張書儉(山西水利職業技術學院 山西 運城 044004)
高層建筑和底層建筑相比較而言,其施工難度愈發加大,所應用的一系列施工技術也變得更加先進。施工環節中,施工人員在對地基進行施工處理的時候,需要參考建筑要求和實際情況來選擇適合的地基處理技術。當然,隨著技術的更新,高層建筑地基處理技術也取得了飛躍發展,技術類型多樣,可以于不同情況下有效保障高層地基建筑質量。研究分析高層建筑地基處理過程中常見問題及處理技術。
高層建筑實際地基處理工作過程中,施工現場土層和地形會直接影響地基質量,因此,在選擇地基場址的時候,需要充分考慮研究該區域土層類型與地質狀況,并參考建筑實際狀況來選擇,從根本上確保施工效率與質量。所以,高層建筑施工應當盡量選擇地質情況較好的區域開展,假如選址無法避免,那應當進行專門論證研究以后在選出最適宜的地基處理技術[1]。
就高層建筑來說,其和底層建筑不同,同一區域內地基土層需要承擔的壓力更大,就算是較硬土層的地基也難免出現沉降現象。但是,假如在地基建筑過程中,未采取合適地基處理技術,或者使用質量不過關,隨著時間的推移,高層建筑地基很可能發生大幅度沉降現象,導致地基高度出現差異,當達到一定程度的時候,便會破壞地基結構,危害整體建筑[2]。
一般情況下,進行地基處理工作前,需要規劃好區域,分析掌握周圍環境狀況,以便于選擇合適的地基處理技術,不僅可以縮短工期,還能保護環境。但是,一些施工團隊為圖方便,省略了這一步便開始開展地基處理工作,因基礎保護不足使得地質環境惡化。例如,在長江以南的地區,由于氣候屬于溫和多雨的特征,地基處理是一個長期過程,某施工團隊一開始并沒有對當地的地質狀況進行勘察而盲目的進行地基處理,在施工到了一定程度才發現該地因為地表沉降嚴重,降雨豐富以后造成地下水暴漲,無法再對地基繼續深度處理。
高層建筑施工地基處理前期準備工作有其重要性,只有前期準備充分,才能使后期施工處理更順利,同時也能更好的處理突發狀況。首先,施工人員需要先細致勘察施工場地的地質情況,以地質分析結果為基礎,制定后期施工方案,并選擇科學的地基處理技術。其次,施工人員需要確實做好地基處理程序準備工作,將地基施工中需要用到的施工器械、設備等進行先行測試和調整,并提前檢查需要用到的建筑材料。最后,施工單位要落實施工責任于每一個施工崗位和人員,健全施工管理程序和制度,確保施工人員能夠各盡其職。做好前期準備工作,可以極大程度上解決高層建筑施工地基處理中可能出現的一些問題,提高施工質量[3]。
素混凝土樁法是將素混凝土、粉煤灰等一些工業廢料作為灌注材料進行混合,該方法是當前較為流行的地基處理方法,一些工程的應用成效也證明了該技術的安全可靠性。該處理技術應用過程中,施工人員需要將承載壓力分攤到每一根樁柱上,保持受力均衡,同時,為了保證柱樁的承載力,還需要強化灌注技術,不單要優化技術,還要在實際施工中提高施工質量,如此最終便能獲得質量高且強度優的承載柱樁。該地基處理需要注意的是,因為是使用柱狀來承擔整體高層建筑壓力,所以柱樁的承載力在一定程度上來自于地基土層對柱樁的支撐力,因此,施工人員必須夯實柱樁地基土層,確保土層能發揮最佳支撐作用[4]。夯實土層可以采取的方法是使用沉樁機,使柱狀周圍土層能緊緊包裹住柱狀,從而使土層達到最大承載力,如此還能預防柱樁受力地基土層下陷而致使地基承載受力不均這一問題的出現。
當面對軟土地基的時候,地基中的礫砂、中砂以及粗砂不滿足地基處理施工的時候,施工人員嘗試用砂巖墊層置換處理技術來提升軟土的強度,也就是用砂石、碎石、粗砂、砂石等材料來進行軟土和浮土的置換。在施工中,要著重注意以下幾點:適當調整地面和沙墊高度,確保其處在同一水平面,假如實際施工中進行了多次調整,其高度均不相同,則根據第一次深淺作業順序來進行。施工中,遇到斜坡場地,假如使用礫石來當墊層,為了預防局部地基對基坑地表軟土造成破壞,需要先鋪設一層礫石墊層,也就是在基坑底部鋪上一層沙。在鋪設的時候,可以選擇振動插入法、平板插入法、擠水法以及碾壓法等施工工藝。
強夯法和其他方法比較起來相對簡單,適用范圍廣,且技術難度不高,也能夠對地基起到良好的加固效果。處理地基的時候,一般使用十幾噸甚至上百噸重量的重錘從幾米到十幾米高度自由落下,以重錘錘擊的方式來夯實施工地基土層,能夠提高地基土層整體密度,該方式的處理效果顯著,其成本也很低。強夯法對許多土層都能起到加固作用,不過對粘性土與飽和粉土的效果一般。因此,在處理地基的時候,應當根據地基土層實際類型來選擇處理技術,才能充分發揮強夯法的作用效果,優化地基承載力,保證地基穩固安全[5]。該方法的優點是操作簡單成本低,但缺點也十分顯著,那就是重錘落下會發出巨大聲響,產生噪聲,因此,無法在城市人口聚集區域使用。
DDC 灰土擠密法的主要功用是能夠確實改變濕陷性黃土打孔結構,其是應用螺旋鉆機分層把灰土注入到孔中,在分層夯實成樁以后,進行反復錘擊操作,樁徑逐漸擴大,最終會形成復合地基,如此就能有效消除濕陷性地基土層,減少地基土層變形,提高地基土層承載力。復合地基和單一灰土樁不同,如果能充分運用DDC 灰土擠密法,能夠至少提升地基承載強度2~7 倍,處理地基深度可以增加到5~40m,推廣價值高。DDC 灰土擠密法主要可以應用于我國濕陷性黃土地區的高層建筑施工地基處理中,其他的地區可以選擇其他更適宜的處理技術。
總而言之,社會經濟的發展,城市人口的增加,使得高層建筑在人們的生活中得到廣泛普及。但是,高層建筑作為一種建設較為復雜的建筑類型,其每一個環節都會影響整體建筑質量和安全。地基作為高層建筑的最基礎部分,如果出現問題,會給整體建筑埋下隱患,可能導致安全事故,損害居民人身安全和財產安全。因此,高層建筑地基處理應當做好前期準備工作,充分應用素混凝土樁法、砂巖墊層置換法、強夯法等地基處理技術來保證地基順利施工。