隨著我國經濟的不斷發展，許多既有建筑物受到當時經濟條件和建筑技術的制約，使用功能和結構形式已不能滿足時代需要，如原建筑物層高較低，未設計無地下室、停車庫等，若因此將整個建筑物拆除，重新建設，需消耗大量人力，物力，造成不必要的浪費，且建筑拆除后，產生大量無法重復利用的建筑垃圾，對環境造成嚴重破壞。

如果采用增層改造的方法，在既有建筑物下增層，在不增加建筑占地面積的情況下，增加了建筑物有效使用面積，而且增層改造實施和拆除后新建相比，建設周期短，投資小，這樣即可以節省國家資源，保護生活環境，又可以滿足其使用功能。

2、地下增層適用條件和設計要點  
　　既有建筑是否滿足增層改造的條件，應根據結構已使用年限、結構體系、水文地址條件等情況綜合考慮，地下增層還需仔細考慮下部開挖土體對周邊建筑物的影響。  
　　增層改造設計時，首先要分析該建筑增層改造的經濟效益、設計的可行性、施工的可操作性，在確定可以進行增層改造后，應明確改造后各構件的受力狀況、對結構整體進行復核驗算，確定基礎及上部構件是否滿足承載力要求、并對不滿足要求構件進行加固處理，保證整個過程安全可靠。 
　 3、工程實例  
　　3．1工程概況  
　　某 3層花園別墅位于深圳市港中旅花園別墅區，建于2002年，設計使用年限50年，建筑面積 約360㎡，為現澆混凝土框架結構 ，抗震設防烈度7度，框架抗震等級為三級，當地基本風壓為0.75KN/㎡，結構采用淺基礎，其埋深為1.5m，有兩根柱與相鄰一側建筑物公用基礎，根據地質勘查報告，下部土層依次為：素填土（平均深度4.8m）、粘土（平均深度1.3m）、礫砂（平均深度1.1m）、礫質粘土（平均深度11.0m）、全分化粗粒花崗巖（平均深度3.3m）、強風化粗粒花崗巖（平均深度2.0m）、地下水位位于室外地面5.5m以下，本工程基礎以粘土層做為持力層，建筑物填充墻體材料為粘土磚，建筑物自建成起，正常使用至今。

現應業主要求，在建筑物下部新增地下一層，層高3.3m，作為活動室使用。本工程設計采用了各種特種技術及措施，突破常規建筑上部增層的理念，安全可靠地完成了地下增層的實施。

3．2地下增層改造設計

3.2.1基礎部分

原結構基礎采用淺基礎，但為了地下增層下一步工作的實施，需將下部土方進行開挖，并將首層柱往下接長，這就涉及到原有柱托換及接長柱基礎類型的選擇，目前常用的托換類型有鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、頂承式鋼管靜壓樁、打入式微型鋼管樁、樹根樁 (微型鉆孔灌注樁 ) 等,這些樁型在設計及施工中總是存在一些難以克服的缺陷,如小直徑存在承載力低, 需布置的托換數較多, 易造成布樁困難;大直徑樁雖然承載力高,但在施工時易引起建筑物的附加沉降。此工程采用一種樁徑小、承載力高、施工簡便、引起附加下沉微小的新樁型—微型鉆孔嵌巖鋼管灌注樁 。它采用小型鉆機成孔入巖層至設計深度后,通長放置鋼管,然后灌注細石砼而成，現已廣泛應用于舊建筑物基礎加固及托換中。

3.2.2上部結構部分

原建筑結構的水平向位移，整體穩定性、抗震驗算及構造要求等均滿足相關要求，但增層改造后，建筑物總高度、首層層高、結構受力體系均發生變化，這就要求依據改造后的結構模型重新進行整體復核驗算，對不滿足要求構件進行加固處理。

3.2.3建筑物周圍土體支護及地下水處理

由于建筑物底部新增結構的層數、新增結構每層的層高不同，對下部土體開挖深度也有所不同，當增層建筑物下部地質情況較好，開挖深度較淺，且對相鄰建筑物、周邊市政影響較小時，可采用放坡開挖，這樣即可以節約投資，也可滿足安全要求。

