复杂地质条件下高层建筑地基处理研究

复杂地质条件下高层建筑地基处理研究

闫争科

中煤科工集团北京华宇工程有限公司， 河南平顶山 467000

摘要：目前，建筑市场发展迅速，在城镇化扩张下，高层建筑数量和规模都在不断扩大。在现代城市规划和基础设施建设期间，高层建筑逐渐成为城市建筑的主要形式。相较于其他建筑，高层建筑对地基处理有着更严格的要求，施工人员必须整合勘察设计成果、工程区域地质条件、施工技术等内容，明确施工流程。本文对复杂地质条件下高层建筑地基处理进行研究，以期保证高层建筑地基处理的质量。

关键词：复杂地质；高层建筑；地基处理

引言

如今，随着大城市、特大城市的形成，城市人口大幅度净流入，城市建筑的平面和立体范围都在增加。作为城市空间发展最重要的发展模式，高层建筑极大的缓解了城市用地紧张、环境拥挤等问题。在高层建筑建设中，地基是重要的基础和前提，也是建筑物得以安全施工、使用的保障，为此必须要对高层建筑工程的地基进行科学化处理，切实提高高层建筑工程项目的建设质量，避免在施工、后续使用中出现不必要的安全隐患，影响社会和谐稳定。

1复杂地质条件下高层建筑地基的特点

①建筑地基施工的复杂性，在各类因素的作用下，土壤类型更为多元，特征更为复杂。例如，国内广泛分布的黄土、软土、淤泥土、冻土等。在不同区域进行房屋建设的过程中，为保证地基结构的稳定性，往往需要根据土壤性质，采取相应的施工方案，科学应对不同土壤性质的影响。在软土区域，施工企业往往需要投入大量资源，组织人员、设备进入施工区域，通过土壤换填、置换等方式，强化软土的应对能力，避免地基发生沉降等问题，持续增强建筑结构的稳固程度。在黄土区域，施工企业应设定管理措施，通过排水的方式，消除土地固结等因素的影响，避免建筑物出现倾斜、倒塌等问题。基于房屋建筑所处区域地形地质的复杂性，施工团队在地基施工环节，要正视土壤属性、水文状况，采取相应的施工方案，排除干扰因素的影响，顺利完成既定的地基施工任务。②房屋建筑地基施工的隐蔽性，地基施工涉及多个流程，涵盖多个领域，在整个施工周期内，如果出现施工问题，将会造成风险因素积累，产生严重的质量问题。加之地基施工环境特殊，施工人员在施工环节，需要同时处置水文、土体等要素，在狭小的空间内快速完成施工任务，从而大大增加了地基施工质量问题的隐蔽性，施工团队在较短时间内，无法快速筛查、鉴别地基施工质量风险隐患。针对房屋建筑地基施工环节暴露出的现实问题，施工团队应充分发挥主体作用，以问题为导向，以目标为牵引，以技术为依托，尝试创新地基施工模式，确保各项技术手段、管理举措的有效应用。

2复杂地质条件下高层建筑地基处理研究

2.1解决地基土及地下水腐蚀问题

①选择合适的施工材料。水泥的性质决定着混凝土的性能和强度，不同类型的水泥含有不同的矿物质，其耐腐蚀性也不尽相同。因此，施工单位要优先选用耐久性和耐腐蚀性强的水泥材料，科学控制水泥材料的吸水率和杂质含量，避免使用未经处理的海水、井水来搅拌水泥。②优化混凝土的配合比。由于抗中性化能力和密实度决定着混凝土的防腐性能，且混凝土的强度等级通常不得低于C25，为有效控制混凝土和水泥的碱含量，施工单位可以优先选用低碱水泥，并通过掺入矿渣、粉煤灰等材料来增强混凝土的抗腐蚀性能和抗裂性能。此外，为有效避免地下水对地基造成腐蚀，施工单位在进行桩基础施工时，不仅要对桩身进行防腐蚀处理，如涂抹高分子树脂和沥青类树脂材料等，还应采取排水换土、现场降水等手段来巩固处理效果。

