軟巖地區高層建筑場地樁基施工探析

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摘要：文中對軟巖地區高層建筑樁基施工技術進行研究,確定樁基定點以及標準，進行樁基選型及挖孔灌注，實現群樁設計，采用垂直控制法創建樁基支護結構，結合承壓水控制實現高層建筑樁基的設定。研究結果表明：樁徑相同，單樁極限承載力均在5000kN以上，樁基的承壓能力相對較強，并且高層建筑物下沉的問題得到了較好的解決，誤差較小。

關鍵詞：軟巖地區；高層建筑；建筑場地；樁基施工；建設結構

0引言

在項目的建設過程中，場地樁基施工是十分重要且關鍵的環節，對于最終的建筑結果有著較大的影響［1］。軟巖地區的巖面埋深起伏大，溝壑較深，且在經過多年的發育之后，溶洞和溶溝的發育并不存在特有的規律，甚至會出現大面積的多層溶洞［2］。另外，由于地下水以及地表水量均充足，所以，上下壓力較大，導致承壓水位不斷攀升，再加之復雜的地表環境，導致此區域高層建場地樁基施工困難［3］。往往在軟土地區的樁基不能依據普通樁基的設計結構來完成，而是要依據實際的情況，測定具體的樁基數據信息，結合軟土地層的下陷情況［4］，確定持力層的對應位置和厚度，并做出無誤差的樁基位置判斷，另外，在樁基的施工過程中，還需要對軟土地區水文情況進行控制與管理，避免出現下沉的狀況。因此，本文提出對軟土地區高層建筑場地樁基施工技術進行研究與分析，依據高層建筑環境，進行技術應用效果的驗證與分析，通過不同的應用模式，加強樁基的穩定性，以此來進一步提升整體的應用效果。

1軟巖地區高層建筑場地樁基施工技術探析

隨著我國科技的不斷發展，大型建筑的構建以及修繕技術不斷提升，雖然傳統的建筑技術可以達到預期的建設目標，但是，由于人們對于建筑物功能以及質量要求的提升，使得在應用過程中存在較多的問題，甚至形成關聯性的經濟損失。所以，面對這種情況，需要對施工技術實現創新。在日常的建筑過程中，場地樁基施工是十分重要且關鍵的環節，對于最終的建筑結果有著較大的影響。本文詳細研究了軟巖地區高層建筑場地樁基施工技術。

1.1樁基定點以及標準確定

通常情況下，在進行高層建筑施工前，均要對其樁基的結構以及整體進行設計，以來保證整個建筑結構的穩定性以及均勻性［5］。尤其是擬建類型基礎的實現，更是需要嚴謹且精密地計算。在滿足評價建筑物橫向傾斜的軟土地層時，還需要考慮其存在的不均勻性，并且依據上述的需求，進行布設設計，具體流程如下：其一是每一單體建筑，尤其是超高層的建筑，均需要在勘測點的附近添加對應的樁基定點。并對定點的數量進行控制，通常情況下，設定在6~10之間，由于高層建筑要大面積承壓，所以，在樁基定點的設計之中［6］。另外，在此基礎之上，高層建筑物的平面可以設定為矩形，正平面設定為正方形，依據建筑的層級和布局，結合時宜承壓，實現雙向、雙排的布設，基本為不規則的形狀，所以，對應的樁基定點也需要與其保持一致。一般是按照突出角的定位點或者中心點來進行確定的，并在確定之后，計算對應的中心距離，具體如下公式（1）所示：（1）式中：M表示中心距離，δ表示布設范圍，a表示樁基的定點距離，b表示允許出現的極限誤差。通過上述計算，最終可以得出實際的中心距離。依據中心距離，進一步明確對應樁基的中心點，隨后，對中心定點的距離標準以及深度做出設定，具體如表1所示：根據表1中的數據信息，最終完成對樁基中心點距離標準的設定。完成之后，將其與樁基的定點協同一致，并將處理數值控制在實際的范圍之內，完成樁基定點以及標準的確定。

