高层建筑工程地基处理技术分析

高层建筑工程地基处理技术分析

高桂龙

中冶沈勘工程技术有限公司    辽宁   110169

摘要：高层建筑建设是一项综合性的工程项目，其施工难度大、工期长，并且需要进行专业设计与施工，所以，在整个施工过程中，必须严格控制地基处理技术的应用与实施。实际工程项目中，经常遇到两层或以上不同的持力层地质条件，一般上层土质偏软，下层或底层土质较硬。若采用短桩施工，可能由于承载力不足造成沉降量过大而引发安全隐患；若全部采用灌注桩，桩身长度过大，且上层软土得不到利用，而且施工成本增加，造成投资浪费。鉴于城市高层建筑工作具有多样性和复杂性特点，本文试图对城市高层建筑地基处理技术要点进行分析，以便为有关工作人员提供一些参考和借鉴。

关键词：高层建筑；地基；处理

引言

我国城市高层建筑因层数较多，内部构造形态多种多样，工程荷载状况较为复杂，且多位于道路两旁，形成了城市高层建筑群落，因此对地基勘察及地基处理要求较高。施工时应充分考虑基坑开挖、地下水位、桩基础、环境噪声、抗震性、地基沉降等因素对相邻建筑物的影响，同时应加强对地基的监测，以消除不良地质、地基承载能力、地基不稳定等问题，防止施工中发生超出地基承载能力的情况。

1高层建筑地基处理的施工特点

与一般的地基处理方法相比，高层建筑地基处理具有以下三个特征：（1）复杂性。由于我国幅员辽阔，各地地质条件差异很大，所以，地基处理技术具有多样性，在工程实践中表现出复杂的特征。（2）关联性。在高层建筑中，基础建设和后续建设的各个环节都是息息相关的，若不注意，就会造成巨大损失，而施工方必须进行相应的修复。由于基础工程的相关性，管理人员必须事先规划工程预防工作，以便及时发现、解决问题，从而降低发生工程事故的概率。（3）曲折性。高层建筑地基处理技术的弯曲变形不仅体现在施工阶段，还体现在工程改建工作上，若基础处理工序复杂，则会加大维修难度和施工费用。

2地基处理过程中存在的问题

2.1建筑沉降

建筑沉降是指建筑物在施工过程中，由于地基土质不均匀，土体发生位移，导致其强度和稳定性变化的破坏现象。在高层建筑工程施工时，应高度重视沉降问题。因为高层建筑的结构比较复杂，会受到多种因素的影响和制约，如地质条件、水文情况、周围环境等，都会给建筑工程带来不同程度的影响，为了保证高层建筑稳定运行，必须采取有效措施来解决这一难题。由于我国的土质比较复杂，在同一区域内土壤的性质也不尽相同，即使是在一个工地上，其施工效果也是天差地别。因此，在实际的高层建筑工程中仍然存在基础设计不合理的问题，导致工程建设过程中出现问题，甚至会影响工程的整体质量和安全性。

2.2水量流失

在高层建筑施工中，地基的含水量会受到很大影响，由于地下水位不断升高，土层的承载力下降，导致土体出现沉降现象，从而降低地基的稳定性。而地基受地下水浸泡后，会引起地面沉降，给建筑物带来严重的安全隐患。因此，在施工过程中，技术人员应严格控制含水量，避免含水量过大，引发地基变形问题。另外，还应加强基坑监测工作，避免基坑渗漏，同时，还应检测基坑内的排水系统和周边环境，及时采取措施，以保证基础的质量和安全。在进行基础处理时，一定要合理控制水量，若水量不合理，会出现管涌现象，大大缩短高层建筑的寿命，严重危及建筑物的使用安全。

