高層建筑地基換填加固 處理技術(shù)的研究

韓紅偉

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)城市人口越來越多，但城市居住地的擴(kuò)張速度相對(duì)較慢，難以滿足城市居民居住需求。而高層建筑的出現(xiàn)有效地解決了這一問題，并極大地提高了土地利用率，緩解了用地緊張的現(xiàn)象。在高層建筑解決民生問題的同時(shí)，也對(duì)建筑技術(shù)提出了更高的要求。特別是高層建筑的地基處理，作為一個(gè)建筑最基礎(chǔ)的部分，承載著上層構(gòu)筑物的復(fù)雜作用，決定著建筑整體的壽命。本文對(duì)高層建筑地基處理的主要特點(diǎn)做了介紹，分析其在施工中存在的不足之處，并根據(jù)工程實(shí)際情況提出了相應(yīng)的解決方法。

隨著高層建筑在我國(guó)的增多及其功能需求的提高，高層建筑在建設(shè)質(zhì)量上也被予以了更高的要求。而地基處理作為其中極為重要的一個(gè)施工過程，從根本上決定了建筑的建設(shè)質(zhì)量，故在施工中要嚴(yán)格按照規(guī)范要求選用施工材料、工藝技術(shù)，并對(duì)地基處理中的關(guān)鍵施工流程予以重視，確保建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量。

一、房建工程中地基處理的特點(diǎn)

地基處理是進(jìn)行上層建筑施工之前必要的施工流程，也是建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)，對(duì)于建設(shè)質(zhì)量有著極為重要的工程意義。所以只有對(duì)地基處理的特點(diǎn)有著深刻而清晰的認(rèn)識(shí)，才能保證施工質(zhì)量。地基處理有著以下幾個(gè)特點(diǎn)，需要在工程中予以重點(diǎn)關(guān)注：（1）復(fù)雜性。由于我國(guó)幅員遼闊，所以各地區(qū)氣候、地質(zhì)都有著較大差異，由此造成地基環(huán)境具有很大的不確定性。在地基處理時(shí)，需要對(duì)地基環(huán)境進(jìn)行充分的勘測(cè)分析。（2）隱秘性。在工程施工中，各個(gè)施工過程相對(duì)獨(dú)有又相互關(guān)聯(lián)，前面的施工過程對(duì)于后面的施工過程有著多種多樣的復(fù)雜作用與干擾。在地基處理中各施工過程間的影響較為隱秘，不易被施工人員發(fā)現(xiàn)，如果沒有及時(shí)采取相關(guān)措施，對(duì)后續(xù)施工質(zhì)量可能會(huì)產(chǎn)生巨大損害。（3）困難性。地基處理在研究上由于影響因素較多，所以在設(shè)計(jì)時(shí)往往難以考慮周全。且施工時(shí)為地下空間作業(yè)，施工質(zhì)量難以得到保障。

二、地基處理的意義

在上文中，論述了地基處理對(duì)于高層建筑的重要性，當(dāng)?shù)鼗幚聿粷M足要求時(shí)，高層建筑容易發(fā)生傾斜、下沉、開裂等現(xiàn)象，埋下巨大的安全隱患。所以對(duì)于地基處理，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范采取相關(guān)施工手段，來保障建筑地基具有足夠的使用強(qiáng)度。

1.保障抗剪強(qiáng)度

對(duì)于高層建筑而言，其地基土的抗剪強(qiáng)度一般較弱，當(dāng)上部建筑承受較大荷載或者出現(xiàn)明顯偏載時(shí)，建筑物極容易發(fā)生傾斜，對(duì)建筑的安全性與正常使用產(chǎn)生影響。所以在高層建筑的地基處理中，對(duì)于其抗剪強(qiáng)度要予以足夠重視。

2.減小沉降量

由于高層建筑其自身具有很大的自重，所以其地基沉降量往往也較為突出，容易造成建筑物的破壞，當(dāng)沉降不均勻時(shí)還容易發(fā)生建筑的傾斜。但通過對(duì)地基土進(jìn)行合理的處理，可以使得其沉降量得到大幅減小。

3.提高動(dòng)力特征

地基的動(dòng)力特征在一定程度上表征著其抗震性。動(dòng)力特征更高的地基土上，地震作用的效果能夠得到更好地緩解，高層建筑受到的地震作用會(huì)更輕微，建筑物的安全性也會(huì)更高。

