探討高層建筑地基處理

趙冠生

【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為了城市建設的主要內(nèi)容，而高層建筑的地基的建設作為高層建筑工程的質量保障，已經(jīng)受到了人們的廣泛關注。本文首先簡單介紹了地基的概念，其次介紹了灰土墊層法、灰土擠密樁法、素混凝土樁法、強夯法以及加固法等高層建筑的地基處理技術，最后介紹了高層建筑地基處理過程中容易出現(xiàn)的問題以及處理措施。

【關鍵詞】高層建筑；地基；地基處理技術

近年來，我國高層建筑建設事業(yè)已經(jīng)得到了較為迅猛的發(fā)展，對高層建筑的基礎建設也提出了更高的要求，高層建筑物在以往建設的過程中，通常會發(fā)生由于抗震強度不夠、地基沉降不均勻以及地基強度不夠從而造成的種種事故，這便對相關技術人員提出了更高的要求，要求技術人員必須結合建筑的上部結構、基礎以及地質條件進行綜合考慮，從而選擇出最合適的施工技術以及基礎形式，進而使得高層建筑物的承載力能夠滿足相關的要求，從而在很大程度上確保高層建筑物的安全和質量。

高層建筑物的基礎面積較大、荷載較重、埋置深度也較大，因此，對沉降的要求比較嚴格，在進行地基基礎方案的選擇時，必須對上述的特點進行綜合的考慮，并且在此基礎上還應該結合場地的工程地質條件以及建筑結構的要求，并且依據(jù)技術可行、環(huán)境以及經(jīng)濟合理的原則進行。

1.地基簡介

地基主要指的是建筑物下面用來支撐基礎的巖體或者是土體。從施工現(xiàn)場的角度來看，地基可以分為人工地基和天然地基。通常情況下，地基指的就是基礎下面用來承受壓力的巖土持力層。天然地基指的是在自然狀態(tài)下就可以滿足承擔基礎全部荷載的要求，而不再需要人工進行加固的天然土層，天然地基能夠在很大程度上節(jié)約工程造價，不需要進行人工處理的地基，天然地基一般分為四大類，分別是巖石地基、砂土地基、粘土地基以及碎石土地基。而人工地基是需要進行人工處理或者是改良的地基，例如沙地、坡地以及淤泥地質，或者一些盡管土層地質較好，但是由于上部荷載過大，為了使得地基能夠擁有足夠的承載力，因此，必須要對其進行人工處理和加工。

2.高層建筑地基處理技術

2.1灰土墊層法

灰土墊層法是一種較為傳統(tǒng)的地基處理的方法，在高層建筑時應用尤其廣泛?；彝翐碛幸欢ǖ乃€(wěn)定性以及膠凝強度，一般情況下，質量合格的灰土墊層本身能夠承載的標準值可以達到300～600Kpa，壓縮模量或者變形模量一般情況下也可以達到20～40Mpa，因此，灰土墊層法比較適用于高層建筑的地基處理。當?shù)鼗幚砗穸缺容^大時，下部一般采用素土墊層，從而能夠在很大程度上節(jié)約費用。在這里需要說明的是，當墊層下面存在著厚度較大的高壓縮性土層時，建筑物很有可能會產(chǎn)生較大的傾斜或者是沉降，更甚者可能還會引起基礎、墊層或者是上部結構的開裂或者是破損?；彝翂|層一般以土料為主，因此，造價較低，當然，其也有一定的缺陷，它的缺點是施工的時候容易受環(huán)境、氣候以及地下水位的影響，因此，在利用灰土墊層法進行地基處理的過程中，現(xiàn)場的施工質量必須從嚴控制，通常情況下要求應該充分拌勻和適當?shù)募铀?，一般灰土墊層的厚度并不適宜于超過3m，并且應該注意在地下水位以上進行施工。

