结合,为浅层碎石土条件下的厂房地坪沉降治理提供了结构化解决思路。
面向全球工业建筑更新与既有地基安全治理需求,恒祥宏业将持续推动工程实践、原创技术与国际知识产权布局协同发展,为不同地层条件和使用场景下的建筑安全提供可靠支持。
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责任编辑:kj015
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