高层住宅地基处理方案设计综述

温 开 灿

(太原建工兴城工程有限公司，山西 太原 030001)

高层住宅地基处理方案设计综述

温 开 灿

(太原建工兴城工程有限公司，山西 太原 030001)

介绍了目前存在的高层结构的地基处理方案，主要对地基填料换填夯实地基法、CFG桩处理法进行了分析和概括，并研究了高层住宅地基处理方案设计的发展方向，对现在建筑工程建设水平的提高具有重要的现实意义。

高层住宅，地基处理，设计

0 引言

高层建筑的设计荷载由梁、柱等构件进行荷载传递之后，传导到基础，最终由与基础相联系的地基承担。其中基础在现今的施工技术当中的地位越来越高，各个建筑单位纷纷把技术的重点放在基础的设计与施工当中，而地基处理的重要性也就不言而喻，各种地基处理的方法越来越成熟，目前在我国市场上主要存在的几种基础形式有：桩基础、基坑支护、地下连续墙等。而地基处理方法主要有换填法、压实法、CFG桩法等等。

1 基础施工技术

要对高层建筑地基进行处理，首先要知道与之相联系的基础设计形式与导荷模式，只有确定基础设计以及导荷方式，才能针对不同的模式进行地基处理，以满足不同高层建筑对于地基承载力等参数的需求。我国常用的基础形式有以下几种。

1)桩基础。现今我国社会上最常用的桩基础的形式主要有：筏板基础、桩基础以及箱形基础等，当然，在这几种基础形式当中，桩基础是最常用到的基础形式。我国常用的混凝土预制桩具有很多优点，但是由于其在制作过程当中所产生的噪声较大，而且在施工过程当中产生的挤土效应比较明显，近几年应用并不是很多。目前主要的施工技术为钻孔桩技术，这种施工方法最基础的是采用正循环进行钻进，在经过国外相关的研究机构对这项技术进行深入的研究和探索之后，发展出了泵吸反循环法以及长螺旋钻孔法等不同种类的具有先进性的施工技术。

2)基坑支护。高层建筑的基坑与一般的建筑不同，高层建筑的基坑深度非常大，因此经常会给施工带来困难以及安全风险，所以如何对深基坑进行合理防护，是一项非常困难而且关键的施工技术，目前深基坑围护技术当中最主要的流程一般都包含有工前准备、锚杆施工以及土方开挖等。支护桩的方法较多采用的是人工挖孔的办法，浇筑混凝土当作护壁，然后在桩的强度达到设计要求的时候开挖基坑，然后浇筑连系梁，当挖方的深度达到可以拉锚的深度的时候，再进行钻孔，穿锚索和相关的注浆及锚固等工序，为了确保支护能够达到预期的拉锚能力，还要对锚杆的抗拉能力进行试验，而且在施工期间，也要对拉力进行检测，确保抗拉能力。

目前施工中的支护技术难度在不断增加，随着施工建筑物的高度不断增加，所需要施工的基坑深度也在不断增加，而宽度也在不断加大，所以对于支护技术的要求也越来越高。另外一个因素就是工程地质越来越差，在这样的复杂地质环境条件下进行支护施工很容易产生土体的滑坡以及支护的严重漏水等环境问题，对施工中的建筑、周边的建筑甚至是地下管线造成严重的危害。

2 地基处理方法

在高层住宅建筑的施工过程当中，如果地基在规定的荷载以及基础形式下仍然无法满足设计对于容许沉降量以及承载力的相关规定，那么就必须采取合适的措施，对地基实施不同程度的设计加固处理，只有这样才能够保证建筑施工后期的施工质量，防止发生沉降、倾斜、开裂等种种问题，地基的处理方案主要包含有排水、换填、加筋、夯实等设计方案。

1)地基填料换填。换填法其实就是在基础底面的涂层上面，将软弱的承载力不满足设计要求的土层挖掉，挖除一部分或者挖除全部土层都可以，然后再将能够满足设计承载力要求的土体逐步分层回填到基坑当中，并保证回填各层的压实度。这样如果采用高强度，低压缩性的砂土一类或者加入符合要求的工业废料以及素土，都可以达到能够提高地基承载力的效果，而且由于换填的填料压缩性都比较低，还可以降低建筑物的沉降量。对于砂石这样高透水性的回填材料来说，还可以使基础下面的空隙包含的水压力消除掉，能够有效地避免材料的塑性破坏。

