简述高层住宅软土地基桩基础施工技术的应用

王翼博

摘要：高层建筑是城市化发展的标志，随着高层建筑数量增多，如何处理地基，提高强度和承载力指标，成为施工企业关注的要点。文章以高层住宅为核心，首先指出软土地基的特点和处理要求，然后介绍了桩基础施工技术的应用，最后总结了软土地基处理前的准备工作，以供参考。

关键词：高层住宅;软土地基;处理;桩基施工;准备工作

软土指的是含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度低的细粒土，常出现在滨海、谷地、河滩等部位。软土地基由于承载力低，且含有一些有机物，容易出现沉降、塌陷风险，必须进行特殊处理。以下结合实践，探讨了桩基础技术在高层住宅软土地基中的应用。

一、软土地基的特点和处理要求

（一）特点

软土地基的物理力学特点如下：①高压缩性，孔隙比大，含水量大，且含有微生物、腐殖质，甚至是可燃气体。②抗剪强度低，上部施压很容易发生塌陷。③透水性差，不利于排水固结，建筑物的沉降时间延长，会影响地基强度。④触变性，原状土具有一定的结构强度，外界扰动后结构破坏，呈现为稀释状态。⑤流变性，在荷载作用下，随时间延长，土体的变形会增加，稳定性变差。⑥不均匀性，软土中含有粉细砂，水平和垂直方向上差异明显，易发生不均匀沉降。

（二）处理要求

对软土地基进行处理，能解决后续施工中可能出现的问题，具体要求如下：①提高土体的抗压能力，具备较强的承载力、抗剪切强度，保证上层建筑结构的稳定性。②软土地基处理后，要监测动力性能改善情况，保证后续施工和使用中，具有良好的抗震性能，不会在受力传递上出现问题。③优化地基的整体渗透能力，通过降低含水量指标，消除原状土的流动性隐患，发挥出持力层的作用。

二、高层住宅软土地基桩基础施工技术的应用

（一）置换法

一般来说，软土地基的岩层厚、地下水位深，由于土体并不多，可以将软土层彻底挖除，然后更换为强度大、更加稳定的填土。如果填土是碎石、粗砂，应该先搅拌均匀，然后回填能获得更好的效果。碎石中的含泥量，要满足规范标准要求，回填后使用机械设备整平，不能出现凹凸不平的情况。此外，使用灰土、粉煤灰作为垫层，还能发挥出应力扩散作用，降低天然土层受到的压力，进一步减小地基的沉降量。

（二）打桩法

如果淤泥质土厚度大，大面积处理时有难度，可以采用打桩法加固。不论是钻孔桩，还是振动桩，工艺原理是相同的，即：将桩体打入软土中，促使桩和桩间土形成复合地基，提高地基的承载力。

（三）加固土桩法

如果施工现场能进行预制桩施工，可选择高强预应力混凝土加固土桩，一般将桩的长径比控制在80左右。施工時，利用深层拌合机械，改善并加固软土地基的局部范围，形成的加固桩和桩间土形成复合地基，提高承载力和稳定性。设计期间，加固土桩只考虑置换、应力集中效应，不考虑挤密、固结排水作用，对土桩的直径、深度、间距进行稳定性计算，以满足工后沉降要求。

（四）挤密砂桩法

软土地基具有特殊性，采用挤密砂桩法进行处理，土体均匀密实，排水能力加强，可以提高抗剪性能和水平抵抗力，增强地基的强度、稳定性。对于软土层较厚的情况，且土体属于非饱和粘土、砂土时，可加用挤密砂桩法，能减小孔隙比、增加土体容重，在地震作用下，避免砂土液化，实现挤密、排水、置换的效果。挤密施工时，地基提前完成了沉降，因此后期沉降值小。

（五）粒料桩法

粒料桩法处理软土地基时，桩身周围的土体受到剪切力而重塑，强度明显降低，变为重塑土的残余强度。施工停止后，扰动土的强度恢复一部分，会导致压桩力明显提高。利用碎石、砂砾、废渣等材料，配合专门的震动沉管机械，促使粒料和软土结合在一起，能发挥出挤密、置换、竖向排水的作用。值得注意的是，粒料桩的直径、深度、间距，应根据沉降值确定。

三、高层住宅软土地基处理前的准备工作

（一）落实现场勘察

第一，在高层住宅的施工现场，软土地基处理前，首先要掌握地形、地貌、气候、水文等条件，通过地质勘察形成完整的报告资料，作为施工设计的依据。第二，考虑到周围建筑物和构筑物，尤其是结构、距离、使用情况，避免地基处理过程中，对这些建筑产生不利扰动。第三，施工前，还要清理现场的垃圾、积水，保证作业面是平整的，没有明显的凸起或凹陷。

（二）技术设备配置

结合施工方案和流程，配置人机料等要素，通过全面检查，确保满足施工需要。其中，机械设备进场后，采用专人专机负责制，对设备性能进行调试，形成完整的启停记录;做好保养维护工作，保证设备安全可靠运行。各类材料进场时，既要有完整的资料文件，例如出场证明、检验报告、合格证等，又要按照规范进行抽检，不满足使用要求的返厂处理。人员在上岗前，接受统一的安全教育和技能培训，进入施工现场正确佩戴安全设施，例如安全帽、安全绳;并由专人现场指挥，及时识别安全隐患并消除。

（三）预估桩基变形

桩基础施工中，确定桩基持力层时，既要满足单桩承载力，又要考虑到群桩基础的沉降，预估桩基的变形情况。以往受限于技术和设备，桩身难以穿透硬土层，只能选择较浅的持力层，因此桩基的变形大。随着施工技术的进步、机械设备的更新，目前桩身要进入更深的持力层，确定桩尖进入持力层的深度。结合施工经验，如果持力层的厚度较大，桩身进入持力层的深度也应该增大;如果持力层的厚度小，桩身进入持力层过深，反而会引起更大的变形。

四、结语：

随着城市化进程加快，高层住宅项目数量增多，工程施工期间，科学处理软土地基，才能保证建筑的安全性和稳定性。文中以置换法、打桩法、加固土桩法、挤密砂桩法、粒料桩法为例，介绍了桩基础工艺在软土地基处理中的应用。施工前，只有落实现场勘察，技术设备配置，预估桩基变形，才能保证后续施工顺利进行。

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