歷史二級保護建筑圣瑪麗教堂在幾百年來陸續(xù)有沉降并進行了幾次加固，2021年由于土壤固結(jié)和植物的收縮，伴隨地基下沉墻壁也出現(xiàn)了裂縫。通過Geobear地質(zhì)聚合物注入技術(shù)將固結(jié)土壤進行夯實并阻止收縮膨脹能力，長期保障建筑物地基的良好狀態(tài)。

圖1：圣瑪麗教堂

歷史二級保護建筑圣瑪麗教堂位于英國的伍斯特郡的多維爾代爾（圖1）。它最初的建筑可以追溯到12世紀，并在隨后的幾個世紀里進行了修復。在20年代初，這座教堂已經(jīng)顯示出下沉的跡象，并且在2012年，Geobear（當時名稱為Uretek）完成了建筑西翼的地基加固工程。

2021年，該建筑的東翼開始出現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)性沉降的跡象。建筑物的墻壁上形成了大裂縫（圖2），因此需要進行地基穩(wěn)固以保護建筑物的完整性。

圖2：東翼外墻裂縫

沉降的原因是粘土層收縮，沉降區(qū)域附近的一棵大樹加劇了粘土收縮。當粘性土的含水量降低時，會發(fā)生粘土收縮，這會導致地面上方建筑結(jié)構(gòu)輕微下沉，導致裂縫。

現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，該建筑下方的地基是由地下1米以下的松散軟質(zhì)的砂質(zhì)粘土組成，再往下是堅硬的粘土層，改良后的PI介于12和25之間，深度為2米。

Geobear解決方案

圖3：東翼建筑注漿位置

圖4：注射點位置

Geobear根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)設計了一個解決方案。該解決方案的施工要點是在建筑東翼周圍以預定的間距和深度將地質(zhì)聚合物樹脂注入結(jié)構(gòu)下方（見圖3）。

地質(zhì)聚合物樹脂以雙組分液體的形態(tài)注入。當兩種組分在地面混合時，會發(fā)生反應，導致材料膨脹。地質(zhì)聚合物材料的膨脹壓實粘土，并阻止收縮膨脹能力，并穩(wěn)固地基結(jié)構(gòu)下方的土層。

東翼需要多次注入地質(zhì)聚合物，注入深度為現(xiàn)有基礎(chǔ)以下2米。需要在處理位置周圍挖出淺溝槽，露出地基（圖4）。

圖5：激光監(jiān)視器在1級時提高了24%

圖6：SPT結(jié)果

在注射過程中，激光用于監(jiān)測該區(qū)域的穩(wěn)定性，并確保建筑物不會發(fā)生抬升。當激光接收器上記錄到0.5mm的移動時，這表明地面已穩(wěn)固（圖5）。

標準貫入儀測試也用于確認地基承載力方面的改善。圖6顯示了三個級別中的每一個級別的改進，其中級別1的改進達到了24%。

Geobear可以在兩天內(nèi)完成項目的穩(wěn)定工作。使用獨立的裝置，施工僅僅需要最少的機器和設備。地基加固該建筑的另一種選擇是基礎(chǔ)換托；這將需要進行大規(guī)模挖掘，并對現(xiàn)場進行數(shù)周的封閉施工。此外，作為一種歷史保護建筑，托換解決方案會造成對教堂造成很大的破壞風險。