2)夯实地基法。在地基的土体当中，主要存在着几种不同的物理状态，即气态、固态与液态，这几种物理状态之间的转换是一种物理过程，所以采用夯实的方法对地基进行处理，能够有效地降低土质的孔隙率，如果在孔隙率大的土体上面反复碾压，则可以压缩土体，使之更加密实，提高土体的承载力，影响夯实后地基密实度的因素主要有：含水率，碾压遍数，分层厚度等等。

3)CFG桩处理法。虽然同为桩基础，CFG桩却是处理地基的方法，而不是桩基础。CFG桩就是把水泥、碎石桩、粉煤灰等掺合在一起形成的具有强度的桩基，可以起到提高地基承载能力的作用，属于刚性地基的加固桩。CFG桩可以广泛应用于粘性土、粉土以及其他的靠自重固结的素填土，然后通过基础与桩顶之间的垫层可以有效地保证地基土承载力的提高，达到共同承载。通常CFG桩的施工可以采用长螺旋钻孔法、振动沉桩法、管内泵送混凝土成桩法等，这种施工工艺，主要适用于粘性土、粉土等地基，这种处理方法更加实惠便捷、有着很好的经济效果，是非常理想的地基处理设计方案。

3 高层住宅地基处理方案设计的发展

建筑工程的发展，科学技术的发展仍然是其先决条件。随着科学技术的发展，必然会提出更多的高层建筑地基处理的设计方案，在如今这个科学技术普及的时代，计算机计算设计的技术被越来越多地应用到地基处理方案的设计当中，信息化技术与施工技术的结合，提高了施工技术的内涵，模拟施工与计算也越来越多地应用到基础受力分析以及地基处理的方案设计中，因此，高层建筑的基础施工和树立，也必然沿着这样的技术发展，朝着现代化、信息化等方向发展。

1)计算机模拟技术的应用。电子计算机的应用以及很多相关软件的使用，大大地提高了我国基础设计与地基处理设计的能力，其工程信息的服务程度和科学管理的水平也进一步加速了我国建筑技术与国际技术的接轨。当建筑企业需要对高层住宅建筑的地基进行计算与处理的时候，数字化技术就可以透过计算机的层面，对复合地基的数据与其他地基处理方式得到的数据进行比较分析，把数值处理的方法与地基基础的工程施工基本理论结合起来，针对不同属性的复合地基，对沉降量与承载力这两个相关的数据进行计算。针对地基处理的设计，很多学者也提出了不同的分析计算模型，比如三维模拟，专门设计的计算程序等等，在不久的将来，随着计算机技术的进一步发展，各方必然能够对这方面技术扩大方法和技术的研究和推广，拓宽软件的运用，在地基处理方面发挥更大的作用，提高设计的水平和方案的实用性。

2)设备的作业水平提高。在地基处理的实施过程当中，针对不同的方案，也只有加强设备的作业水平，才能够使设计具有实际意义，比如对于深层搅拌桩来说，原先具有靠自重下沉较难的特点，因此在设计当中采用率不高，当增加了轻型振动锤以后，振动锤提供了竖向的振动力，使得材料能够轻易地插入到搅拌桩当中，就给方案的设计提供了稳定的保证。

4 结语

地基处理的具体方案和技术，在高层建筑的应用当中是非常重要的，地基处理的好坏也直接影响着整个建筑物的结构安全与重要使用功能，与人身和财产等因素息息相关，所以在地基处理方案当中务必要做到万无一失，确保建筑的施工质量和使用能力，本文就以上的问题提出了个人建议，抛砖引玉，希望广大同行批评指正。

[1] 赵建即.高层建筑基础设计的几点体会[J].甘肃科技,2010 (11)：27-30.

[2] 肖 班，王银娟.浅议深基坑支护技术及发展趋势[J].城市建设与商业网点，2010(27)：55-56.

[3] 梁森客.建筑基础工程中对地基加固处理技术的探讨[J].中国高新技术企业,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

温开灿(1979- )，男，工程师

1009-6825(2015)22-0083-02

TU472

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