高層住宅地基處理方案設計綜述

溫 開 燦

(太原建工興城工程有限公司，山西 太原 030001)

高層住宅地基處理方案設計綜述

溫 開 燦

(太原建工興城工程有限公司，山西 太原 030001)

介紹了目前存在的高層結構的地基處理方案，主要對地基填料換填夯實地基法、CFG樁處理法進行了分析和概括，并研究了高層住宅地基處理方案設計的發(fā)展方向，對現(xiàn)在建筑工程建設水平的提高具有重要的現(xiàn)實意義。

高層住宅，地基處理，設計

0 引言

高層建筑的設計荷載由梁、柱等構件進行荷載傳遞之后，傳導到基礎，最終由與基礎相聯(lián)系的地基承擔。其中基礎在現(xiàn)今的施工技術當中的地位越來越高，各個建筑單位紛紛把技術的重點放在基礎的設計與施工當中，而地基處理的重要性也就不言而喻，各種地基處理的方法越來越成熟，目前在我國市場上主要存在的幾種基礎形式有：樁基礎、基坑支護、地下連續(xù)墻等。而地基處理方法主要有換填法、壓實法、CFG樁法等等。

1 基礎施工技術

要對高層建筑地基進行處理，首先要知道與之相聯(lián)系的基礎設計形式與導荷模式，只有確定基礎設計以及導荷方式，才能針對不同的模式進行地基處理，以滿足不同高層建筑對于地基承載力等參數的需求。我國常用的基礎形式有以下幾種。

1)樁基礎?，F(xiàn)今我國社會上最常用的樁基礎的形式主要有：筏板基礎、樁基礎以及箱形基礎等，當然，在這幾種基礎形式當中，樁基礎是最常用到的基礎形式。我國常用的混凝土預制樁具有很多優(yōu)點，但是由于其在制作過程當中所產生的噪聲較大，而且在施工過程當中產生的擠土效應比較明顯，近幾年應用并不是很多。目前主要的施工技術為鉆孔樁技術，這種施工方法最基礎的是采用正循環(huán)進行鉆進，在經過國外相關的研究機構對這項技術進行深入的研究和探索之后，發(fā)展出了泵吸反循環(huán)法以及長螺旋鉆孔法等不同種類的具有先進性的施工技術。

2)基坑支護。高層建筑的基坑與一般的建筑不同，高層建筑的基坑深度非常大，因此經常會給施工帶來困難以及安全風險，所以如何對深基坑進行合理防護，是一項非常困難而且關鍵的施工技術，目前深基坑圍護技術當中最主要的流程一般都包含有工前準備、錨桿施工以及土方開挖等。支護樁的方法較多采用的是人工挖孔的辦法，澆筑混凝土當作護壁，然后在樁的強度達到設計要求的時候開挖基坑，然后澆筑連系梁，當挖方的深度達到可以拉錨的深度的時候，再進行鉆孔，穿錨索和相關的注漿及錨固等工序，為了確保支護能夠達到預期的拉錨能力，還要對錨桿的抗拉能力進行試驗，而且在施工期間，也要對拉力進行檢測，確?？估芰?。

目前施工中的支護技術難度在不斷增加，隨著施工建筑物的高度不斷增加，所需要施工的基坑深度也在不斷增加，而寬度也在不斷加大，所以對于支護技術的要求也越來越高。另外一個因素就是工程地質越來越差，在這樣的復雜地質環(huán)境條件下進行支護施工很容易產生土體的滑坡以及支護的嚴重漏水等環(huán)境問題，對施工中的建筑、周邊的建筑甚至是地下管線造成嚴重的危害。

2 地基處理方法

在高層住宅建筑的施工過程當中，如果地基在規(guī)定的荷載以及基礎形式下仍然無法滿足設計對于容許沉降量以及承載力的相關規(guī)定，那么就必須采取合適的措施，對地基實施不同程度的設計加固處理，只有這樣才能夠保證建筑施工后期的施工質量，防止發(fā)生沉降、傾斜、開裂等種種問題，地基的處理方案主要包含有排水、換填、加筋、夯實等設計方案。

1)地基填料換填。換填法其實就是在基礎底面的涂層上面，將軟弱的承載力不滿足設計要求的土層挖掉，挖除一部分或者挖除全部土層都可以，然后再將能夠滿足設計承載力要求的土體逐步分層回填到基坑當中，并保證回填各層的壓實度。這樣如果采用高強度，低壓縮性的砂土一類或者加入符合要求的工業(yè)廢料以及素土，都可以達到能夠提高地基承載力的效果，而且由于換填的填料壓縮性都比較低，還可以降低建筑物的沉降量。對于砂石這樣高透水性的回填材料來說，還可以使基礎下面的空隙包含的水壓力消除掉，能夠有效地避免材料的塑性破壞。