2.2灰土擠密樁法

灰土擠密樁法是濕陷性黃土地區(qū)高層建筑地基處理的方法之一，并且已經(jīng)得到了廣泛的應用?；彝翑D密樁法的地基承載力的標準值在一般情況下可以達到300Kpa～400Kpa。在高層建筑中如果要使用灰土擠密法則應該通過現(xiàn)場荷載試驗從而確定灰土樁復合地基的承載力標準值，并且按照一定的規(guī)范對深度進行修正，從而使得其承載力能夠有一定程度的提高?；彝翑D密樁的處理深度一般情況下可以達到15m左右，而且施工進度也比較快，造價也比較低，經(jīng)常應用在大厚度的濕陷性黃土地的高層建筑地基中。但是，其也有一定的缺點，它的缺點便是錘擊法成孔所造成的施工噪音很大，因此，這一方法在市區(qū)中使用有一定的局限性，而且沉管法處理的深度也大于10m，這便使得施工比較困難，針對這一情況，可以使用沖擊成孔擠密法進行施工，而且灰土樁擠密法在施工中進行應用的另一問題便是設計樁間距至今仍然僅憑經(jīng)驗進行確定，現(xiàn)場施工的夯填質量以及灰土拌制時經(jīng)常有監(jiān)控不嚴的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.3素混凝土樁法

利用素混凝土樁法進行地基處理在全國各地已經(jīng)得到了廣泛的應用，其灌注材料便是素混凝土或者是摻入粉煤灰或者是其它一些工業(yè)廢料的混凝土混合物，在進行設計時，應該將其按照復合地基進行考慮，承受的荷載也由樁體以及樁間進行共同分擔，當樁的灌注強度以及質量有所保證時，素混凝土樁體的承載力在很大程度上取決于土對樁的支撐力，通常情況下，樁體的單位面積的承載力標準值為800～1500Kpa，而樁間的距離可以適當?shù)脑龃蟮?.0d～3.5d，這時置換率為0.101～0.074，這一方式的采用，不僅能夠使得樁數(shù)有所減少，而且還能夠在很大程度上降低工程總費用。在進行施工的過程中應該注意使用震動沉樁機，并且對樁管的提升速度以及混凝土的灌注質量進行嚴格控制，素混凝土樁法一般并不需要進行排運泥漿，盡量控制施工樁數(shù)，能夠在很大程度上減少工程總費用，素混凝土樁法比較適用于承載力較大而且環(huán)境要求比較高的工程。

2.4強夯法

強夯法指的是使用大型起重設備，將大重量以及一定外形結構規(guī)格的夯錘起吊到某一規(guī)定的高度后，使其進行自由下落，從而使得地基土能夠收到較為強大的沖擊能量，使其夯實，能夠使得地基土產(chǎn)生較為強烈的振動以及很高的動應力，能夠使得土體的強度能夠在一定的范圍內(nèi)有所提高，進而使得其壓縮性降低。強夯法擁有施工設備較為簡單、使用土質的范圍十分廣、加固效果十分顯著、施工工藝以及操作較為簡單等加固特點，而且能夠取得較高的地基承載力，一般的地基強度能夠提高2～5倍，并行沉降量也很小，壓縮性能夠降低2～10倍，同時加固影響深度可以達到6～10m，使用強夯法加固過的地基土，土粒結合較為緊密，擁有比較高的結構強度，而且這一方法的工作效率很高，施工速度較快而且轉換土回填以及樁基能夠縮短一半的工期，能夠在很大程度上節(jié)省加固原材料，施工費用也較低，因此能夠減少資金的投入，其適用范圍也十分的廣泛，不僅可以在陸地上進行施工，還能夠在水下進行施工，但是，其也有一定的缺陷，它的缺點時在施工時的振動以及噪音很大，因此，強夯法并不適用于人口較為密集的城市。