三、地基處理中存在的問題

1.塌方

由于地基處理屬于地下施工，而在地下施工環(huán)境中地基土土質(zhì)大多存在復(fù)雜性，極容易出現(xiàn)多種土質(zhì)的土同時(shí)作用的情況。如果在施工前對(duì)于施工位置的土層情況沒有進(jìn)行詳細(xì)而全面的勘測(cè)分析，開挖深度超過準(zhǔn)許值，那么極有可能會(huì)出現(xiàn)塌方，對(duì)后續(xù)施工造成影響。

2.防護(hù)不當(dāng)

地基處理時(shí)為了預(yù)防各種可能發(fā)生的工程問題，往往需要設(shè)立好相關(guān)防護(hù)措施。譬如，對(duì)于地下水的處理，除了要合理經(jīng)濟(jì)地選擇排水方法，還需要在基坑周圍布置良好的防水措施，防止地下水滲入導(dǎo)致地基沉降、軟弱。所以，完整且合理的地基處理施工需要建立在完善的防護(hù)措施之上。

3.施工技術(shù)與施工材料問題

隨著建筑技術(shù)與材料的研究得到推動(dòng)，現(xiàn)今的建設(shè)項(xiàng)目有了更高的上限，可以滿足更為多樣和復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)。但在實(shí)際施工中，有的建設(shè)企業(yè)為了降低成本、提升利潤(rùn)，選擇偷工減料，使得工程質(zhì)量遠(yuǎn)無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。有的施工的隊(duì)伍作業(yè)技術(shù)較低，施工技術(shù)不符合工程規(guī)范要求，造成施工質(zhì)量低下。同時(shí)，監(jiān)管部門的管理不力，也會(huì)為建筑工程質(zhì)量埋下安全隱患。

四、地基加固處理技術(shù)

由于地基處理對(duì)于高層建筑建設(shè)有著極為重要的意義，所以需要對(duì)地基處理技術(shù)嚴(yán)格規(guī)范，來滿足建筑設(shè)計(jì)要求。

1.采用樁基

為了增加地基承載力，適應(yīng)高層建筑荷載作用，可以在地基處理中使用樁基。工程中常常采用預(yù)制樁施工，先在工廠用標(biāo)準(zhǔn)化施工方法生產(chǎn)出質(zhì)量較高的預(yù)制樁，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝、連接。該方法的特點(diǎn)是預(yù)制樁自身質(zhì)量有保障但施工過程常常伴隨噪音、振動(dòng)等不文明現(xiàn)象的產(chǎn)生。除此之外，還可以采用灌注樁施工，該法施工更為快速，且減小了噪音、污染的產(chǎn)生。預(yù)制樁的設(shè)計(jì)與選用要根據(jù)工程實(shí)際來決定，其樁徑、長(zhǎng)度、材料等對(duì)成樁質(zhì)量都有著很大的影響，所以需要根據(jù)地勘報(bào)告制定詳細(xì)而全面的打樁方案，以保證樁基的效果能夠滿足施工預(yù)期。特別值得注意的是，預(yù)制樁施工中沉樁方式的選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)情況、預(yù)制樁特性等因素來綜合決定，以免沉樁效果不佳。

2.完善防護(hù)措施

建筑高度越高、建筑面積越大，其地基處理的難度與工作量也越大。高度大于100米的建筑，其往往被定義為高層建筑，在進(jìn)行地基處理的前期要針對(duì)施工全過程制定詳細(xì)的施工計(jì)劃并做好技術(shù)交底，提升施工效率。在實(shí)際施工中，由于地基的工程環(huán)境受到土質(zhì)、地下水等多種因素影響，一般較為復(fù)雜，施工時(shí)往往會(huì)遇到意料之外的問題，且建筑高度越高問題往往越復(fù)雜，所以在施工過程中需要做好相關(guān)的防護(hù)措施來預(yù)防可能出現(xiàn)的工程問題。譬如，在基坑開挖時(shí)，要做好基坑支護(hù)且邊挖邊支，以防出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)破壞，目前常用的基坑支護(hù)形式有土釘墻、重力式水泥擋土墻等，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行選擇，既要滿足工程需求也要考慮項(xiàng)目成本控制。同時(shí)對(duì)于基坑排水也要選擇得當(dāng)，設(shè)計(jì)合適的井點(diǎn)管布置，降水的同時(shí)要及時(shí)設(shè)置擋水帷幕等防水措施。

