高層建筑的地基處理技術研究

伊運恒

（運城市建筑設計研究院 山西 運城 044000 運城職業(yè)技術學院 山西 運城 044000）

高層建筑的地基處理技術研究

伊運恒

（運城市建筑設計研究院 山西 運城 044000 運城職業(yè)技術學院 山西 運城 044000）

近年來，隨著社會的不斷發(fā)展，人口數(shù)量劇增，人地矛盾日益激烈，高層建筑的發(fā)展逐漸緩解了人地矛盾，并為人們提供了更加舒適的居住與工作環(huán)境，但由于高層建筑自身結構的特殊性，對地基處理提出了較高的要求，這就要求必須不斷提升高層建筑地基處理技術，以促進我國建筑行業(yè)的良好發(fā)展。文中對高層建筑的地基處理技術進行了分析。

高層建筑；地基處理技術

1 導言

在建筑行業(yè)中，整個工程項目的基礎是地基，它在整個構筑物的使用和施工過程中起著基礎性的作用。所謂萬丈高樓平地起，不管是什么構筑物，要想它將來在使用過程中，安全、穩(wěn)固和牢靠，那就必須要保障基礎的牢靠。只有基礎牢靠了，建筑物才能穩(wěn)定牢靠。因此地基處理直接關系到建筑物的質(zhì)量。伴隨著房屋建設的不斷發(fā)展，地基基礎處理技術也取得了較大的進步。要想在科技迅猛發(fā)展的今天，使得建筑物能夠適應于復雜的地理環(huán)境和施工質(zhì)量的要求，就需要對以往對于高層建筑的技術和經(jīng)驗進行總結與學習。總結以往常用的地基基礎處理技術和地基的分類，發(fā)現(xiàn)新問題，利用先進的科學技術，發(fā)掘出新的適宜的技術，推進建筑行業(yè)的發(fā)展。同時，良好的施工工藝與與先進的技術，以及嚴格的規(guī)范也是保證構筑物安全的保障。

2 房屋建筑地基處理的主要特征分析

房屋建筑施工中，需要根據(jù)地下環(huán)境的特征對地基進行處理，人們對地基進行加固時常用的加固方法有冷熱處理法、膠結法、排水固結法、夯實地基等多種方法。對地基處理技術進行細分，還可以將這種技術分為樁基技術、地基加固技術以及地下連續(xù)墻技術。為了更好地消解地上層帶來的沖擊力，施工人員通常會利用樁基的緩沖作用將地基上部荷載傳輸?shù)降鼗畈俊Ｔ诘鼗庸踢^程中，為了避免地基的沉降變形，施工人員利用增強地基承載力的方式來解決這一問題。施工過程中的地基處理特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面的內(nèi)容：

2.1地基處理的復雜性

我國地域遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)地貌也存在較大的差異性，土地的種類也是多種多樣，主要的類型有凍土地、軟土地、鹽堿地等，由于不同地區(qū)的氣候環(huán)境有所不同，在房屋建筑施工中可能出現(xiàn)各種自然災害，例如地震危害、泥石流危害以及滑坡危害等，這些危害的出現(xiàn)最終會導致房屋建筑工程施工的地基處理工藝更為復雜。

2.2地基沉降的潛在性

房屋建筑施工是一個整體關聯(lián)性較強的施工項目，各個施工環(huán)節(jié)相互依托，環(huán)環(huán)相扣，地基工程作為房屋建筑工程施工的基礎環(huán)節(jié)，其施工過程中存在的潛在施工問題相對較多，這些問題的出現(xiàn)勢必會給整個房屋工程埋下更多的安全隱患。

2.3地基問題的嚴重性

房屋建筑地基施工直接關系到整個工程施工的壽命，如果地基處理存在問題，或者是其他施工方面出現(xiàn)問題，都會給建筑工程的施工安全埋下隱患，對人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴重的威脅。如果在施工中發(fā)現(xiàn)地基問題時，施工單位需要花費大量的財力和物力對此問題進行處理，增加了施工的難度。

2.4地基的多發(fā)性

地基問題是房屋建筑設計中最常見的問題，若地基處理中采用的實用技術和施工方法不正確，容易導致施工中出現(xiàn)房屋建筑坍塌問題，給人們的生命財產(chǎn)造成安全隱患。

3 地基處理技術類型分類

處理地基時，首先要對建筑物的地質(zhì)條件有一個明確的了解，知道它到底是我們哪種地基類型，到底是鹽堿土還是失陷性黃土，亦或者是多年凍漲土。地基處理一般主要分為以下幾種：