2.5加固法

2.5.1高壓旋噴法

高壓旋噴法是一種利用噴射化學漿液以及土?；旌蠑嚢柽M行地基處理的一種方法，目前經(jīng)常適用的是水泥漿液，為了防止?jié){液的流失，經(jīng)常會加入氯化鈣或者是三乙醇胺等速凝劑，這一方法還經(jīng)常會應用于建筑物地基的補強。

2.5.2化學加固法

化學加固法一般通過壓力灌注或者是攪拌混合等措施，從而使得化學溶液或者是膠結劑進入圖層，使得土粒膠結，經(jīng)常使用的漿液有以水玻璃為主的氯化鈣配制成的水玻璃溶液；以重鉻酸鹽木質素漿等紙漿液為主的漿液；高標號硅酸鹽水泥和速凝劑配制成的水泥漿液以及以丙烯酸氨為主的漿液等等，目前經(jīng)常使用的便是水泥漿液。

2.5.3硅化加固法

硅化加固法是利用一定的壓力，將漿液通過下端帶孔的管子注入土中，使得土粒膠結起來，經(jīng)常使用在滲透性較強的土層，而且其加固效果與土壤的滲透性、注漿壓力以及所使用的化學溶液的濃度有很大的關系。對于一些滲透系數(shù)每分鐘小雨10～6m的粘性土，進行壓力注入的硅酸鈉溶液依靠的是電滲作用，才能夠進入土層的空隙，這一方法便稱為電硅化法，這一方法的加固作用較快而且工期短，有時候還會應用到加固已經(jīng)建成的工程。

3.高層建筑地基處理過程中容易出現(xiàn)的問題以及處理措施

高層建筑的地基基礎的處理技術能夠在很大程度上決定整個高層建筑的工程質量，盡管目前關于地基基礎的處理技術已經(jīng)較為成熟，但是仍舊無法避免的在地基基礎的施工過程中存在著較多的問題，這些問題應該要引起相關技術人員以及施工人員的高度重視。

3.1對地基的基礎保護不周

如果在進行地基處理施工的過程中，對地基的基礎保護不周，例如在比較多雨的長江以南的地區(qū)，在施工中，就很容易使得地基進水，從而使得整個地基的質量都有所影響，因此，施工方應該針對當?shù)氐牡刭|狀況對地基的基礎進行最大程度的保護。

3.2塌方

假如在地基基礎處理的過程中出現(xiàn)了塌方的問題，則會使得整個地基土的穩(wěn)定性受到很大程度的擾動，使得整個地基的承載力也會受到很大程度的影響，從而導致整個工程受損，使得周圍建筑的安全性也有所影響，更甚者還會引起較大的安全事故，造成一定的人員傷亡，因此在施工過程中應該要求在施工前設計人員應該針對當?shù)氐牡刭|結構以及地質質量進行考察，從而防止施工過程中塌方問題的產(chǎn)生。

3.3施工不善

在進行地基處理施工過程中，有很多的施工方對整個施工過程缺乏一定的管理，從而導致實際挖出來的基坑與施工之前所設計的有所偏差，這便使得整個地基的承載力有所下降，使得工程質量受到很大的影響，因此，應該注意在進行地基基礎處理的過程中，稍有不慎便會使得地基基礎的質量受到很大程度的影響，因此，施工方應該注意在整個施工過程中進行妥善的管理，并且在遇到問題時，應該進行科學的分析，從而找過有效的解決辦法，并且及時進行實施，從而使得整個建筑工程的施工質量有很大程度的保障。

4.結束語

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量也越來越多，而高層建筑的施工質量也受到了人們的廣泛關注，而高層建筑的地基基礎 施工質量能夠在很大程度上影響高層建筑的整個工程質量，因此，應該給予高度的重視，在進行高層建筑地基處理的施工過程中，施工人員應該對地基處理的技術進行熟練的掌握，施工單位也應該要制定相關的施工質量標準，同時對施工部門應該加強培訓和管理，通過技術人員以及施工人員的共同努力，使得高層建筑的穩(wěn)定性和安全性有所保障。

【參考文獻】

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