本站原创摘 要：地基处理方法很多,具体工程情况不同,地质条件千变万化,每个工程对地基的处理方法也不尽相同.因此,在建筑施工时,应综合考虑选择合适的地基处理方法.本文首先阐述了高层建筑地基基础的设计要求,对高层建筑基坑开挖深度的确定进行了分析,重点介绍了高层建筑地基处理的关键技术.
关 键 词：高层建筑；地基基础；设计要求；开挖深度；关键技术
前言
地基是高层建筑物的根本,地基质量的好坏将会直接影响到高层建筑物的质麓.高层建筑物的质量事故,许多与地基问题密切联系,所以,在施工过程中,对地基进行的有效地选择、设计和施工处理,是保证高层建筑物使用安全、节约投资的重要环节.
1.高层建筑地基基础的设计要求
高层建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担,受建筑物影响的那一部分地层称为地基,建筑物向地基传递荷载的下部结构就叫基础.基础的型式按埋深可简单分为两类：埋置深度不大,只须经过挖槽、排水等普通工序就可建造起来的基础统称为浅基础.浅层土质不良,而须把基础埋置于深处的好地层时主要借助特殊的施工方法,建造深基础（如桩基）.因此,地基基础的设计应满足下列几项基本要求.
1.1要求作用于地基的荷载不超过地基的承载力,对防止地基土剪切和丧失稳定性方面有足够的安全度；
1.2应控翻地基的变形量,使之不超过建筑物的地基变形允许值,以免引起基础不利截面和上部结构的损坏、或影响建筑物的使用功能和外观；
1.3基础的型式、构造和尺寸,除应能适应上部结构、符合使用要求、满足地基承载力（稳定性）和变形要求外.还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求.
2.高层建筑基坑开挖深度的确定
2.1均质原土基坑开挖深度的确定.如果原土受外界因素影响很小,场地各处地基土的物理力学性质差别也很小,这种原土被称为均质原土.均质原土基坑整体开挖深度的确定要以场地大部分都挖至原土为原则,局部未挖至原土的地方可以采用灰土换土夯实等措施进行处理.
2.2非均质原土基坑开挖深度的确定.如果原土受外界因素影响较大,致使场地各处地基土的物理力学性质差别较大,这种原土被称为非均质原土.如果建筑物直接建立在这种非均质原土之上,就会产生不同程度的不均匀沉降.但是随着深度的增加,原土受外界因素的影响会逐渐减小,场地各处地基土的物理力学性质的差异也会逐渐减小.因此,非均质原土基坑的整体开挖深度通常要深一些.非均质原土基坑整体开挖深度的确定要以场地各处原土物理力学性质的差异小到能满足工程要求为原则,即如果场地各处原土的物理力学性质差异太大,以至于不能满足工程要求,就必须进行换土处理.
3、高层建筑地基处理的关键技术
3.1强夯法与碎石桩法的结合技术
强夯法与碎石桩的联合处理,其工作原理是在施工中先在填土层中处理好碎石桩体,目的是对地基土进行挤密和排水固结,然而再选定强夯点,借助强大的冲击能将碎石桩体击散,并将碎石沿着桩径挤入周围的护土层,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层和扩径后高置换率的碎石桩复合地基,从而达到满足建筑物对地基强度的稳定性要求.
在施工中强夯法的运用非常关键,强夯法的技术难题体现在夯击中的夯击次数、夯击深度、夯沉量等的把握,倘若拿捏不准,将会大大会影响夯击效果的发挥.理论而言,夯击加固的深度应依据土层实际厚度和湿陷等级来确定,单位夯击量应综合考虑地基的土壤属性、结构类型载荷大小和打算夯击的深度等.而夯击的次数多少则由地基土的性质决定,一般情况下可采取先夯2～3遍,最后再以低能量夯击一遍.需要注意的是,两遍的夯击之间应有一段时间间隔,间隔时间取决于土层中超静空隙水压力的消散时间.倘若是渗水性差的粘土,其间隔时间不低于3～4周；相反则可以连续夯击.
3.2高层建筑地基的注浆加固技术
注浆加固是用压送设备将具有充填和胶结性能的浆液材料注入被加固的地层中,使土颗粒的间隙、土层的界面或岩层的裂隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行托换的地基处理技术.按照流动浆液体与土体的相互作用方式,一般可分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆三种.在实际注浆中,注浆体往往是以多种运动方式作用于土体的.按照注浆工艺,可分为单管注浆（花管注浆）、套管注浆（塑料袖阀管注浆）、布袋注浆和埋管注浆四种.在高层建筑地基加固中,通常采用花管注浆和埋管注浆两种,前者用的较为普遍,后者则用于人工挖孔桩.桩端附近软弱地基土层的加固,在采用花管注浆法进行加固处理时,有时还用微型钢管混凝土桩与注浆法联合进行加固,以达到提高地基承载力、减少地基变形和改善地基的不均匀性的目的.
3.3高层建筑地基的深层水泥搅拌桩技术
水泥搅拌桩是通过特制的搅拌轴的轮叶,从地面开始破坏搅拌至需要深度,打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入土体,用搅拌头强制搅拌均匀使水泥等固化剂与原土充分混合发生物理化学反应后形成强度大、压缩性小的桩体,桩体和桩周同承担外部荷载形成复合地基.它可分为深层搅拌法和粉体喷搅法.水泥土的抗压强度除了与被加固土体的性质有关外,还与水泥的标号、掺合量、龄期及外加剂等有密切的关系.水泥标号愈大强度增加愈大,水泥标号增加10号,强度可提高30%.因此实际中尽量采用高标号的水泥；水泥的掺入比愈大,水泥土的强度逐渐增加,当掺入比小于5%时,对水泥土的强度影响不大,因此掺入比必须大于5%,一般的掺入比采用10%-15%；水泥土的强度随着养护龄期的增大而增大,超过90d后,强度的增长才开始稳定,一般采用90d的龄期作为标准；外加剂如木钙、三乙醇胺和石膏等,对加固土起早强、缓凝、减水和节省水泥的作用,但必须避免污染环境.
3.4高层建筑地基的高压旋喷法
高压旋喷法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后,以高压设备使浆液在20-40MPa的高压流从喷嘴中喷射出,冲击破坏土体,同时钻杆旋转以一定程度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体,以加固地基,提高地基的抗剪强度,改善土的变形性质.高压喷射注浆法的基本工艺类型有：单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法,目前高层建筑地基加固中一般采用单管法,桩径一般可达500mm左右.施工工序为：测量放孔→机具就位→引孔→插入旋喷管→低压注清水→旋喷注浆→拔管→冲洗→修整桩头.它可在地下水位以上作业.在高层建筑地基加固中高压旋喷通常用于：地基承载力标准值和变形模量要求较高的地基土加固；卵石层中的软弱夹层加固.
4.结束语
综上所述,高层建筑地基础处理中,由于上部传来的荷载是非常巨大,一般的地基是难以承担的,因此,对高层建筑的地基进行加固处理,以达到设计地基极限承载力及沉降的要求,就显得非常重要.因此,要根据工程的地质特性,建设单位的经济能力,设计部门的经验,施工单位能力等进行选择.但不论采用何种方案,必须考虑技术与经济的最佳结合,也就是既要讲究技术方案的可靠性,又要力求技术方案&# 30340;经济合理性.