蔡高勇

（五洋建设集团股份有限公司，浙江 杭州 310002）

1 高层建筑基础工程的重要性

高层建筑基础工程的重要性除了综合考虑基础、地基、上部结构的共同作用。还应考虑在基础工程在项目造价中占有较大的比重。高层建筑基础工程所耗费的水泥、钢材用量多，施工难度也很大，大部分情况可以看出基础工程造价占土建总造价的20%左右，工期占土建工期的20-30%。如果地质条件复杂，其工期和造价所占的比重还将大大增加。因此，选择合理的基础形式，对降低工程造价、保证建筑结构安全的一个有效措施。

高层建筑基础工程的重要性，还与基础形式的多样性和影响因素的复杂性密切相关。地质条件影响大的的地区，建筑基础的工程设计与工程施工涉及面广，它不仅与项目的上部结构和建筑基础本身有关，还与土的性质、周围环境、水文条件等因素相关。特别是雨季施工时，也会给建筑施工增加难度，很可能造成一些局部的返工，土建项目拖延工期就和基础工程进度有很大的相关。因此，基础形式的合理选择对缩短施工工期也是具有重要意义的。

地基变形是造成建筑物裂缝损坏成倾斜和事故的重要原因。由于增加了上部荷载，地基承载力和可能产生的沉降变形值是关键问题。地基变形特征有沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。要改良软弱地基土的工程特性，一般的常用处理方法较多，大体可分三类：①采用挖除软弱地基，如置换法。②人工增大土的密度如强夯法、碾压、振动法等。③减少孔隙水压力加速固结如排水法、挤密法等。

地基处理目的就是要提高软弱土的强度，保证地基稳定，降低其压缩性，减少地基沉降或不均匀沉降即地基变形。

常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。

高层建筑的上部结构荷载很大，基础底面压力也很大，一般的独立基础己不能满足承载力的技术要求，因此，应采用特殊形式的基础，其常用的有如下几种类型：交梁式条形基础、筏板基础、箱形基础、桩基础。

2 孔内深层强夯法技术及其特点

孔内深层强夯法技术，是一种新型深层地基处理方法。该法先成孔至预定深度，然后自下而上分层填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土。

孔内深层强夯法渣土桩复合地基是指用建筑垃圾、杂土、素土、石料、灰土、无毒工业废料及它们的混合物等为填料，以孔内深层强夯法法形成具有较高承载力的复合地基。

与其它地基处理方法相比，该技术有以下优势：（1）使用范围广泛，可用于各类地基处理；（2）用料标准低，就地取材；（3）具有高动能、高压强和强挤密效应；（4）地基承载力提高显著；（5）地基处理深度大，最深可达30m；（6）复合地基变形模量大，沉降变形小；（7）社会经济效益好，一般可降低造价25%～80%以上。

作为一项新技术，不仅新颖、独特、地基处理效果好，实用性强，更重要是具有环保意义。目前该技术在我国华北、西北、华东、东北以及中原地带的各类地基处理中得到应用。

3 工程应用项目概况

某市宏伟世纪大厦位于某市凯旋西路，平面呈矩形，55.7m×15.9m，地上14层，地下1层，基底埋深-5m，框架结构，柱底最大轴力9500kN，安全等级为二级。工程地质条件为：地基土分为9层，1层为素填土，2层为第四系全新统新近冲洪积（Q42al+pl）形成的黄土状粉土，3层为第四系全新统冲洪积（Q42al+pl）黄土状粉质粘土，4～9层为第四系上更新统冲洪积（Q3al+ pl）黄土状土、砂性土及碎石土，地层结构具典型二元结构。2～5层为湿陷性黄土，湿陷系数δs在0.026～0.015之间，属Ⅰ级非自重湿陷性黄土场地，湿陷性土层的下限深度为6层顶面。场地土分层及主要物理力学指标见表。

地下水情况：地下水属孔隙潜水，埋藏深度20～21.3m，赋存于7层底部，8、9层中，以大气降水和洛河补给为主，水位年变幅1～3m。

4孔内深层强夯法方案选择及设计

孔内深层强夯法既可以解决强夯影响深度不够的问题，又可以避免橡皮土的出现，还可以解决湿陷性及承载力低的问题，同时可以消纳建筑垃圾。由于孔内深层强夯法桩体自下而上的超压强固结桩体及桩间土，所以它的桩径随地基土的软硬而变，一般呈串珠状，地基土越软桩径越大，技术效果越好。采用此法处理后的地基承载力高、变形模量大、刚度均匀，可大幅度降低工程造价，缩短施工工期，且对环境污染非常小。

地基处理要求：①复合地基承载力fk≥350kPa；②消除地基土的湿陷性。③复合地基刚度均匀。

地基处理工程设计采用孔内深层强夯法二八灰土桩处理地基土湿陷。设计院共设计孔内深层强夯法桩1704根，成桩直径不小于550mm，正三角形布置，桩间距1000mm，孔内填料二八灰土，预计填料总方量5200m3。施工时先钻孔＜400mm，再夯扩挤密至550mm，桩体内填料压实系数不应小于0.96。

结语

本工程通过成功应用孔内深层强夯法桩地基技术，体现了该技术在地基处理方法中的优势，承载力大，桩对桩间土具有良好的约束变形及挤密作用，提高了桩间土的承载力，具有良好的传递垂直荷载能力。孔内深层强夯法技术具有适用范围广、处理效果佳、用料标准低、施工工期短、绿色环保、工程造价低等优势，具有很好的推广应用前景。

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