淺談高層住宅軟土地基處理預(yù)加固技術(shù)的應(yīng)用

黃濤

（貴州地礦基礎(chǔ)工程有限公司，貴州 貴陽 510080）

軟土地基由于工程力學性質(zhì)較差，地基承載力較低，在建筑工程施工中，軟土地基處理不當對于工程質(zhì)量的影響較大，特別在高層住宅建筑中，對于軟土地承載力的要求更高，采用地基處理技術(shù)對軟土地基進行預(yù)加固處理，可以有效保證地基的穩(wěn)定性和工程質(zhì)量。

1 地基處理方法的確定及步驟

不同的施工環(huán)境、建筑類型，其地基處理方式也有所不同。由于軟土地基具有壓縮性高和承載力低的特性，常常需要采用地基處理技術(shù)來預(yù)加固軟土地基，之后進行基礎(chǔ)和高層住宅的建設(shè)施工，以提高地基承載力，確保工程質(zhì)量。因此，根據(jù)實際情況對地基處理方法進行確定顯得尤為重要。

第一，根據(jù)建筑工程的結(jié)構(gòu)類型、以及建筑的使用要求，結(jié)合實際施工地點的地形、底層以及土質(zhì)條件等自然特征、鄰近建筑物等多方面因素對地基處理方法進行確定并制定2種以上的地基處理方案。第二，對已經(jīng)初定的地基處理方案進行評估，分別從土體加固、使用范圍、預(yù)期效果、耗材、施工機械等各個方面因素進行經(jīng)濟效益分析和對比，再從技術(shù)上進行匹配最終選擇最優(yōu)方案。第三，對已經(jīng)選定的地基處理方法進行實地實驗，通過測試來檢驗地基處理是否符合工程建筑的要求。如果達不到設(shè)計要求，及時修改設(shè)計參數(shù)或調(diào)整地基處理方式。

2 地基處理施工技術(shù)

2．1 地基處理技術(shù)選擇

高層住宅建筑與多層住宅建筑不同，高層建筑對于軟土地基承載力的要求遠遠高于多層住宅。在高層建筑施工的過程中，其所處環(huán)境的土質(zhì)較為松軟，常需要運用地基處理技術(shù)進行預(yù)加固，從而提升土體的承載力，較好地改善軟土地基中存在的問題。本文介紹幾種常用的地基處理技術(shù)對軟土地基進行預(yù)加固，可根據(jù)工程具體情況進行選用。

2．2 加筋墊層

對于軟土土層厚度不大的工程，可以利用加筋墊層對軟土層進行置換，從而控制地基變形，增加建筑物的穩(wěn)定性。加筋墊層的厚度需要根據(jù)軟土土層的厚度以及其承載力進行設(shè)定，其厚度需滿足下式要求： pz+ pcz≤faz

式中：pz為加筋墊層底面部位的附加壓力值，KPa；PCZ為墊層底面處土的自重壓力值，KPa；faz經(jīng)墊層底面修正后的地基承載力特征值，KPa。

墊層底面處的附加壓力值pz計算公式如下：

式中：b為矩形或條形基礎(chǔ)底面的寬度，m；l為矩形基礎(chǔ)底面的長度，m；pk相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合時，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值，kPa； pc為基礎(chǔ)底面處土的白重壓力值，kPa；Z為基礎(chǔ)底面下墊層的厚度，m；θ墊層的壓力擴散角，宜通過試驗確定，可按表1采取。

2．3 換土壓實地基

換土層法主要是指在軟土地基施工現(xiàn)場進行軟土挖除，然后進行回填，從而增強土體的穩(wěn)定性。壓實填土在軟土地基處理當中較為常見，其技術(shù)措施主要為分層壓實和分層夯實2種方式。壓實填土的質(zhì)量控制如表2所示。

表1 墊層材料的壓力擴散角θ 。

式中， ρdmax為分層壓實填土的最大干密度；η為經(jīng)驗系數(shù)，粉質(zhì)粘土取0.962，粉土取0.973；ρw為水密度；ds土體的相對密度；wop填充材料最佳含水量。

2．4 夯實地基

夯實地基是地基處理之中較為常用的方式之一，主要是針對不同土體進行密度壓實、密度重組，通過強夯法或強夯置換法對地基進行處理。強夯法是針對于粘性較小的土體進行地基處理，而強夯置換法則是針對于粘性較小的土體進行的地基處理。夯實地基處理方式對于軟土地基的處理效果較好，通過置換的方法提升軟土地基的承載力，以達到建筑工程的地基要求。

表2 壓實填土的質(zhì)量控制

2．5 緊密地基

緊密地基是利用相應(yīng)技術(shù)對土層進行擠壓、振動成孔，此類地基的土質(zhì)由于技術(shù)參與承受力更強，再加上有填充材料進行參與，因此土質(zhì)較為緊致。軟土土體含水量加大，為消除地基土的濕陷性可選用土樁擠密法。而提高地基土承載力時，可以采取灰土樁擠密法。高層建筑對于地基承載力的要求比較高，因此適合采取灰土樁擠密法進行地基處理，從而加強地基的承受能力。

對于地基局部處理面積超出基礎(chǔ)面積時，對非濕陷地基處理每邊應(yīng)大于基底寬度的1/4，同時其長度不應(yīng)小于0.5m；處理濕陷性黃土地基時，每邊應(yīng)大于基底寬度的3/4，并不應(yīng)小于1m；緊密地基的厚度維持在3～15m為最佳，樁孔的直徑應(yīng)維持在300～600mm，根據(jù)實際情況對樁孔進行設(shè)計和施工。樁孔布局應(yīng)當為等邊三角形，其中心距離可以按照下面公式計算∶

式中：s為樁孔之間的中心距離(m)；d為樁孔直徑(m)；ρdmax為樁間土質(zhì)的最大干密度（t/m3）；ρd為地基處理前土質(zhì)的平均干密度（t/m3）；為樁間土處理后密度。在重要工程當中，此值應(yīng)大于0.93；一般工程當中，此值應(yīng)大于0.9。

3 地基處理施工準備

3．1 現(xiàn)場準備

地基處理之前需要對現(xiàn)場進行實地勘察，通過對施工現(xiàn)場的土體土層資料以及地表基礎(chǔ)設(shè)計資料等方面的分析和收集，對地基處理方式進行技術(shù)和經(jīng)濟效益的評估；設(shè)計人員也需要根據(jù)自己的以往經(jīng)驗來評估備選地基處理方案，制定相應(yīng)的地基處理設(shè)計方案；最后針對場地周圍建筑物進行資料收集，了解建筑場地周圍的情況，為實際建筑工程提供地基處理、設(shè)計的有效數(shù)據(jù)。

3．2 技術(shù)準備

根據(jù)地基處理方案，結(jié)合現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)和高層建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計方案，對軟土地基處理方法進行具體的施工組織設(shè)計以及安全措施準備。按當?shù)氐沫h(huán)境以及人員、設(shè)備的配置進行各項工作的全方位計劃，確保工程施工可以按時開展，確保地基處理的施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟和城市化的發(fā)展，高層建筑逐漸成為人們青睞的建筑之一。高層住宅建筑對于地基的要求較高，因此在土層為軟土時需要進行相應(yīng)的地基處理。在建筑基礎(chǔ)的施工過程當中，由于軟土含水量高、承載力低以及壓縮量大等一系列不良工程特性，給高層建筑施工帶來較多的困難。采用地基處理技術(shù)對軟土進行預(yù)加固可以有效提高土地的承載力，從而保證建筑工程的整體質(zhì)量。