高层建筑地基处理技术研究与应用.pdf
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1、中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 91 高层建筑地基处理技术研究与应用 杨盛文 江西省建科工程技术有限公司,江西 南昌 332000 摘要:摘要:高层建筑的地基处理是确保高层建筑施工中的重要环节,在地基处理过程中存在一些问题,如土壤不均匀、强度不足等。为了保证工程的顺利进行,高层建筑地基处理需要遵循一些技术要点。本文从前期准备工作、混凝土的配比、混凝土灌注过程几方面进行了探讨,最后分析了预应力管桩地基处理技术的技术要点。通过采取这些技术措施,可以有效地提高高层建筑地基的稳定性和承载能力,确保建筑物的顺利运行。关键词:关键词:高层建筑;地基处理;预应力管桩技术 中图分类号:中图分类号:TU7
2、53 1 概述 随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中的数量不断增加,对地基处理技术提出了更高的要求。高层建筑地基的稳定性和承载能力直接关系到建筑物的可靠性。然而高层建筑的地基处理常常面临一系列的挑战,如复杂的土质条件、施工难度大、工期紧迫等。这些问题给地基处理带来了巨大的技术难题和风险挑战,科学合理地选择和应用高效的地基处理技术成为解决这些问题的关键。因此,对高层建筑地基处理技术进行深入研究和应用具有重要意义。2 高层建筑地基处理的特点和挑战 2.1 高层建筑地基处理的施工特点 高层建筑由于其重量巨大,地基处理需要充分考虑建筑物的荷载特性。地基必须能够承受和分散这些荷载,确保建筑物的稳定性。
3、因此,在地基处理过程中,需要选择适当的材料和工艺,以满足高重量和荷载的要求。同时,高层建筑常常位于城市中心或繁忙区域,施工空间有限。这使得地基处理施工面临空间狭小、操作受限的情况。在有限的空间内进行施工,需要合理规划施工流程和施工设备,确保施工的顺利进行并最大程度减少对周围环境的干扰。除此之外,高层建筑的地基处理通常与整个建筑项目的进度紧密相关。地基处理需要在建筑结构施工之前完成,因此时间紧迫。并且对施工技术和材料也有较高的要求。2.2 地基处理过程中存在的问题 当前高层建筑的地基处理存在一些常见的问题,具体来说包括以下方面:第一,地基沉降。高层建筑的重量会给地基施加巨大荷载,导致地基沉降。特
4、别是在软土地区,软弱土壤的承载能力有限,更容易引起沉降现象。建筑沉降可能会导致建筑结构变形、裂缝产生,对建筑物的使用寿命造成影响。较大的沉降可能导致建筑不平整或倾斜,甚至引发严重的结构破坏。第二,桩基竖向承载力不足。高层建筑的地基处理通常会采用桩基,但如果桩基的设计或施工不合理,可能导致桩基的竖向承载力不足。这将直接影响地基的承载能力和结构的稳定性。在荷载作用下,桩基可能发生沉没、滑移或破坏,进而使地基失去支撑能力,对建筑物造成严重威胁。第三,土壤干燥收缩。在地基处理过程中,水分可能从土壤中流失,导致土壤干燥收缩。这种情况尤其在干旱地区或施工过程中水分控制不当时更为突出。土壤干燥收缩会使土壤体
5、积减小,产生收缩现象,进而降低地基的稳定性。如果土壤收缩过大,可能引起地基沉降、结构变形、裂缝以及地基不均匀沉降等问题。第四,地基液化。在某些地区,特别是软弱土和饱水层较多的地方,发生地震时可能引发地基液化现象。地基液化是指地震作用下土壤饱水层受震动影响失去强度,表现为土壤失去支撑能力,变得类似液体。这将导致地基失稳,地基下沉甚至沉降。对于高层建筑来说,地基液化是严重的风险,可能导致建筑物倾覆、坍塌或严重结构损坏。3 高层建筑工程地基处理的技术要点 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 92 3.1 地基处理的前期准备工作 3.1.1 地基勘察和测试 在高层建筑地基处理之前,必须进行全面的勘察
6、和测试来了解土壤的性质、组成和承载能力。这包括采取以下措施:第一,通过钻孔或挖掘方法获取土壤样本,并将这些样本送往实验室进行详细的测试和分析。这些测试包括土壤颗粒分析、含水量测定、压缩性试验等,从而了解土壤的物理特性、力学性质和工程行为。第二,使用静载试验或动力触探等测试方法来评估地基的承载能力。静载试验通过在地表施加荷载并测量沉降情况,以确定土壤的强度和变形性状。动力触探则利用冲击力和反弹速度等参数推断土壤的承载能力。第三,进行水文地质调查,研究地下水位和水文条件,了解地基受水分影响的情况。这包括钻井观测和水文地质分析等,以确定地下水对地基稳定性的影响。3.1.2 土体改良 根据地基勘察结果
7、,如果发现地基存在问题,需要采取土体改良措施以增强地基的稳定性和承载能力。常见的土体改良方法包括深层加固和处理高含水量土壤。对于软土地基的加固,深层加固是一种有效的方法。其中包括灌注桩、橡胶振动桩和静压桩等方式。通过将混凝土或其他合适的材料灌注到地下,可以增加土壤的密实度和强度,提升地基的承载能力。另一种方法是进行土体置换,即挖掘除去软土,并用适宜的填料(如砾石、碎石等)进行填充,以提高地基的稳定性。而对于高含水量土壤则一般进行排水处理。通过设置排水系统,如排水管、井点等,降低土壤的含水量,从而减少土壤膨胀或液化的风险。另外,增加土体强度也是重要的方法。通过使用适当的加固材料(如水泥、石灰等)
8、与高含水量的土壤混合,形成稳定的土体,提升土壤的强度和抗压能力。3.2 混凝土的配比 混凝土的配比需根据设计要求和地基特点来合理配制,以确保混凝土的强度和耐久性。配比的目标是获得具有适当工作性能、抗裂性能和持久性的混凝土。具体来说,需要根据设计要求确定混凝土的强度等级和抗压强度。这涉及到对建筑物的荷载要求、结构设计和设计寿命进行分析和评估。根据所需的强度等级,选择合适的水灰比(水与水泥重量之比),以确保混凝土的强度满足设计要求。同时,考虑地基的特点和环境条件,决定是否需要添加掺合料和化学添加剂。掺合料是将一些非活性材料加入混凝土中,如粉煤灰、硅灰、矿渣等,可以改善混凝土的工作性能、耐久性和抗裂
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