2.2岩土勘察于高层建筑土壤置换处理

岩土勘察工作需按照工程总体的规划以及布局获取全面的信息，使用这项技术进行土壤置换，可将土壤质量较高的成分置换到指定的区域当中，将工程现场适应性较差的土壤挖出，利用这些良好的土壤进行替代，然后结合压实技术进行压实处理，进一步提升土壤的综合质量，为地基处理工作奠定良好的土质基础。在松软的软土地地基工程建设中，土壤置换技术被大量应用，因为相应的施工工程建设规模非常大，同时开挖量以及回填量都较大，因此需要大量的花销和成本，在大型城市的建设当中建设使用有着明显的效果和意义。

2.3混凝土灌注

混凝土配比后要进行混凝土灌注。灌注操作前，施工人员要认真检查孔底是否有杂物，彻底清理干净。如果孔底有多余的水分，在灌注时就容易出现混凝土与积水融合，影响混凝土的整体质量。所以如果积水比较多，就需要吸干积水。此外，还需要对灌注的高度进行关注，使混凝土灌注工作能够有序推进。对于混凝土灌注，主要涉及以下几种技术。首先，注浆加固的技术。注浆加固是在固体物质中加入注浆材料，在土层与颗粒间的缝隙填充凝胶材料，使基础得以强化。常见的大部分高层建筑地基处理施工注浆技术是花管、埋管，要对实际地质进行把握，为实现最佳的加固效果，一般将多种技术结合起来使用。其次，深层水泥搅拌桩处理技术。为充分搅拌水泥，要利用搅拌轴叶轮设备，按照如下步骤进行操作:先在地面上进行搅拌，达到需要的深度后将阀门打开，充分混合水泥与土，利用最深的搅拌方法混合所有材料。再者，高压旋喷法基础处理技术。高压旋喷法是通过钻机将注浆管转到相应位置，利用高压设备向周围发散浆液，损坏周边土体，不断转杆，使其速率得以提升。待土与浆液充分混合后，再凝固浆液，形成固体结，实现加固的效果。最后，水泥粉煤灰碎石桩地基处理技术。这种技术应用极广，在很多建筑工程中都有应用。是将砂粉煤灰、水泥加入到地基中，然后加水搅拌成桩，该技术是通过桩间的相互挤压、交换而实现。

2.4强夯法在地基施工中的应用

强夯法主要利用专业机械设备，对土体进行动力夯击，从而减少土壤自身结构的压缩性，提升结构的总体强度。现阶段，强夯法被广泛应用于颗粒粒径大于0.05mm的砂土、碎石土、山皮土、湿陷性黄土区域，有着较为显著的加固效果。与其他地基施工技术相比，强夯法施工工艺简单，操作难度较低，适用范围较广，可以满足不同场景下的地基施工要求。同时，其加固效果较好，可极大提升土壤的承载力与强度。根据相关研究数据，强夯法可以将地基强度提高200%～500%。由于大量使用施工机械，强夯法的施工效率较高，施工周期较短，可以有效压缩施工费用，节省经费投入。具体的施工中，施工团队一方面要吸收、借鉴以往经验，确定强夯法使用的机械设备数量、类型等参数，确保施工机械符合地基施工要求。另一方面，在施工方案的制定环节，技术团队要提前获取土壤中的含水信息，如果含水量过大，则应对土壤中的游离水进行合理处置。处置工作结束后，再开展施工作业。具体的施工环节，技术团队需率先做好施工场地的清理、平整工作。平整结束后，标记第一次夯点位置，并测量施工区域场地的高程。起重机等设备进入施工区域后，利用夯锤对确定的夯点持续性夯实。夯实次数要按照设计规定，杜绝夯实次数不达标等问题。在夯实过程中，如果出现夯锤歪斜的情况，需及时进行坑底平整处理。

结语

随着城市现代化的深入发展和城市规模不断扩大，高层建筑在缓解土地资源紧张局面等方面发挥着重要作用。与此同时，如何提高高层建筑的稳定性和安全性，也成为建筑行业及施工单位需要解决的难题。本文以高层建筑地基处理为切入点，简要分析了地基处理措施，旨在提高高层建筑地基处理质量。

参考文献

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