秦飛
(江蘇省住建集團有限公司,210000)
多元樁復合地基在高層建筑地基處理中的應用
秦飛
(江蘇省住建集團有限公司,210000)
在高層房建工程中,地基工程的處理是一項重要環節,只有保證地基工程的整體架構保持堅固穩定,整個高層建筑系統才能夠在根本上得到保障。本文通過對多元樁復合地基的全面研究及了解,針對其在高層建筑的具體應用情況做出了全面解析,通過計算研究以及分析,針對相關問題提出最優化的地基工程施工方案。
高層建筑;多元樁復合地基;地基工程
前言:由于我國在地質條件相對多樣,這在一定程度上使得地基工程面臨復雜的施工環境,在這種情況下,單一的地基工程處理方式已經不能夠應對所有情況,所以利用多元化復合地基來針對地基工程進行具體處理,將能夠使得地基工程的整體性能得到優化,從而改善高層建筑的整體工程質量。這樣一來,不僅工程結構能夠更加科學合理,同時地基工程的性能也將變得更加優良。
本文以某住宅小區工程建筑為例。該工程類型屬于住宅小區,其中有多個樓層以及地庫[1]。其中的兩層樓對承載力作出明確要求,需要在進行深度修復后,保證特征值,使其深度修正值能夠達到40kPa,除此之外無需進行修正。在此基礎上也明確了對建筑物的最大沉降量的限制,在長期重力作用不能夠超過80mm。
這一工程主要是地基工程,在地庫處存在著很大的采砂坑,并且最大深度已經達到16.7米,但是已經通過回填處理,使得坑與地表相互持平,在開掘之后能夠發現,在基礎持力層位置總體來講是由素填土填充,同時還有雜填土層,并且土層的整體厚度很大,并不是由單一土種構成,整體分布也不均勻,同時還沒有形成固結,因此承載力特征值很小。同時,還有一部分地基工程的基礎持力層由天然卵石填充,并且每一樓座的地基承載能力都十分薄弱,總沉降量也沒有達到預期的設計要求,這就需要針對地基工程進行具體的加固處理。
這一工程整體上處于河沖洪積扇位置,施工地點主要有碎石組成基礎底層[2]。第四紀沉積物在整體厚度上還沒有超過50米,施工地點原為民房建筑,同時還有少面積菜地,從地形角度看整體上算是平坦。鉆孔的孔口位置地面部位的標準高度為53米左右,針對擬建廠區進行進行土層深度分解,從深度上劃分能夠分為三類,首先是人工堆積層,其次是新近沉積層,最后是第四紀沉積層。
從地層的巖性角度研究,人工堆積層的最大厚度已經達到16.7米,并且由粉土填土構成,同時還有房渣土以及卵石[3]。再下面的位置就是新近堆積層,主要由砂質粉土構成,同時還有少量粘質粉土,除此之外,還分別分布著卵石圓礫層以及粉細砂層,除此之外還有中砂層以及細中砂層。通過對施工場地進行詳細勘測,未發現地下水存在。
通過全面系統的施工場地地質勘察,能夠了解到場地回填土在巖土工程力學方面的整體特性較差,首先,回填土由多種不同土質構成,成分總體來講相對復雜,不僅有粉土填土,還有房渣土,同時還有卵石填土。其次,地基的土質結構整體上呈現出松散狀態,并且沒有形成固結,并且承載力特征值很小,有著相對較低的含匯率,但是孔隙率較大,存在著很大的壓縮性,同時差異性也很大。最后,回填土層的總體厚度過后,超出標準規格。
在這種情況下,針對地基工程進行具體的設計以及施工時,就存在著很大難度,利用單一方式進行地基的具體處理已經很難實現工程的設計構想,如果進行強行的常規施工,將會產生很大程度的成本消耗。
在針對其中一個樓層進行地基工程處理時,對結構設計的具體要求進行了全面考慮,并且仔細勘察了地質條件,在這種情況下進行地基處理方案的具體選擇時,可以利用鉆孔灌注樁復合地基的技術方案進行處理,或者利用混凝土樁復合地基的技術方案進行具體處理,除此之外,還可以通過兩種方案相結合的方式進行具體的地基工程處理。如果在施工場地存在著一定數量的灰渣土或者天然級配砂石,就應該對這些資源進行科學充分的利用,這樣一來就能夠使得地基處理方案得到優化,極大節約了經費投入。
