高层建筑基础施工及地基处理技术现状及发展趋势

1 引言

随着土地资源日益紧张，为解决居住问题，越来越多的高层建筑拔地而起。高楼的高度增加了，对地基基础要求也更高。高层建筑在建造过程中，地基处理是第一步，也是最重要的工序，是决定高层建筑质量管理的基础，基础施工和地基处理是高层建筑质量保证的命脉。

2 高层建筑基础施工及地基处理技术的概况

2.1 我国基础施工技术接近国际先进水平

2.1.1 桩基技术

桩基是基础的一种，它通常用在地质条件不好，而自然基础又满足不了建筑物强度、变形或稳定性标准要求时，采用的一种特殊的人工处理方式，在基础施工时埋深更大。与混凝土预制桩相比，由于其存在振动噪声大，挤土效应等缺陷，已较少使用，当前桩基已成为应用最为广泛的一种建筑基础形式。

灌注桩发展最快、适用最广，归功于它可适用于任何地层土质，可形成任一规格的桩长、桩径，满足各种不同承载力要求。近年来，我国在灌注桩施工工艺技术方面有了长足的发展，积累了不少设计和施工的经验。灌注桩强度技术指标，原则上同钢筋混凝土预制桩相同。

泥浆护壁孔桩适用性强，是一种传统桩型，现已是高层建筑的主要桩型，但这种桩型有桩底虚土和缩颈缺陷，具体应用时采用桩底、桩侧后注浆技术，并结合用超声检测技术，开发出独具特色的超长灌注桩施工成套技术。检验桩基承载力方面，传统的是静载试验，目前我国结合计算机应用，桩基动测技术已趋成熟。总之，我国地基基础的桩基技术是多桩型系列，成桩施工技术方面接近国际先进水平。

2.1.2 基坑支护

高层建筑高度的增加，建设难度进一步的增加，高层建筑的基坑深，开挖难度大，然而基坑深却是基础施工中的关键技术。由于深基础支护工程是从地下安全作业出发对深基坑侧壁及周边所处环境做的加固保护作用，是集挡土、支护、挖土、降土、防水、监测和信息化施工等一系统工程整体考虑的。另一种体系则是土钉墙，适用范围是一些低水位非软土场地，它也是采用分层开挖、分层支护方式，其造价仅为传统支护体系成本的40%-60%。创新方面是排桩帽梁的设计与内支撑相结合领域，基坑支护中对地下水控制，通常使用帷幕型、帷幕与封底复合型办法，实践中硕果累累。

2.2 高强度高性能混凝土发展迅速

高强砼是一种新的建筑材料，以其抗压高强、密度大、孔隙率低和高变形模量的特点，特别是抗压强度高的特点，其值通常为普通强度混疑土的4～6倍，如此高的强度能使构件的截面减少到最小，因此最适宜用于高层建筑。

2.3 竖向粗钢筋套筒挤压连接技术和高效预应力砼技术广泛使用

竖向粗钢筋套筒挤压连接技术是一种接头形式，我国站在已有成果的基础上重点解决了不同直径的配筋问题，以及用同直径套筒连接的关键技术问题。

近年来国内在无粘结预应力砼方面发展迅速，采用无粘结预应力砼技术，改良了砼结构性能，促进施工进度加快，降低了工程造价成本。

3 高层建筑基础施工及地基处理技术的重要性

3.1 质量保证的命脉

高层建筑在施工基础过程中，地基处理是第一步，也是关键工序之一，如果地基处理技术不佳，难以保证整个建设工程的顺利进行，甚至发生安全质量事故，危及到人生安全，因此，加强高层建筑基础施工和地基处理是命脉。

3.2 技术提升的广泛运用

高层建筑基础施工和地基处理技术是提升技术有效运用的重要体现，需要根据地基土质的好坏、均匀情况、地下水位情况、土层厚度和位置、有无溶洞、古墓等诸多因素，合理的选择地基基础处理方案，满足高层建筑对基础施工及地基处理的技术要求。

4 高层建筑地基处理的基本技术困境

4.1 地基缺乏应有的保护

高层建筑中地基是要重点保护对象。由于气候等原因会出现地基的不同形式问题。如果没有处理好地下水、泥土松散等，地基的基础缺乏充足的保护，就有可能造成地基进水，施工困难，进而造成地基的质量损害。

4.2 施工过程中事故处理不及时

在地基处理上，有些高层建筑的基础施工和地基处理采用的桩基，假如因为某种原因，甚至有些施工单位偷工减料，在桩成孔后出现塌方，桩孔嵌入持力层深度不够、沉渣太厚等数据都不符合设计要求，施工单位也不及时处理，在基桩开挖前不进行全面检查，及时发现质量问题，盲目挖土动工，都将会造成资金、技术、人力、物力、财力等巨大浪费。

5 高层建筑基础施工及地基处理技术的提升手段

5.1 全面勘察地基基础施工时周边环境

高层建筑的基础施工中需要对环境的准确把握，包括详细了解建筑物的特征、施工现场的地形、地貌及其它自然条件等;邻近建筑物距离、结构性质以及目前使用状况;了解施工现场地下水的水位高低、水质等;了解附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布、走向等情况。

5.2 细化地基基础处理的技术参数

目前，基本上采用桩基的方式，桩基分为预制桩和灌注桩。预制桩用锤击、振动、水冲沉入或静压等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔，再放置钢筋笼在钻孔中，再灌注混凝土成桩。在技术参数的细化不可有任何的疏忽，加强对施工质量的监督，尤其是要求的精准数字必须符合相应的国家标准要求，包括编制施工方案、编制施工进度计划表、质量保证、安全技术等，确保技术完全到位。

5.3 复合地基处理方法的技术提升

高层建筑当遇到复合型的地基，需要高技术的处理。通过填充材料到被加固土体中，改变土体的结构，形成一定的增强体承载荷载。形成复合地基的地基处理方法有多种。

6 结论

当前，我国正处在建筑业高速度发展的时代，本文通过分析高层建筑基础施工及地基处理技术的重要性，给出了提升手段，要大力发展高层建筑与空间结构技术，要加大新技术推广投入，进一步推广转化新技术、新工艺、新设备中科技成果。

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