超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术黄圣贤

超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工技术黄圣贤

黄圣贤

关键词：超高层建筑；风化泥质砂岩层；地基；技术

一、引言

由于超高层建筑具有规模大、施工十分负责，高层建筑的楼层很多，所以就需要地基基础良好，以保证超高层建筑整体质量，如果在风化泥质砂层进行超高层建筑施工时，施工单位应加强施工质量管理工作，并且采用科学合理的风化泥质砂岩层地基施工技术，并且制定正确的施工方案，其中可以采用井点群井降水与明沟排水法进行结合，这样能排除地基中的水，这种方法使用比较简单，而且经济实惠，以保证风化泥质岩层工作可以顺利进行。

二、工程概况

某工程是某地区的标志性建筑，属于一项重点工程。该工程的建筑总面积达到9万平米以上，高度为188m，主要分为地上45层、裙房部分3层以及地下结构2层，属于超高层建筑。该建筑的地基部分采用的是箱形基础进行施工，该基础中，底板采用的是厚为1.8m的钢筋混凝土筏板，结构形式采用的是型钢混凝土筒中筒结构；建筑的裙房部分是采用的独立柱基进行施工，结构形式为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。在该工程中，主楼部分以及裙房部分的基础埋深分别是17.500m、11.550m。

从上述工程概况中，笔者能够发现一个非常明显的问题，即高度过高，尽管面对188m的高度，施工人员选择使用箱形基础，并且将这种基础施工方式与天然基础有机融合，具有明显的优势，在解决高度问题的同时，也能够减少工程成本支出，但是尽管如此，也需要多加注意，因为在钢混凝土结构施工期间，箱形基础容易发生各种问题，尤其是其自身质量不能保证的情况下，出现问题的可能性更大，所以在施工之前，需要对地基持力层进行详细认真的分析与总结，最终制定出工程方案。

三、超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工工艺原理

中风化泥质岩层在建筑工程施工中经常会遇到，因其这种地基的特殊性，再加之建筑工程属于超高层建筑，高度过高，因此需要选择使用特殊的施工方法，通常情况下，面对这种基地，一般会选择两种施工技术方法，一种是井点群井降水法，另一种是明沟排水法，因本工程比较特殊，所以施工人员最终决定将两者结合起来使用，其具体的施工工艺原理如下：

第一，相关施工人员应该对该超高层建筑地基情况进行充分的调查，了解具体情况，依据情况分析结果，设置排水设施，通过调查了解，该超高层建筑工程地下水主要呈现出阶梯型的分布方式，另外，地基持力层上面覆盖的土层其含水量非常高，在这种情况下，使用井群井降水法最为合理；第二，即便相关人员已经设置排水设施，但是因为土层含水量过高，因此无法阻止所有的进入到中风化泥质砂层中，另外，因为水源的流向没有固定的方向，所以单独使用上述方法并不能完全的解决问题，因此还需要挖掘明沟，进行第二次排水，将有可能进入到中风化泥质砂层中的水都通过这条明沟排走，以此来解决该超高层建筑中地基所面临的问题。但是因为该工程地基土质十分坚硬，普通的工具无法完成挖掘的任务，所以需要使用专门的挖掘工具，挖掘结束之后，由人工来清理基坑，进而使得水流能够完全的排出。

四、工艺流程及操作要点

1、工艺流程

根据设计图纸来制定施工方案，施工开始之前对施工方案进行仔细的研究，确定使用上述两种方法之后，即可开始挖掘基坑。其主要的施工流程概括如下：第一，测量放线，以此来保证基坑边线正确，与此同时做好标高的控制工作；第二，基坑井点降水施工；第三，进入到基坑的挖掘环节；第四，建立基坑支护体系，支护体系搭建完成之后，进入到下一施工环节，即第五步标高抄测，至此井点降水施工基本结束，进入到挖掘明沟的施工环节中，首先，利用切割机来切割地基持力层；其次，切割结束之后人工来清理基槽。完成上述两个步骤之后，整个超高层建筑中风化泥质砂岩层地基施工基本技术，但是需要注意的是，需要对地基承载力进行再一次的复核考察，正式开始地基的施工工序。