3高层建筑工程地基处理的技术要点

3.1桩基础法

桩基础处理技术由于其承载力高、沉降小、抗震性能好、噪声低等特点，是一种较为普遍的地基处理技术。其主要作用是把荷载转移至深层岩体，从而达到变形和承载能力的目的。在桩基础施工中，一般采用静压桩、钻机、打桩机、混凝土搅拌机、混凝土泵等，在施工开始之前，要对现场进行现场勘察、定位，并选取两个以上的桩桩进行检测。通过对桩身进行沉陷的测定，可以了解地基的强度及承载力。由于桩序与桩身质量、施工进度有密切关系，因此在试桩结束后，应先深后浅，后高，后小，后长，后短，依桩径、排样、结构高度而定。同时，在设计桩基础时，要依据场地岩土分布对桩长进行控制，并按结构要求，使桩端达到一定深度。在预应力管桩施工中，要确保桩身垂直度、桩身质量、焊接质量。为了确保钻井液的质量，必须对钻孔和人工灌注桩进行严格限制。桩基础施工完毕后进行单桩试验，以保证单桩的承载力达到设计要求，如果单桩承载力不够，则需采取相应处理措施。

3.2高压喷射注浆法

使用高压喷射注浆技术，一般采用钻机钻进，将对应的注浆管送到预先设定好的土层，再由高压装置将泥浆转变为高压射流，由喷头喷出，对周围的土壤进行冲击。这种处理技术是在一定时间内将部分泥土与泥浆一起浮出水面，在一定冲击力、离心力和重力作用下，一部分泥土会与泥浆充分混合，然后按一定比例进行调整。而当这些重组的泥浆冷却、固化后，它们就会在土壤中形成相应的复合地基。采用这种方法，可以使地基的承载力不断增加，同时也可以减小相应的基础变形，从而增强地基强度。

3.3添加剂法

添加剂处理技术是将可成型材料加入到相应的软基中。在此技术处理中，水泥的用量是最大的。比如在高层建筑中的软基是软性泥土之类的物质，但在施工过程中有些大型机械设备是无法在软土上进行的，因此需要在软土中添加某种材料，增加其可塑性，这样才能保证工程的顺利进行。

3.4垫层换填法

这是一种对软质地基进行表面处理的土层处理技术。在土壤中仅有少量固体硬物质时，通常采用粘土和砂砾来进行填筑。填土可以是手工填埋，也可以是机械，通过手工或者机械将土壤表面的土壤抽干，然后用坚硬的固体材料将其填满。采用垫层置换法，既能实现地基处理，又能有效解决冬季低温引起的冻胀问题。

3.5夯实法

夯实法是利用重锤敲击地面使其稳固的一种方式，这种方式可以有效增加地基的承载力。压实方法的优势是显而易见的，并且可以快速加固地基，因此广泛应用于工程建设。然而，这种方法在实施时会造成较大噪音和振动，而且若建在居民区，会对周边居民造成很大影响，因此不宜在这种区域进行施工。在进行地基加固时，应严格按步骤逐层进行夯实，以确保夯实质量，在夯实工作结束后，应采取低强度夯实措施。实践证明，在基础上进行松土加固并采取相应加固措施可以取得较好效果。

3.6预应力管桩地基处理技术

在各种基础处理技术中，应用最多且效果良好的是预应力管桩基础，这一技术又被称为预应力钢管桩，包括先张法和后张法，目前应用最广泛的是先张法。在实施这种工艺时，通常应用离心式工艺来达到中空圆筒的作用。另外，为顺利实施预应力管桩基础处理技术，必须在基础工程中运用钢套形模型，尽量避免直接开挖桩基，最好是在沉桩后半个月内进行，且在开挖时不要破坏周围土壤，防止发生坍塌。开挖时排水是一个重要条件，必须在特定位置留出一个斜坡，尽量不要把开挖的土方堆在一边。目前，管桩倾斜是国内外普遍存在的施工难题，会直接影响工程质量。而管桩倾斜的主要原因是施工过程中管桩的承载力、坡度过大，要想解决这一问题，施工人员必须对工地进行平整处理，将垫板技术用于打桩机械作业地区，使其处于稳定状态。因此，在工程建设中，应重视工程质量，严格检查各道工序，以保证工程顺利进行。

结束语

地基是所有建筑工程结构中最基础的施工环节，它对整体的建筑工程质量有着非常重要的影响，关系到建筑工程后期的建设安全和质量安全。因此，建筑公司需要不断改进地基处理技术，加强对地基处理技术的研究与创新，以使我国建筑业的建设水平得到提高。

参考文献

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