高层建筑基础施工及地基处理技术分析

时间：2024-04-25

文/肖兆亮刘燕，.身份证号：430698300596；.身份证号：4330989005543

高层建筑基础施工及地基处理技术分析

文/肖兆亮1刘燕2，1.身份证号：413026198302105916；2.身份证号：411330198910051543

近年来，随着社会的不断发展，人口数量剧增，人地矛盾日益激烈，高层建筑的发展逐渐缓解了人地矛盾，并为人们提供了更加舒适的居住与工作环境，但由于高层建筑自身结构的特殊性，对地基处理提出了较高的要求，这就要求必须不断提升高层建筑地基处理技术，以促进我国建筑行业的良好发展。

高层建筑；基础施工；地基处理；技术

1 高层建筑基础施工与地基处理中的存在的问题分析

1.1 缺少完善的防护措施

近年来随着高层建筑数量和规模的不断扩大，部分施工企业为了赶工期和进度等，在基础施工和地基处理的过程中，缺少完善的安全防护措施，不重视安全设施的投人，最终影响了基础施工工作的效率。表现在一些高层建筑基础施工的过程中，安全设施不完善、不规范，缺少安全警示标志等。此外在基础施工和地基处理的过程中，没有加强对安全防护设施的维护等，也会影响到施工安全。部分施工企业不重视基础施工过程中的安全管理工作，施工人员在施工的过程中缺少安全防护意识，导致基础施工过程中存在比较多的安全隐患，最终导致基础安全事故的发生。高层建筑基础施工和地基处理对于施工安全具有比较高的要求，特别是在一些地质条件比较复杂的地区，对于地基处理技术要求比较高。因此在基础施工和地基处理的过程中，应当重视施工现场的安全，做好相应的技术交底，对施工设备等进行严格的检查，确保施工的顺利进行。

1.2 缺少完善的施工方案

在高层建筑基础施工和地基处理的过程中，由于各个地方气候、地质环境条件不同，所以采取的施工技术和施工方案也不相同，需要设计针对性的施工方案。但是在具体施工的过程中发现，部分施工单位没有制定完善的施工方案，对于施工过程中的可能存在的困难和问题预估不足，严重影响了施工的效率。例如在某高层建筑施工的过程中，在前期的地质调查中没有发现地下水丰富的现象，结果在具体的基础施工过程中施工方案不科学、不合理。由于没有做好相应的施工准备，采取相应的技术方案等，在施工的过程中存在安全等问题。特别是在我国南方某些地区地基处理的过程中，由于雨水比较多，雨水渗入的现象比较严重，如果没有完善的处理方案，那么也会影响到基础施工和地基处理的效果。

2 高层建筑地基常用处理技术分析

2.1 注浆加固法

注浆加固法主要通过压送设备将有充填性能与胶结性能的浆液材料注入被加固的地基中，以此使土颗粒之间的间隙、土层界面或岩层裂隙内部得到一定的扩散、胶凝或固化，提升地层强度，降低地层渗透性，避免地层变形与托换现象出现的地基处理技术。依据流动浆液体与土层之间的相互作用形式，可将注浆加固法分为渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。在具体注浆施工中，注浆体一般以多种注浆加固法作用于土体。依据注浆工艺，还可将其分为单管注浆、套管注浆、布袋注浆及埋管注浆，高层建筑地基加固施工一般采用单管注浆与埋管注浆，其中，埋管注浆法主要用于人工挖孔桩、桩端附近软弱地基土层的加固操作。

2.2 CFG桩复合地基

CFG桩即为水泥粉煤灰碎石桩，主要指在碎石桩基础上加砂、粉煤灰及少量水泥，与水拌合制作而成的具备一定粘结强度的桩。目前已在我国诸多省市得到了良好的推广使用，可用于多层建筑，甚至高于39层的高层建筑，并且还可在民用建筑与工业厂房中使用，能获得明显的经济效益与社会效益。对于CFG桩加固软弱地基加固机理，主要为桩的置换与挤密作用，以及成桩初期的排水效应与其对松散砂土的预震效应。CFG桩复合地基具有操作简单、可调性强、适用范围广、工期短等方面特征。

2.3 高压旋喷法

高压旋喷法主要是指利用钻机将喷嘴的注浆管钻至土层预定位置之后，采用高压设备将注浆以20—40MPa的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，钻杆旋转以一定的速度不断向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，当浆液出现凝固现象后，会在土中形成一个固结体，从而实现加固地基的目的，提升地基自身的抗剪强度，减小土的变形。高压旋喷主要适用于地基承载力标准值、变形模量较高的地基土、卵石层中软弱夹层的加固。

2.4 深层水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是指采用特殊的搅拌轴轮叶从地面开始逐渐破坏搅拌至工程需要的高度，并将阀门打开，将水泥浆或水泥粉通过搅拌头注入土体，然后利用搅拌头将水泥等固化剂与原土强制搅拌均匀，确保其充分融合，然后发生物理化学反应形成强度较大的、压缩性较小的桩体，桩体与桩周土需要共同承担外部荷载，最终形成复合地基。深层水泥搅拌桩通常可分为深层搅拌法与粉体喷搅法两种。水泥土的抗压强度与被加固土体的性质、水泥的标号、外加剂之间存在较为紧密的联系。

2.5 砂石垫层换填技术

砂石垫层换填技术是指为了实现增强软土地基强度的目的，针对软土地基中砾砂、中砂与粗砂区域强度不足的地区，采取换填工艺进行相对应的操作，一般通过砾砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料对软土与浮土进行换填操作。在此过程中，需要对具体施工流程进行严格的、全面的控制，主要涉及以下几点：（1）合理调整砂石垫层与砂垫层的地面，确保其处于相同标高处，若其深度方面存在差异，在实际施工时，应当按照先深后浅的操作顺序进行；（2）在分段施工时，需要充分捣实，并且还要将接头部位布设为斜坡。将碎石作为垫层时，需要在基坑的底部铺设一层砂，并用碎石铺设垫层，以避免基坑地面表层软土局部破坏；（3）合理运用插振法、平振法、水撼法、碾压法及夯实法施工工艺铺设操作。