1.2樁基選型及挖孔灌注

在完成樁基定點以及標準的確定之后，再依據工程實際情況，對軟巖地區的高層建筑的樁基設定選型?；A選型通常較為重視樁基承壓能力、承載力以及成本的控制與挑選［7］。對于高層建筑，日常會選用高強預應力的樁基管樁，這一類樁基管樁的持力層較為寬厚，適應能力相對較強，具有更強的靈活性以及穩定性，對于主樓的壓力變化以及承載截面斷裂，也可以最大程度降低成本。另外，此種類型的單樁承載力相對較高，并且造價低，使用的過程中不受各種條件的限制，同時適應力十分強，這在一定程度上也加快了施工的速度以及效率［8］。與此同時，高層建筑的樁基在設定時，施工設備較多，這對于樁基的處理也會出現不同程度的差異，導致產生誤差，影響最終的建筑效果。對于軟土地區，這種問題更加嚴重，底層本身硬度較弱，同時，地表水以及地下水量充足，在樁基設定的過程中，不易進行固定，缺乏支撐能力，設備作用效果也十分不明顯。所以，需要選擇更加貼合實際應用的樁基管樁，避免造成損害。完成樁基的選型后，再進行挖孔灌注。這是對樁基進行定形定力，起到固定的作用。單樁有著較高的雙向承載力，一旦灌注之后，便十分穩固，對于施工的效率以及質量也可以進行控制，且可以提升整體的工程速度，在軟土地區測定水位深度，隨后，在大概0.6~2.7m的范圍之內，進行人工挖孔，同時采取降水處理，避免出現地下積水的現象。隨后，在此基礎之上，進行鉆孔灌注樁。在樁基易出現孔底沉泥、夾渣、縮頸、露筋、離析、浮漿夾層等缺陷的部分，灌注水泥，增加樁基的實際質量和重量，同時由于軟土地層的基巖的起伏較大，所以，還需要對樁基加以固定，確保其可以穩定佇立，達到穩定持力層。完成樁基選型及挖孔灌注設定。

1.3群樁設計

在完成樁基選型及挖孔灌注之后，依據上述的環境，進行群樁的設定。高層建筑荷載承壓力較大，但是主體的建筑結構相對較為薄弱，這對于樁基的底盤控制程度就會相對較弱，所以，需要設立群樁來增加承壓面積。主體建筑在6倍樁徑間距要求通常不是固定的，而是隨著實際樁基中心點距離的變化而發生變化的，需要滿足荷載的實際需求。將高層建筑的樁基樁徑范圍設定在1200~2200m之間，長徑比大于25，并且每一個群樁的數量均在120根以上，這樣才能確保樁基以及高層建筑物的穩定與平衡性。大直徑的樁應盡量避免側阻力軟化或者基底的變形問題，這對于建筑工程實施以及未來的應用也會造成影響的。在群樁的背景之下，通過控制樁基荷載力的大小，進行承載變形特性的歸納，進而控制群樁的實際承壓能力，對獨立樁基的設定也具有更加深遠的應用意義。

1.4垂直控制法創建樁基支護結構

在完成群樁設計之后，采用垂直控制法創建樁基支護結構。支護結構的建立在樁基的設定工作中是十分關鍵，不僅會對最終的建筑結果產生直接的影響，同時也會對未來的應用成本產生影響。支護結構一般與主體結構相結合施工，實際上是主體樁基結構的輔助結構，是主體樁基的一部分，在開挖階段起到較強的保護作用。垂直控制法設置臨時支護框架，同時將樁基與側方的防護墻關聯，利用結構框架中的水平梁板形成關聯通道，在外圍設定防護結構，由于是軟土地區，為了增強承壓力，可以在初始的防護結構框架中，垂直控制法添加對應的樁墻護架，與樁基的主體結構組成作用面積更大的支撐系統，形成堅固的維護形式。在垂直背景之下，建立樁基基坑的深度護欄，進一步增強對應的防護結構，實現垂直防護的統一。