但當地下水水位高標高于開挖土體頂面標高時，若保證土體開挖正常實施，需抽取開挖區域內地下水，這樣以來導致建筑物周邊地基土地下水位標高下降，以至于土體應力發生重分布，最終有可能導致所改造建筑物及相鄰建筑物基礎發生不均勻沉降，帶來不必要的麻煩。為避免此種情況的發生，需在開挖前進行止水帷幕及支護處理，本工程采用直徑500mm旋噴樁止水，要求樁與樁之間要求有一定的咬合區域（詳見旋噴樁平面布置圖），止水后開挖土體邊坡采用鋼筋混凝土錨噴支護。

3.3 地下增層改造施工

3.3.1 地下增層改造施工總流程

放線→定位→障礙物拆除→嵌巖鋼管灌注樁施工→抱柱式托換鋼梁體系制安→支護體系施工→預應力反壓、臨時鎖樁→土方開挖至地下室增層所需標高→鑿除原柱基礎承臺→土建施工（地下室擋土墻、底板、永久托換承臺、托換柱）→拆除抱柱式托換鋼梁體系及部分樁體→清理收尾

3.3.2托換預頂

當下部土體開挖時，柱下的基礎土體由于失去承載能力，從而使上部建筑物可能發生沉降變形，為了控制建筑物的沉降變形，通過對新加柱下樁基礎的樁頭進行主動預頂，使新增的托換梁柱體系上抬，微型嵌巖鋼管樁完成下沉，從而控制建筑物的沉降變形。

具體實施方法為：上部托換體系完成后，通過建筑物自身反力對微型嵌巖鋼管樁實施預頂施工，樁達到設計承載力后，再鎖定樁頭。

為保證每根微型嵌巖鋼管樁承載力滿足設計要求，同時滿足微型嵌巖鋼管樁上頂荷載不大于柱軸向荷載的要求，樁頭主動托換預頂施工為：（1）在托換柱旁先選擇一對稱樁位，同時架設主壓樁架，利用千斤頂回頂樁頭，樁達到設計承載力后，檢驗了樁的承載能力及下沉是否滿足要求后卸荷，然后重復未壓的樁頭按前面步驟進行。（2）在該托換柱所有樁位位置安裝主壓樁架型鋼梁及垂直主壓樁架方向安裝型鋼梁鎖定裝置，各千斤頂按照設計值進行同步初級加載和分級加載。上抬1～2mm即為加載完成。當加載完成至預定值后,穩壓保持15min后，若預頂裝置穩定及結構體系監測值均在控制值以內時，立即對所有樁頭進行封閉（澆筑混凝土）。同時加強監測。（3）卸除千斤頂、主壓樁架，型鋼梁鎖定裝置不動，待樁頭砼達到足夠強度后，再卸除型鋼梁鎖定裝置。

3.3.3施工監測

在整個施工過程中，為保證所用施工操作安全，可靠，需對建筑物整體變形（整體傾斜，不均勻沉降等）、構件變形（梁撓度變形）、及各構件裂縫情況進行實時監測，監測建筑物傾斜通過傾角儀可完成，監測鄰近原柱的沉降監測和裂縫監測，沉降監測設備為光柵尺，裂縫監測通過裂縫寬度測量儀完成。

總之，既有房屋的地下增層改造工程，比新建工程更為復雜，必須嚴格按規范及相關規定，做好改造前的調查研究和方案比較，精心設計，精心施工，在施工過程中必須做好各項監測及監控，保證整個增層改造過程及今后的使用安全、可靠、耐久。
　　

4、結論  
　　地下增層技術目前在國內有應用到，但使用范圍經濟較發達城市，隨著各地經濟快速的發展，人口日益增多，這種技術的應用也會越來越廣泛，這對增加或改變建筑使用功能，緩解建設用地緊張具有積極意義。