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。
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