1.5承壓水控制實現高層建筑樁基的設定

在完成垂直控制法創建樁基支護結構的設計，再通過對承壓水控制實現高層建筑樁基的設定。軟土地層的地下水以及地表水均十分充足，這對于樁基的設定也會造成極大地影響，同時也會增加施工事故的發生幾率。所以，需要對承壓水實行更加嚴謹地控制與處理?？梢酝ㄟ^以下方法解決：其一是利用設備抽取部分的水源，這種方式可以很好地達到樁基設定的效果，但是成本較高，并且十分耗時耗力，水源控制效果也不是十分明顯。其二是，引流處理法，將軟土地區的承壓水依據特定的方向，引入對應的區域，這樣可以增加樁基基坑的深度，擴大對應樁基的設定范圍，增加樁基設定的指令和效率，確保工程順利實施。

2實例分析

本案例主要對軟土地區的高層建筑場地樁基施工技術應用效果的驗證與分析，選取A地區為本次分析的主要對象，通過對其樁基的施工現狀以及程序作出分析，以此來得出最終的分析結果，并進行探討。

2.1A地區高層建筑樁基施工現狀分析

A地區是較為典型的一處軟土地區，且此地區的高層建筑數量也相對較多，具有較大的實際分析價值。某大廈在A地區的高新科技區，總建筑面積約為27萬m2，建筑高度約為602m，高層建筑的設計是分為兩部分，一部分為地上，共設計為127層，每一層均為獨立的單元，且互為依托；另一部分則是地下部分，建設三層，主要包括地下餐廳、停車場以及地下儲存室等，所以，在建筑場地樁基施工過程中，依據實際的建設要求，將樁基向下深埋大約35m，以確保高層建筑的安全性和穩定性，提升未來的實際應用質量。另外，大樓呈塔形結構，樓層平面按正方形的設計，樁基整體結構設計為三重重疊結構體系，可以最大程度地保證其內部鋼筋混凝土以及核心筒的強壓支撐，穩定樁基的內部框架。但是在施工的過程中，卻存在較多的細節問題，影響著最終樁基施工的效果。其一是巨型支撐和腰析架的外框架不協調，主要由于樁基位置傾斜所導致的，高層建筑的建設初期，會對樁基進行的定位，這個位置需要精準且不易受到外部因素的影響，但是出現這一復雜的結構，對于樁基的構建形成一定難度的。除此之外，在軟土地區，樁基沉降是常見問題，自重荷載通常約為7000kN，使得沉降的空間大幅增加。

2.2A地區樁基施工實例分析

本文通過具體案例，在明確相關的樁基施工參數以及指標之后，進行樁基設計持力層標準的設定，具體如表2所示：根據表2中的數據信息，最終可以完成對A地區持力層標準的設定。此時高層建筑場地的樁基基本為單樁，且互相之間具有一定的承壓關系，完成灌注以及鉆孔之后，在上述所搭建的環境之下，進行樁基承載力的計算，具體如公式2所示：（2）公式（2）中：G表示樁基承載力，χ表示實際的承載范圍，A表示多層級的持力層距離。通過上述計算，最終可以得出實際的樁基承載力。依據承載力來估算樁基在A地區高層建筑施工中的實際應用情況，具體如表3所示。根據表3中的數據信息，可以得出實際的測試分析結果，具體如下：在不同的建筑物中，樁徑相同，最終得出的單樁極限承載力均在5000kN以上，表明樁基的承壓能力相對較強，并且高層建筑物下沉的問題得到了較好的解決，且誤差較小，具有實際的應用價值。

3結語

不同于其它地貌地區，軟土地區的高層建筑的施工存在較大的風險性，同時相關樁基的施工也較為困難，極易出現大型的關聯事故，所以在工程實施的過程中，應對相關樁基處理技術進行完善與優化，并結合軟土地區的實際地形以及地貌環境，制定具有針對性的樁基施工方案。同時，為了提升樁基整體的適應性，還可以在施工的過程中穩定持力層以及承壓截面，高效地處理復雜地質條件下存在的問題，確保施工的安全性，進而保證工程實施的總質量。

參考文獻

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作者:郭丹丹 單位:中原環保股份有限公司