浅谈高层建筑筏形基础局部超挖部分的处理

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1、浅谈高层建筑筏形基础局部超挖部分的处理广西中盛建筑设计有限公司530022摘要：文章通过笔者在广西某实际项目中，对于高层建筑筏形基础下的持力层局部超深时，针对此超深范围的处理问题，提出了一些可行的方法、思路。关键词：高层建筑；筏形基础；持力层；CFG桩；深层搅拌桩随着城市建设的迅速发展，土地资源稀缺导致建筑地皮的价格越来越高,使得住宅建筑的高度亦是越来越高。以南宁为例，2002年前后还在建造多层砌体结构，2006年前后就以多层框架或者小高层框剪结构居多，到2010年前后基木上都是100m左右甚至超越100m的超高层建筑。此时建筑的基础设计就尤为重要，对于南宁来讲，大部分地

2、区都有很好的基础持力层，有些地区有较厚的园砾层可以作为静压桩的持力层，有些地区是泥岩可以作为筏板的持力层，但是有一些区域持力层起伏较大，使得高层建筑的筏板基础仅有一部分落在持力层上，此时就需要对这一持力层超深部分的土体进行处理，否则就会出现基础承载力不足，沉降不均匀等情况。下面就以工程实例来分析筏形基础局部超挖部分的处理问题。一、工程概况木工程位于广西区南宁市五象新区，地下两层用作车库，地上32层用作住宅，总高度为99.6m,主楼采用剪力墙结构，基础采用1.8m厚的平板式筏形基础，筏板底面标高以下主要受力层有两层，其主要物理力学指标如表一所示，地质剖面如图1所示，筏板底面

3、大约一半的范围可以直接落在持力层，左边约有六分之一的范围内持力层超深3.0m以内，右边约有三分之一的范围内持力层超二、解决方案一般情况下，对于高层建筑筏形基础持力层局部超深的处理方案有以下三种：（一）挖掉超深部分的土层后用好土冋填、（二）对超深部分进行地基处理、（三）对超深部分改做桩基础。现针对这三种处理方案进行论证说明。2.1挖掉超深部分的土层后用好土冋填。此方法是将持力层超深范围内的土层挖掉，然后将持力层与筏板底面之间用毛石混凝土冋填，或者采用级配砂石分层冋填并夯实。优点是施工简单、速度快、承载力高、设计简单、传力明确；缺点是土方量不能太大，且用级配砂石冋填后还需做承

4、载力的检验等。本工程超挖较浅部位可以采用。2.2对超深部分进行地基处理。此法是将持力层超深范围内的土层经过人工处理，使得其承载力和压缩模量等参数与持力层的参数接近。现行国家标准《建筑抗震设计规范》M3.3.4-1条规定“同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上”，主要是防止建筑物不均匀沉降问题，但是在控制好沉降问题的前提下，局部天然地基局部复合地基还是可行的。常用处理方法有CFG桩或者深层搅拌桩等方法（其余地基处理方法由于篇幅问题此处不做讨论）。CFG桩复合地基处理方案是在土体中设置CFG桩体（原为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰参水泥加水拌和形成的具有

5、一定强度的可变强度桩；现在多用素混凝土桩代替），CFG桩与桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基使得桩与桩间土体共同作用，以抵抗上部结构的垂量。优点是造价低、速度快、施工简单，适应范围广且可以合理利用桩间土体的有利作用；缺点是不能处理未固结的素填土。深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。优点是适用土质类型广，加固深度大、适用工程范围广、施工工期短，成本低、施工机械化程度高；缺点是我国搅拌机械的性能及施工监控系统比较落后，如成桩质量缺乏监控装置，赌土断桩现象需要人工监视等等，再加上管理环节的薄弱，操作人员

6、的技术水平及操作不认真，因此不但施工工艺尚待进一步完善和提高，而且质量检测手段也有待加强和健全，高层建筑不宜采用。2.3对超深部分改做桩基础。此法是在筏板下持力层超深范围内设置工程桩，使得此范围内的上部结构荷载通过筏板和桩传递给基础持力层。现行国家标准《建筑抗震设计规范》第33.4-2条规定同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同吋，应根据地震时两部分地基基础的沉降差异，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。此条文同样是为了防止建筑物的不均匀沉降，但是设计时把握好沉降问题，此做法还是可行的。由于桩的施工方法较多，本工程桩基仅考虑

7、静压预应力管桩、长螺旋钻孔灌注桩等方法，其余的人工挖孔桩（广西地区有文件规定，由于其危险系数大，所以尽量少使用）、钻孔灌注桩（旋挖桩、冲孔桩等一般直径都不小于600,且施工过程中由泥浆护壁使得场地泥泞，所以本工程不考虑）、锤击桩（由于施工过程中的震动和噪音影响周边市民，所以尽量少用）等都不适合本工程，因此不在讨论范围内。静压桩方案：优点是承载力高、施工速度快；缺点是由于持力层为中风化岩层，所以入岩比较困难，另外岩层容易塌孔，引孔比较困难，且由于桩数较少，考虑进场费等因素后经济性没有优势，所以不宜采用。长螺旋钻孔灌注桩基础：优点