高层建筑基础施工及地基处理技术发展

李凤英

摘 要：高层建筑工程的主要特点就是又高又重，正是因为高度与重量的增加，基础结构就必须要具备一定的承重能力，而如何才能够有效的保证基础施工满足基础结构要求，则需要从施工管理与地基处理技术两个方面严格抓起，不但要对施工要求、基础施工影响因素以及相关的施工技术了解，还要结合这些施工要求与标准对相应的地基处理技术进行实际性的改进，提高地基施工水平，本文针对高层建筑基础施工进行分析，并对常用的地基处理技术进一步探讨。

关键词：高层建筑；基础施工；地基处理；施工技术

坚持因地制宜，因施工条件而选择施工技术的原则是保证基础施工技术与施工环境、施工要求相吻合的重要指导思想。在高层建筑工程中，对基础施工的要求更是非常重视，不仅要满足相应的承重能力、抗压能力，还要通过基础的坚固性保证高层建筑的抗强风能力、抗震能力，因此加强对高层建筑工程基础施工的研究非常有必要，目前高层建筑地基处理技术已经有了很多种新方式，并且各有各的应用作用，值得我们再次进入研究。

一、高层建筑基础施工分析

1、高层建筑基础施工要求

对于任何建筑工程来说，基础施工质量与标准对整个建筑结构的稳定性、标准性都有一定的影响，尤其是高层建筑工程中对基础施工的质量要求非常高，高层建筑属于高度较高、上部结构重量较重的建筑工程，因此基础结构必须要具备一定的承受能力与抗压能力，避免下沉、震裂等情况的发生而影响整个高层建筑的稳定性。高层建筑由于高度的增长，所受的风压力也会增加，为了提高高层建筑的抗强风能力，必须要保证建筑结构自身的坚固性。因此对基础施工要提出具有抗压、抗震、坚固特点的要求。

2、基础施工质量影响因素

基础结构设计、施工、检验等环节是最为重要的质量控制环节，任何一个环节若是存在问题都会给高层建筑留下安全隐患，结合目前，高层建筑质量问题的调查与分析，其主要影响因素有：在高层建筑施工期间，相关的勘查、检测等设备不够先进，与施工现场检测要求不相符，包括对材料、设备以及施工标准度的检查也不到位，进而存在一定的质量问题。还有相关的施工技术不到位，对基础施工的重视度不高，针对基础施工缺少相关有效技术的研究，技术人员操作存在错误现象等导致施工质量不达标。更明显的影响因素是施工现场管理混乱，施工工艺错综复杂，施工环境特殊，却没有进行特殊技术处理，导致安全事故发生。

3、高层建筑基础施工技术

（1）桩基施工技术

桩基是地基基础的一种类型，桩基施工技术主要指用于施工地质状况不利的，并且自然基础无法满足建筑强度要求的一种技术类型。传统的混凝土预制桩施工噪声较大，且存在挤土效应等方面的缺陷，这使得桩基础得到了较为广泛的应用。在桩基施工中，灌注桩的应用相对较多，适用范围也相对广泛，可满足不同的承载要求。近年来，随着科学的迅速发展，灌注桩施工技术得到了快速的发展，且积累了诸多施工经验。灌注桩的强度技术指标与预制桩基本相同，桩基承载力的检验一般采用静载试验方式。

（2）基坑支护技术

一般情况下，高层建筑高度均相对较高，再加上建筑基坑较深，大大增加了工程建设与开挖施工的难度。深基础支护能在安全控制的基础上，对深基坑附近的环境加固保护。但在深基础支护过程中，需要全面考虑挡土、支护、防水与监测等因素。在建筑支护结构中，土钉墙体系主要用于低水位的非软土区域，一般采用分层开挖与分层支护方式进行，造价仅为传统支护体系的40%～60%。

二、高层建筑地基常用处理技术分析

1、注浆加固法

注浆加固法主要通过压送设备将有充填性能与胶结性能的浆液材料注入被加固的地基中，以此使土颗粒之间的间隙、土层界面或岩层裂隙内部得到一定的扩散、胶凝或固化，提升地层强度，降低地层渗透性，避免地层变形与托换现象出现的地基处理技术。依据流动浆液体与土层之间的相互作用形式，可将注浆加固法分为渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。

在具体注浆施工中，注浆体一般以多种注浆加固法作用于土体。依据注浆工艺，还可将其分为单管注浆、套管注浆、布袋注浆及埋管注浆，高层建筑地基加固施工一般采用单管注浆与埋管注浆，其中，埋管注浆法主要用于人工挖孔桩、桩端附近软弱地基土层的加固操作。在采用单管注浆法加固处理时，还可采用有效融合微型钢管混凝土桩与注浆法的形式，以提升地基承载力，减少地基变形，改造地基不均匀性。

2、CFG桩复合地基

CFG桩即为水泥粉煤灰碎石桩，主要指在碎石桩基础上加砂、粉煤灰及少量水泥，与水拌合制作而成的具备一定粘结强度的桩。目前已在我国诸多省市得到了良好的推广使用，可用于多层建筑，甚至高于39层的高层建筑，并且还可在民用建筑与工业厂房中使用，能获得明显的经济效益与社会效益。对于CFG桩加固软弱地基加固机理，主要为桩的置换与挤密作用，以及成桩初期的排水效应与其对松散砂土的预震效应。CFG桩复合地基具有操作简单、可调性强、适用范围广、工期短等方面特征。

3、高压旋喷法

高压旋喷法主要是指利用钻机将喷嘴的注浆管钻至土层预定位置之后，采用高压设备将注浆以20～40MPa的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，钻杆旋转以一定的速度不断向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，当浆液出现凝固现象后，会在土中形成一个固结体，从而实现加固地基的目的，提升地基自身的抗剪强度，减小土的变形。高压旋喷主要适用于地基承载力标准值、变形模量较高的地基土、卵石层中软弱夹层的加固。

4、深层水泥搅拌桩

水泥搅拌桩是指采用特殊的搅拌轴轮叶从地面开始逐渐破坏搅拌至工程需要的高度，并将阀门打开，将水泥浆或水泥粉通过搅拌头注入土体，然后利用搅拌头将水泥等固化剂与原土强制搅拌均匀，确保其充分融合，然后发生物理化学反应形成强度较大的、压縮性较小的桩体，桩体与桩周土需要共同承担外部荷载，最终形成复合地基。深层水泥搅拌桩通常可分为深层搅拌法与粉体喷搅法两种。水泥土的抗压强度与被加固土体的性质、水泥的标号、外加剂之间存在较为紧密的联系。

5、砂石垫层换填技术

砂石垫层换填技术是指为了实现增强软土地基强度的目的，针对软土地基中砾砂、中砂与粗砂区域强度不足的地区，采取换填工艺进行相对应的操作，一般通过砾砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料对软土与浮土进行换填操作。在此过程中，需要对具体施工流程进行严格的、全面的控制，主要涉及以下几点：

（1）合理调整砂石垫层与砂垫层的地面，确保其处于相同标高处，若其深度方面存在差异，在实际施工时，应当按照先深后浅的操作顺序进行；（2）在分段施工时，需要充分捣实，并且还要将接头部位布设为斜坡。将碎石作为垫层时，需要在基坑的底部铺设一层砂，并用碎石铺设垫层，以避免基坑地面表层软土局部破坏；（3）合理运用插振法、平振法、水撼法、碾压法及夯实法施工工艺铺设操作。

参考文献：

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[2]张文明.高层建筑岩土勘察分析及地基处理技术研究[J].商品与质量，2015（49）.