2)夯實地基法。在地基的土體當中，主要存在著幾種不同的物理狀態(tài)，即氣態(tài)、固態(tài)與液態(tài)，這幾種物理狀態(tài)之間的轉換是一種物理過程，所以采用夯實的方法對地基進行處理，能夠有效地降低土質的孔隙率，如果在孔隙率大的土體上面反復碾壓，則可以壓縮土體，使之更加密實，提高土體的承載力，影響夯實后地基密實度的因素主要有：含水率，碾壓遍數，分層厚度等等。

3)CFG樁處理法。雖然同為樁基礎，CFG樁卻是處理地基的方法，而不是樁基礎。CFG樁就是把水泥、碎石樁、粉煤灰等摻合在一起形成的具有強度的樁基，可以起到提高地基承載能力的作用，屬于剛性地基的加固樁。CFG樁可以廣泛應用于粘性土、粉土以及其他的靠自重固結的素填土，然后通過基礎與樁頂之間的墊層可以有效地保證地基土承載力的提高，達到共同承載。通常CFG樁的施工可以采用長螺旋鉆孔法、振動沉樁法、管內泵送混凝土成樁法等，這種施工工藝，主要適用于粘性土、粉土等地基，這種處理方法更加實惠便捷、有著很好的經濟效果，是非常理想的地基處理設計方案。

3 高層住宅地基處理方案設計的發(fā)展

建筑工程的發(fā)展，科學技術的發(fā)展仍然是其先決條件。隨著科學技術的發(fā)展，必然會提出更多的高層建筑地基處理的設計方案，在如今這個科學技術普及的時代，計算機計算設計的技術被越來越多地應用到地基處理方案的設計當中，信息化技術與施工技術的結合，提高了施工技術的內涵，模擬施工與計算也越來越多地應用到基礎受力分析以及地基處理的方案設計中，因此，高層建筑的基礎施工和樹立，也必然沿著這樣的技術發(fā)展，朝著現(xiàn)代化、信息化等方向發(fā)展。

1)計算機模擬技術的應用。電子計算機的應用以及很多相關軟件的使用，大大地提高了我國基礎設計與地基處理設計的能力，其工程信息的服務程度和科學管理的水平也進一步加速了我國建筑技術與國際技術的接軌。當建筑企業(yè)需要對高層住宅建筑的地基進行計算與處理的時候，數字化技術就可以透過計算機的層面，對復合地基的數據與其他地基處理方式得到的數據進行比較分析，把數值處理的方法與地基基礎的工程施工基本理論結合起來，針對不同屬性的復合地基，對沉降量與承載力這兩個相關的數據進行計算。針對地基處理的設計，很多學者也提出了不同的分析計算模型，比如三維模擬，專門設計的計算程序等等，在不久的將來，隨著計算機技術的進一步發(fā)展，各方必然能夠對這方面技術擴大方法和技術的研究和推廣，拓寬軟件的運用，在地基處理方面發(fā)揮更大的作用，提高設計的水平和方案的實用性。

2)設備的作業(yè)水平提高。在地基處理的實施過程當中，針對不同的方案，也只有加強設備的作業(yè)水平，才能夠使設計具有實際意義，比如對于深層攪拌樁來說，原先具有靠自重下沉較難的特點，因此在設計當中采用率不高，當增加了輕型振動錘以后，振動錘提供了豎向的振動力，使得材料能夠輕易地插入到攪拌樁當中，就給方案的設計提供了穩(wěn)定的保證。

4 結語

地基處理的具體方案和技術，在高層建筑的應用當中是非常重要的，地基處理的好壞也直接影響著整個建筑物的結構安全與重要使用功能，與人身和財產等因素息息相關，所以在地基處理方案當中務必要做到萬無一失，確保建筑的施工質量和使用能力，本文就以上的問題提出了個人建議，拋磚引玉，希望廣大同行批評指正。

[1] 趙建即.高層建筑基礎設計的幾點體會[J].甘肅科技,2010 (11)：27-30.

[2] 肖 班，王銀娟.淺議深基坑支護技術及發(fā)展趨勢[J].城市建設與商業(yè)網點，2010(27)：55-56.

[3] 梁森客.建筑基礎工程中對地基加固處理技術的探討[J].中國高新技術企業(yè),2009(3)：73-75.

On survey of design for foundation treatment schemes of high-rise buildings

Wen Kaican

(TaiyuanXingchengConstructionEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)

The paper introduces the foundation treatment schemes at the high-rise structures, analyzes and surveys the foundation padding replacement, dynamic foundation method, and CFG pile treatment method, and researches the development for the design of the foundation treatment scheme of the high-rise buildings, so it is meaningful for improving the construction standards.

high-rise building, foundation treatment, design

2015-05-28

溫開燦(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)22-0083-02

TU472

A