2、井点选择布置

该超高层建筑工程地下水主要呈现出阶梯型的状态，并且其属于潜水类型，地基中的含水层全部都处在卵石层中，而且主要位于持力层的上方，该含水层渗透系统达到了每天50m，根据监测其水流大致沿着东南方向流动。该超高层建筑工程地下水大部分来源于雨水，以下部分来自于地表水，其主要是径流的方式来泄流。在选择井点时，需要根据工程的基础埋深以及地下水埋深进行分析，最终计算出地下水位的降深，为了达到设计的要求，并不浪费资源，我们可以选择的方式有两种，一是多层轻型井点，二是管井井点降水。由于该工程处于市中心，施工面积相对比较狭小，因此可以用管井井点降水措施更能满足降水的要求。

3、基底明沟排水

根据分析，建筑主楼部分的地基土层处于中风化泥质砂岩层，虽然这种土层密实度高，并且坚硬，可以当做防水板来避免出现渗透的情况，但是这种土层毕竟存在一定的缝隙，这就意味着会有少部分的水流入到其中，因此，为了提高地基部分的安全系数，我们必须要在基坑内开挖明沟排水，以达到二次排水的效果。

4、地基施工

将基底部分进行合理的划分，然后根据各个不同的区域进行基坑的清理，等到清理好一个区域之后，施工人员可对其浇筑混凝土，作为垫层，这样做的目的是为了防止该区域受到外界条件的影响，从而降低持力层的坚硬度与密实度，而没有清理的区域，可以利用塑料布进行遮掩，防止水流对其的软化；（2）采用切割机与人工相配合的方式来清理基坑。首先，将岩层分为大小均匀的网格，然后采用切割机进行切割，最后再采用人工的方式进行挖掘。

超高层建筑施工过程中，应该尽量的将地基施工对建筑物造成的影响，对基坑位置进行测量和规划，应严格主要基坑的高度，确保基坑底部的干净、整洁，尽量选择人工开挖，防止对力层的破坏，由于中风化泥质岩层十分坚硬，当遇到水以后，就会出现相溶的情况，使得开挖难度变大，严重影响施工进度。为了可以解决这一问题，应将地基面积进行划分，并且对底部进行清理干净，然后进行混凝土的浇筑施工，当出现特殊情况使得无法完成基槽清理，就要做出相应的防护措施，还有就是由于人工开挖的效率很低，可以使用切割机将中风化泥质砂岩层进行切割，这样可以增加施工进度。

五、安全措施

在超高层建筑工程施工过程中需要使用机械设备很多，为了保证基底施工安全，应该监测基坑边坡的变形度，并且制定全面的监测制度，需要专业人员对边坡进行定期检查。对于基坑四周开挖的降水井水进行监测，并且时刻观察水位的变化，做出有效的处理措施。对基坑处理的时候，应该对机械设备与运输设计进行统一调配，防止施工现场出现车辆拥堵或者是安全事故出现。对人工清槽过程中，应做好技术安全交底工作，对职工进行安全培训，防止安全事故出现，保证工程施工顺利进行。

结语

当超高层建筑中风化泥质砂层地基施工时，其中主要就是井点群井降水技术，选择井点的时候，应该预先计算出水位降深，对于不同的超高层建筑地基应根据地形地貌实施选择方案，为了满足超高层建筑的承载力，应使用箱形与地基结合，防止地基基础出现不均匀沉降问题。

参考文献

[1]潘伟杰；某超高层建筑施工策划阶段的关键问题研究[D]；华南理工大学；2011年

[2]曹俊芳；；逆作法在高层建筑地基施工中的应用[J]；铁道建筑；2011年05期

[3]任红伟；超高层建筑施工费用影响因素及控制措施研究[D]；青岛理工大学；2012年