3.采用注漿法

注漿法主要運(yùn)用于結(jié)構(gòu)的加固處理，其施工方法具體而言就是將容易固化的漿液滲流到結(jié)構(gòu)裂縫中去，以此固化填補(bǔ)裂縫來有效提升結(jié)構(gòu)性能。在地基處理中，注漿法的使用主要是為了解決雨水滲漏、結(jié)構(gòu)缺損等工程問題，有著極為重要的加固意義。在注漿法施工時(shí)，需要針對(duì)工程環(huán)境選擇合適的注漿工藝、注漿位置、注漿量，來達(dá)成良好的加固作用。在進(jìn)行施工前，務(wù)必對(duì)注漿工藝的工程條件做完善的勘察分析，當(dāng)出現(xiàn)由于地基過深導(dǎo)致的勘察不便時(shí)，可以采用硅化注漿法或堿液注漿法等多種工藝并用的注漿方法，來彌補(bǔ)前期勘查不足的缺陷，緩解地基承載力不足帶來的沉降、傾斜等問題。

4.積水處理

在我國(guó)很多地區(qū)，受到工程地質(zhì)的影響，在基坑開挖過程中，由于地下水位較高、土壤抗?jié)B差等原因很容易出現(xiàn)基坑積水。如果不采取合適的防治措施，將會(huì)對(duì)基坑強(qiáng)度造成極大的損害，從而引發(fā)安全事故?；臃e水處理可主要分為兩部分：排水與水泥攪拌注入。首先，針對(duì)積水應(yīng)當(dāng)選擇合適的排水措施，將基坑內(nèi)積水有效地排出；其次，使用攪拌機(jī)拌制水泥砂漿并在地基表面安置一定大小的擋板，將砂漿通過擋板與地基間的縫隙流入地基中，以此完成注入。在施工過程中應(yīng)當(dāng)注意，水泥砂漿注入完成后要進(jìn)行充分的壓實(shí)處理，以保證各部分能夠得到充分的融合，加固效果能夠得到可靠保障。

5.施工管理

在工程項(xiàng)目的質(zhì)量控制中，除了使用合理的施工技術(shù)與施工材料，還需要有效的施工管理。因?yàn)楣こ痰拿恳粋€(gè)步驟都需要人工參與完成，施工過程的高效開展離不開人力資源的合理調(diào)配、施工完成后的監(jiān)督驗(yàn)收。具體而言，為了施工能夠高質(zhì)量且快速進(jìn)行，就需要制定有完善的人員管理制度與工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)項(xiàng)目全過程實(shí)行精細(xì)化的管理，讓每個(gè)施工過程都有標(biāo)準(zhǔn)可依，有制度可查。人工作為貫穿工程始終的要素，是工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在，對(duì)工程施工有著最為直接的影響，所以建設(shè)企業(yè)要選擇施工技術(shù)成熟、信譽(yù)良好、具有責(zé)任心的施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作。管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)具備良好的專業(yè)素養(yǎng)、管理水平，能夠有效地分配工程任務(wù)、監(jiān)管施工質(zhì)量。同時(shí)也要求項(xiàng)目人員具備高度的安全意識(shí)、掌握足夠的安全措施，保障項(xiàng)目在安全的前提下進(jìn)行。

五、結(jié)語

根據(jù)上文論述可知，地基處理是高層建筑施工的重中之重，也是項(xiàng)目施工其無可或缺的一部分。由于地基處理從根本上決定著高層建筑的承載能力與使用壽命，所以在其施工中必須嚴(yán)格依照規(guī)范要求與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，要選用合理的施工技術(shù)與施工手段并對(duì)項(xiàng)目人員加以有效分配和監(jiān)管，以此確保項(xiàng)目質(zhì)量，也為上層建筑的施工提供可靠的支撐。除此之外，在工程中也應(yīng)當(dāng)對(duì)于項(xiàng)目進(jìn)行具體的總結(jié)分析，給出適合項(xiàng)目具體情況的解決手段。