3.1夯實擠密

這種方法是最為常見也是使用最為古老和廣泛的方法。它是通過擠密和壓實，使得地基密室的方法。

3.2換填

換填這種方法是最為有效和常用的一種方法，它是將地基承載力較弱的土用地基承載力較強的土體來替換，從而增加其承載力。

3.3排水固結

這種方法是利用排水固結來將含水率較高的土體中的水分排除，從而減少其含水率，增加地基承載力。

4 高層建筑地基常用處理技術分析

4.1注漿加固法

注漿加固法主要通過壓送設備將有充填性能與膠結性能的漿液材料注入被加固的地基中，以此使土顆粒之間的間隙、土層界面或巖層裂隙內(nèi)部得到一定的擴散、膠凝或固化，提升地層強度，降低地層滲透性，避免地層變形與托換現(xiàn)象出現(xiàn)的地基處理技術。依據(jù)流動漿液體與土層之間的相互作用形式，可將注漿加固法分為滲透注漿、壓密注漿及劈裂注漿。在具體注漿施工中，注漿體一般以多種注漿加固法作用于土體。依據(jù)注漿工藝，還可將其分為單管注漿、套管注漿、布袋注漿及埋管注漿，高層建筑地基加固施工一般采用單管注漿與埋管注漿，其中，埋管注漿法主要用于人工挖孔樁、樁端附近軟弱地基土層的加固操作。在采用單管注漿法加固處理時，還可采用有效融合微型鋼管混凝土樁與注漿法的形式，以提升地基承載力，減少地基變形，改造地基不均勻性。

4.2 CFG樁復合地基

CFG樁即為水泥粉煤灰碎石樁，主要指在碎石樁基礎上加砂、粉煤灰及少量水泥，與水拌合制作而成的具備一定粘結強度的樁。目前已在我國諸多省市得到了良好的推廣使用，可用于多層建筑，甚至高于39層的高層建筑，并且還可在民用建筑與工業(yè)廠房中使用，能獲得明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。對于CFG樁加固軟弱地基加固機理，主要為樁的置換與擠密作用，以及成樁初期的排水效應與其對松散砂土的預震效應。CFG樁復合地基具有操作簡單、可調(diào)性強、適用范圍廣、工期短等方面特征。

4.3高壓旋噴法

高壓旋噴法主要是指利用鉆機將噴嘴的注漿管鉆至土層預定位置之后，采用高壓設備將注漿以20～40MPA的高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，鉆桿旋轉(zhuǎn)以一定的速度不斷向上提升，將漿液與土粒強制攪拌混合，當漿液出現(xiàn)凝固現(xiàn)象后，會在土中形成一個固結體，從而實現(xiàn)加固地基的目的，提升地基自身的抗剪強度，減小土的變形。高壓旋噴主要適用于地基承載力標準值、變形模量較高的地基土、卵石層中軟弱夾層的加固。

4.4深層水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是指采用特殊的攪拌軸輪葉從地面開始逐漸破壞攪拌至工程需要的高度，并將閥門打開，將水泥漿或水泥粉通過攪拌頭注入土體，然后利用攪拌頭將水泥等固化劑與原土強制攪拌均勻，確保其充分融合，然后發(fā)生物理化學反應形成強度較大的、壓縮性較小的樁體，樁體與樁周土需要共同承擔外部荷載，最終形成復合地基。深層水泥攪拌樁通常可分為深層攪拌法與粉體噴攪法兩種。水泥土的抗壓強度與被加固土體的性質(zhì)、水泥的標號、外加劑之間存在較為緊密的聯(lián)系。

4.5砂石墊層換填技術

砂石墊層換填技術是指為了實現(xiàn)增強軟土地基強度的目的，針對軟土地基中礫砂、中砂與粗砂區(qū)域強度不足的地區(qū)，采取換填工藝進行相對應的操作，一般通過礫砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料對軟土與浮土進行換填操作。在此過程中，需要對具體施工流程進行嚴格的、全面的控制，主要涉及以下幾點：合理調(diào)整砂石墊層與砂墊層的地面，確保其處于相同標高處，若其深度方面存在差異，在實際施工時，應當按照先深后淺的操作順序進行；在分段施工時，需要充分搗實，并且還要將接頭部位布設為斜坡。將碎石作為墊層時，需要在基坑的底部鋪設一層砂，并用碎石鋪設墊層，以避免基坑地面表層軟土局部破壞；合理運用插振法、平振法、水撼法、碾壓法及夯實法施工工藝鋪設操作。

5 結束語

總之，隨著城市人口的不斷增加，高層建筑以及超高層建筑必將會在的大城市中應用更加廣泛，對地基的要求也將會越來越高，建筑行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也將會越來越大。但隨著相關人員不斷的探索以及研究，高層建筑以及超高層建筑將會更好的服務于人們的生活。

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1007-6344（2017）05-0020-01