高层建筑岩土地基的处理方法

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1、浅谈高层建筑岩土地基的处理方法【摘要】众所周知，高层建筑的一个重要特点就是竖向荷载大而集中，同时由于建筑物高耸，风荷载和地震荷载引起的倾复力矩也非常大，这就对岩土地基的处理技术提出了更高的要求。本文通过分析高层建筑岩土地基强度的影响因素，以某工程为例，针对地基处理方法进行探讨，以期通过本文的阐述充分认识影响岩土地基处理的因素，为有效提升高层建筑工程质量提供理论参考。【关键字】高层建筑；岩土地基；强度；处理方法1高层建筑岩土地基强度的影响因素高层建筑的上部结构具有较大的刚度，并且和基础与地基三者同处于一个共同作用的完整系统之中。建筑物的共同作用分析，一

2、般说是颇为复杂的。因为，三者其中任一组成部分的某些变化都会直接影响分析的结果。工程实践中，特性多变的地基和形式不一的上部结构，构成了共同作用课题研究的复杂性。1.1基础刚度的影响在上部结构刚度和地基条件不变的前提下，基础内力随其刚度增大而增大，而相对挠曲却随此而减小。所以，从减小基础内力角度而言，基础刚度选择柔性为宜。然而，上部结构和基础是密切相联、相互制约的，上部结构的内力随着基础刚度的减小而明显增大，这是因为上部结构中除由外荷载引起的内力外，还应包括由于基础差异沉降所引起的次应力。次应力的大小是同基础沉降差(相对挠曲)成正比，与基础刚度成反比，基

3、础刚度的减小必然在上部结构中引起更大的次应力。所以，就减小上部结构内力而言，基础更多选择刚性为宜。在实际工程中，基础方案即基础形式、刚度的确定，应视结构类型和地基条件而定。对于那些对差异沉降不敏感的，上部结构为柔性的结构物，主要能满足一定的使用要求，基础刚度的选择宜柔不宜刚。对于那些建立在高压缩性土上，上部结构刚度较大的结构物，由于对不均匀沉降的敏感性、顺从性，基础刚度的选择宜刚不宜柔。1.2地基刚度的影响共同作用的分析还同地基土的特征有关。随着地基的变软，基础相对挠曲和内力均相应地增大；但是，当地基刚度增大到相当大的时候，上部结构的刚度对基础内力已

4、没有什么明显的影响，因为，此时沉降和不均匀沉降已很小了，已不需要上部结构来帮助减小不均匀沉降了，原先存在于结构物各部分之间的相互制约、相互影响作用己得不到应有的发挥，当然上部结构的次应力亦可忽略。由此说明，在软弱地基上的建筑物考虑共同作用分析要比坚硬地基上的建筑物具有更重要的意义。地基刚度的变化将引起上部结构中纵向结构受力的重分布，这是因为，地基刚度的变化使建筑物沉降和不均匀沉降亦随之变化，当地基刚度减小时，边部纵向受力结构加载，而内部结构卸载，这种现象又随着上部结构刚度的增大而加剧。2高层建筑岩土地基处理方法的实例分析本次研究所涉及到的工程为某住宅

5、小区#3、#4号楼，两栋楼房的建筑重要等级均为二级，全部为地上建筑，建筑面积分别为7,354㎡和2,443㎡，均为框架结构。2.1地基稳定性验算和有关加固处理方法2.1.1稳定性验算对于此工程的非均匀性地基，除了要按照有关标准和规范的要求对地面建筑物的倾斜、差异沉降和沉降等特征进行分析外，还要根据建筑物重要性的具体情况对其进行稳定性验算，但是国内外对于这一问题的文献记录相对较少，使得不少岩土工程师在进行相关内容的处理时仅仅以对基地稳定有利或有害轻轻带过，缺乏具体的说明，让设计人员的合理设计变得缺乏依据。国外研究人员以地基整体破坏原理为基础，利用刚体平

6、衡理论，假设塑性展开区的深度为1/3或1/4，并在此基础上对地基的承载能力进行分析，该方法对于做好整体稳定性分析工作具有重要的指导意义。而《建筑抗震设计规范》终则建议通过圆弧法对相关数值进行验算，也就是最危险的滑动面上的力对滑动中心所产生的抗滑力矩mr与滑动力矩ms应符合以下关系，即：k=mr/ms≥1.2根据稳定安全系数，可通过公式进行计算：k=r(wi,cositani+cili)(p-pc)bx+hz公式中的r代表的是圆弧半径，wi表示土条重量，ci表示土的抗剪强度，li表示土条的内滑弧长度，p-pc为基底附加压力的平均值，x表示附加压力的中心

7、到滑弧圆心的水平距离，h表示水平外力。该式仅适用于偏心荷载建筑物整体稳定性的计算，结果的精确度主要取决于滑弧深度的选择是否合理、准确，只要能够准确测定滑弧深度，那么地基土地的整体破坏范围也就能够得到确定。根据以往工程对于地基土圆弧滑动稳定性的验算结果以及塑性区的展形范围，可以认为在基础外角点底面以下，1/4基础宽度范围内，且这一点与地面的连线夹角为45°-/2的验算范围可以满足建筑物的使用需求。通过前面介绍的公式对有关内容进行验算，直到结果满意，或者通过采用增强滑带土抗剪强度的方法来对地基稳定性的安全系数进行重新计算。2.1.2对不均匀地基的加固处理

8、方法不均匀地基的岩土横向和纵向上的物理学性质往往存在着一定的差异，其反力集中的现象往往比均匀地基更加明显，如