关于建筑工程岩土地基处理的探析

关于建筑工程岩土地基处理的探析

林康宝

浙江大道建设工程有限公司台州临海317000

【摘要】随着社会的发展，人们生活水平不断的提高，城市的空间原来越窄，因此建筑的高度已经在不断的增加，从而造成了建筑物需要承受的荷载越来越大，这就需要施工团队能更好地处理沿途地基。本文结合相关的案例，探析了高层建筑岩土地基强度的影响因素，以及相关的高层建筑岩土地基处理方法，希望能为我国高层建筑的视同提供可供参考的资料。

【关键词】建筑工程；岩土地基；影响因素；案例

处理方法岩石地基主要是指下卧层基岩表面坡度较大、大块孤石或个别石芽出露的建筑物地基。相对于一般地基来说，这类地基的工程地质与水文条件相对复杂，主要特点在于地基的不均匀性。对于这类的岩土地基，需要通过对现场环境的实际调查，必要时需要对地质、水文等情况作出评价，通过对所有信息的整合与分析，选择可靠的处理措施，以保证建筑施工的安全性。

一、高层建筑岩土地基强度的影响因素

为保证高层建筑的安全性与稳定性，在设计时需要对其结构的刚度具有一定的要求，建筑的结构、基础和地基是组成建筑物的三大支柱，同处于一个共同作用的完整系统之中。因此，三者中的任意一个发生变化，都会影响到整个建筑体系改变。

1.基础刚度的影响

在建筑的上部结构与地基条件维持不变的条件下，基础内力随着基础刚度的增大而增大，相对挠曲却随此而减小。因此想要达到一个稳定的状态，选择柔性的基础刚度为宜。由于上部结构与基础的联系较为紧密，起到一个相互制约的作用，并且上部结构的内力与基础的刚度呈现反比的趋势，这是因为上部结构的内力不仅包括由外荷载引起的内力，还包括由基础的差异沉降所导致的次应力。次应力的大小与同基础的沉降差呈正相关，而与基础刚度呈负相关。因此，若在一定程度上减小基础刚度，会增加上部结构的次应力。为保证结构内力的稳定，基础更多选择刚性为宜。

在实际建筑工程的设计方案中，对基础的设计主要在于对其刚度的确定。通常来说，建筑基础的刚度应该根据实际的结构类型及地基的条件而设定。有些工程的基础对差异沉降不敏感，上部结构选择柔性结构物的建筑，则基础刚度的选择应以柔性为主；对于建立在高压缩性土上的建筑，由于其基础对不均匀沉降的敏感性，基础刚度的选择应以刚性为主。

2.地基刚度的影响

基础相对挠曲和内力均会随着地基的变软而相应地增大，但当地基刚度增大到一定程度以后，上部结构的刚度对基础内力的影响已经慢慢淡化了，导致沉降与不均匀沉降现象变得不明显了，也不需要通过改变上部结构的特性来减小不均匀沉降的影响，使原存在于各结构间的制约力也慢慢失去作用。由此可以看出，对在软地基上的建筑物进行共同作用分析难度相对提高，也更加具有实际的现实意义。地基刚度的变化，会直接引起上部结构纵向受力的重新分布，这是由于地基刚度的变化会直接影响建筑的沉降程度。当地基刚度减小时，由于边部的纵向受力结构存在加载的同时，内部结构出现卸载的现象，而这种现象本身，又是随着上部结构刚度的变化而变化。因此，地基的刚度对岩土地基强度产生一定影响。

二、高层建筑岩土地基处理方法的案例分析

本次研究所涉及到的工程是A小区的1号、2号楼。这两栋楼房的建筑面积分别为7236m2和2668m2，且均为建筑重要等级为二级的地上建筑，均为框架结构。

1.地基稳定性验算和有关加固处理方法

（1）稳定性验算

由于此项工程属于非均匀性地基，不仅要按照相关标准对地面建筑物的倾斜度、差异沉降等特征进行整体分析外，还需要根据建筑环境的具体情况，选择性地进行稳定性验算。国内对这项问题的相关研究较少，因此，在解决此项问题时，通常借鉴国外的一些成功经验进行设计。例如，外国的相关研究人员，以地基的破坏原理为基础，利用刚体平衡理论，对塑性展开区的深度进行假设，通常取值为1/3或1/4，然后在此基础上对地基的实际承载能力进行分析，通过这种方法可以更好地完成对整体建筑稳定性的分析工作。

（2）对不均匀地基的加固处理方法

相对于均匀地基来说，不均匀地基的反力集中现象更为明显，需要在对建筑工程进行设计时对这个问题提高重视，如果在对基础设计的过程中，忽略了这个问题，很容易造成塌陷等问题，给整个工程埋下安全隐患。因此，在对不均匀地基进行设计时，除了要先沿着纵横向设置钢筋外，还需要采取相关的措施对其进行进一步的处理。对于不同的建筑物而言，最好选取不同类型的地基；对于不均匀的地基，需要适当增加其基础刚度；对于层数较多的钢筋混凝土结构房屋，其独立柱基应该沿着纵、横两个主轴的方向设置系梁；同一个建筑的基础应该设置在具有相同或相似岩石特性的地基岩土层上；对于那些桩基础被设置在不均匀岩石上的建筑，应该在桩基础的两端各设置适当宽度的箍筋加密区，对于预制桩来说，需要采用高强度的预应力管桩；对于多层砌体房屋来说，若被设置在不均匀的地基上，需要设置相应的基础圈梁，以保障房屋的稳定性。

2.基础方案分析

（1）天然地基浅基础的可行性分析

根据工程项目的实际情况，与施工的具体情况可知，1号、2号楼的衙载较大，但是浅部地基土的承载力相对偏低。同时地下水资源较为丰富，由于软底基层存在一定数量的溶洞，这种条件下无法为天然地基的构建提供可行条件，因此，不能采用天然地基浅基础型式。

（2）人工复合地基浅基础的可行性分析

对于1号、2号楼地基的处理均采CFG桩法，通过深层搅拌桩对地基涂层进行加固，以提升地基的承载能力，根据施工现场的环境条件和实际情况，对搅拌的深度进行调节，并配以条形基础，而搅拌桩特定值的大小需要通过实践的验证进行调整，如可以通过对单、复合多桩地基荷载的试验来确定。在对地基的初步设计过程中，需要以相关的标准和规范作为制定的依据，通过对施工现场的实际分析进行调整，保证好人工复合地基浅基础的正常施工。

三、结语

对于高层建筑来说，地基的强度直接影响着整个建筑的安全性与稳定性，尤其对于岩土地基来说，由于岩土地基的施工难度大、要求高，因此，对整个建筑的设计及施工人员的处理方式提出了更高的要求。虽然现阶段对于高层建筑岩土地基的处理仍处在发展阶段，很多技术还不是很成熟，但随着技术的不断进步与发展，终会促进岩土地基的处理技术的不断完善与进步，从而推动建筑行业的快速发展。

参考文献：

[1]李海政.岩土工程地基加固处理方法探讨.[J]..技术与市场，2011.

[2]李宇男.房屋建筑施工中地基处理技术的应用研究[J].江西建材，2015，12（09）.