高层建筑岩土地基处理技术分析

文章首先对高层建筑岩土地基加固处理的必要性进行分析，在此基础上对高层建筑岩土地基处理技术进行论述。期望通过本文的研究能够对给高层建筑结构稳定性的提升有所帮助。

1高层建筑岩土地基加固处理的必要性

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，推动了建筑业的发展，各类建筑工程大幅度增多，其中又以高层建筑居多。由于我国的建设用地比较有限，从而使得部分高层建筑不得不在岩土地基上进行建造，而此类地基比较特殊，所以在高层建筑施工前，需要对岩土地基进行加固处理。对于高层建筑岩土地基而言，加固处理是不可或缺的一项重要工作，施工单位必须对此项工作予以高度地重视，并采取科学合理、切实可行的方法和措施，确保岩土地基经过加固处理后能够达到预期中的效果。部分施工单位在以往的高层建筑施工中，对岩土地基的处理工作没有予以足够的重视，由此使得地基上部结构的质量受到严重影响。而通过对岩土地基进行加固处理，在处理技术合理的前提条件下，选取有效的材料，并对加固时间进行控制，可以达到预期的处理效果，随着岩土地基稳定性的提升，其上部结构的质量得到了保障。综上，在高层建筑建设施工中，对岩土地基进行加固处理尤为必要。

2高层建筑岩土地基处理技术

2.1岩土地基的处理方法

大体上可将岩土地基的加固处理方法分为两大类，即软弱部分的处理和压缩性低部分的处理。对前者进行处理的主要目的是使其适应坚硬的部分，对于此种情况，可以采用的处理方法和措施有以下几种：局部开挖、换填，也可以通过梁板跨越的方法进行处理。工程实践表明，这种处理方法效果较好，唯一的不足是造价较高。对后者进行处理的主要目的是解决不均匀沉降问题，常用的处理方法有石屑褥垫层法。使用该方法对岩土地基进行处理的过程中，需要对垫层的厚度进行合理确定，不宜过厚，也不能过薄，石料可以选用碎石或级配良好的卵石，若是选用石屑，垫层的厚度应当控制在30cm以内。

2.2工程实例

2.2.1工程概况。某高层建筑位于该市中心繁华地段，由主楼和裙房两部分组成，其中主楼为27层，裙房为2层，总建筑面积约为2.15万㎡。主楼设有地下室。该高层建筑的场地较为平坦，地基土层自上而下的基本情况如下：最上层为新近的沉积土，土层的厚度约为0.4-2.7m左右，其下为膨胀土，土层的厚度约为4.7-26m左右，再下层为碎石土，土层的厚度约为0.5-2.7m左右，最下层为灰岩，岩溶较为发育，并且存在数量较多的溶洞，其最大直径约为2.0m。由物探结果可知，基岩的埋深情况为南面浅、北面深，高层建筑主楼部分所处的基岩面起伏较大，最大的幅度约为13.8m左右，而裙房部位所处的基岩面相对比较平缓。由于本工程中的裙房只有2层，并且没有地下室，所以基础的埋深深度较浅，设计单位给出的方案为十字交叉梁基础，其底部不与基岩面发生直接接触，而是在基底下铺设砂垫层，使地基达到均匀性的要求。因为高层主楼部分的箱基埋设的深度较深，加之岩土地基本身较为复杂。因此，下面重点对这部分地基的处理技术进行分析。2.2.2处理方案与技术要点。在该高层建筑主楼的西北角处存在基岩深沟，为使地基能够避开深沟，经过研究后，决定将主楼向南平移12m，地基基础选用的是箱式基础。随后结合施工图纸，对基坑进行开挖，当挖至-5.0m的深度后，对基坑进行钎探，由钎探结果得知，地基下部基岩的起伏变化比地质勘察报告中给出的数值大很多，由此可能会导致箱基的受力状态不均匀，从而影响到上部主体结构的稳定性。不仅如此，在钻孔钎探时，还发现了土洞，与箱基底部的距离大约在10m左右，土洞的宽度为1.5-2.0m。如果高层建筑建成投用后，地下水位出现变化，则会导致土洞被水冲刷而扩大，虽然与箱基底部存在一定的距离，但随着上部结构荷载的不断增大，可能会对箱基造成影响。针对这一情况，经过研究后，决定采取如下方法进行处理：①基岩处理。由于基岩表面具有较大的坡度，加之局部存在隆起的石芽，同时，基岩表面还存在程度较大的倾斜面，由此导致基底上层的薄厚不均，因此，在充分考虑基岩面土层厚度变化等情况，可能造成箱基不均匀沉降的前提下，决定采用以下处理方法：通过小炮将隆起的基岩炸去1.3m，并在其上施作厚度为1.0m的砂垫层，然后以分层的方法进行夯实，从而使其与箱基底部保持平齐。为避免箱基底部不均匀沉降问题的发生，在基底铺设厚度30cm的石屑褥垫层。在岩土地基处理中，褥垫层法是简单常用的方法之一，可达到良好的处理效果。褥垫层法施工所选用的材料包括碎石、粗砂、石屑、级配卵石等，根据具体的地基处理要求，选用不同的施工材料。在调整地基压缩性时，可选用粗砂、碎石作为褥垫层材料；在处理软硬不一的地基时，可选用石屑、级配卵石作为褥垫层材料，避免地基出现不均匀沉降变形。在浇筑混凝土基础垫层时，若褥垫层材料为碎石、石屑，则要适当降低混凝土的水灰比，避免因褥垫层渗入水泥造成材料胶结，阻碍材料自由运动，导致岩土地基施工质量偏差。若褥垫层材料选用粗砂、级配河砂、卵石等，可采用正常的混凝土水灰比。②土洞处理。在本工程中存在土洞，对此需要采用相应的方法进行妥善处理，在钻孔钎探确定土洞位置后，采用密布钻孔的方式，查明土洞的大小，然后通过压水测试，检验钻孔水道是否畅通，进而对土洞的性质进行确定。检测后发现，土洞为活土洞，即走水的土洞。在对此类土洞进行处理的过程中，应当遵循疏导地下水的原则，具体的处置措施如下：从基坑底部向下开挖，直至挖到洞顶为止，然后将洞内的泥沙全部清除干净，并以分层的方法，在洞底铺筑厚度为2.3m左右的块石，再其上铺筑厚度为3.3m左右的碎石，达到洞顶高度后，填入灰土并进行夯实处理。③地质勘察。在高层建筑物施工之前，要针对复杂的地质条件进行勘察，全面掌握岩土地基情况，为建筑结构设计提供详尽的地质报告。在地质勘察中，要适当提高布孔密度，延伸探测深度，使探测深至岩层面500mm。在初步获取地质勘察资料之后，还要在基坑开挖施工阶段进行再次勘探，重点探测地质构造复杂的部位，加密钻孔，全面掌握复杂地质情况。此外，还可采用地震波等物理方法对建筑场地的地质情况进行探测，根据探测情况布孔，进行物探。在实际勘察中，可结合运用物探与地质勘探方法，更加清晰地掌握岩土地基地质构造。

综上所述，在高层建筑施工建设中，常常会遇到岩土地基，为有效避免此类地基对施工带来的影响，应当结合实际情况，选取相应的方法，对岩土地基进行妥善处理。本文以工程实例为依托，对岩土地基处理技术进行分析，经过处理后，使影响程度降至最低。在未来一段时期，应当加大对岩土地基处理技术的研究力度，除对现有的技术进行改进和完善之外，还应当开发一些新的处理技术，从而使其能够更好地为高层建筑建设服务。

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