單純的利用鉆孔灌注樁復合地基的技術處理方案,盡管樁體能夠展現出良好的承載性能,同時還能夠對最大沉降量做到很好的控制,但是只有端部位置的砂卵石發揮了承載的性能,卻不能夠使得樁間土存在的壓縮性得到有效降低,這樣一來高地基土的整體承載性能并沒有提高。
如果單純利用混凝土樁針對地基工程進行處理,同樣能夠表現出良好的承載性能,還能夠對最大沉降量做到有效控制,同時還能夠將地基土進行一定程度上的擠密處理。這樣一來就能夠使得地基土存在的壓縮性得到極大程度的降低,從而使得高地基土的總體承載性能得到強化,并使得樁底得到夯實,但是卻并不能使得渣土資源得到充分有效的利用,從而造成資源浪費。
如果單純利用擠密灰渣土樁進行地基工程處理時,通過對地籍圖的機密處理能夠使其中存在的壓縮性明顯降低,這樣一來整體的承載性能就能夠得到強化,并且能夠對場地中的有關資源進行科學充分的利用,但是由于高層建筑對整體性能的要求極高,即使這種方式能夠滿足建筑工程對承載力的要求,但是十分有限。在這種情況下,就應該利用多元樁復合地基來針對地基工程進行具體處理,這樣一來就能夠將以上三種方式中的優點進行結合,從而形成了最佳的解決方案。
在針對地基進行具體處理時,首先要進行定位放線,并且進行完整的滿夯,同時對場地的標準高度進行具體測量,從而確定樁位,通過施測使樁位點更加精確,然后針對灰渣土進行具體的混合料攪拌等等。
在具體制作灰渣土樁的環節中,要選用白灰,同時還有渣土以及少量天然級配砂石[4]。白灰需要選擇塊灰,并且要在施工現場進行澆水使其粉化,同時以渣土和少量天然級配砂石作為土原料。從體積上對兩者的比例進行合理控制,同時利用鏟車進行具體拌料處理,并且對素土進行篩選處理。在這一環節中做好灰渣土整體含水量的控制,使其能夠保持在適當的粘度上,并且要通過攪拌使兩者能夠達到均勻狀態。
通常情況下,靜載荷試驗是最常用的檢測方式,通過這種方式能夠有效檢測出多元樁復合地基在施工完成之后,能否符合標準的設計要求,這種方式不僅簡單,而且更加直接和有效。在這種情況下,工程正式竣工之后,通過相關的勘察設計單位對工程進行具體的荷載試驗,并且針對混凝土低應變動力進行了具體檢測,最終結果表明,這種方式的地基工程處理,能夠使得地基工程得到整體優化。不僅樁體能夠保持一定的完整性,質量也過關,并且整體性能已經達到了優良樁的標準。通過具體的靜載荷試驗,整體的曲線呈現出一種彈性形變的狀態,通過對荷載以及沉降量數據的具體檢測,能夠明顯發現承載性能得到了強化,對沉降的整體控制效果也十分理想。由此可見,利用多元樁復合地基能夠在高層建筑中取得明顯效果,使得地基工程的整體性能得到全面優化。
結語:針對高層建筑進行具體地基工程處理的施工方案有很多種,并且各有千秋,表現出不同的優越性能,在這種情況下,可以針對工程的實際要求以及具體條件進行方案選擇,但是如果高層建筑對地基工程的要求較高,只有通過多元樁復合地基的方式,才能夠使得地基工程得到系統性優化。
[1]孫志軍,王英燕.多元樁復合地基在高層建筑地基處理中的應用[J].武漢理工大學學報,2012,2(12):10-13.
[2]于素紅.高強復合地基載荷試驗成果的分析與應用研究[J].廣州大學學報,2012,2(05):08-10.
TU75
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1007-6344(2015)08-0248-01