高层建筑工程地基处理技术研究

徐慧峰

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030000)

高层建筑工程与常规的建筑工程相比，前者的施工周期更长、施工流程更繁琐，对工程质量的要求更高、对资金成本的需求量更大，可以说高层建筑工程的安全问题是人们讨论最多的问题。地基工程是建筑工程的基础，地基工程的施工质量决定了高层建筑工程的安全性和稳定性，一旦地基工程的质量不合格，人们的生命财产安全将受到威胁，因此，在地基工程中施工单位必须根据施工现场的具体情况选出最合适的地基处理技术，全面提升高层建筑项目地基基础的稳定性和安全性。

1 高层建筑地基处理施工概述

1.1 高层建筑地基处理的内容

高层建筑地基处理是指运用多样化的技术如排水、压实、换填以及桩基础来改善地基基础的强度和稳定性，使地基基础的承载力满足高层建筑工程的荷载要求。高层建筑地基处理的内容主要包含以下五个方面的内容：1)提升地基基础的抗剪性能。地基基础的抗剪性能可以决定地基基础在受到压力作用后的稳定性，因此在地基处理中通过提升地基基础的抗剪性能来降低剪应力对地基基础的负面影响；2)改善地基基础的压缩特性。根据高层建筑地基基础的具体情况灵活采取措施来提升地基基础的模量，最大限度避免地基沉降问题的出现频率；3)改善地基基础的透水性能。地基基础是高层建筑工程的基础部分，地下水是具有流动性的，并非一成不变，采取地基处理措施来改变水压，提升地基基础的透水性；4)改善地基的抗震性能。地基基础的抗震效果受到地基结构稳定性的影响，可以通过注浆加固法来提升地基基础中软质土层的稳定性，从而提升地基基础的抗震效果；5)改善地基膨胀土或湿陷性土的特性。由于高层建筑工程的选址不同，其地质水文、土质土层也存在差异性，对软体地基加以处理可以避免高层建筑变形、沉降、坍塌等事故的发生概率，科学延长高层建筑工程的使用寿命[1]。

1.2 高层建筑地基处理施工特点

高层建筑地基处理施工是高层建筑施工中最基础的环节，在处理地基时，相关人员应当深入施工现场勘测地质水文，分析周边环境对地基施工的影响，确保地基基础施工质量，从而保障建筑整体施工质量。我国高层建筑地基处理面临如下问题：首先，由于我国幅员辽阔，东西南北地区无论从气候上分析还是从地质上分析都存在较大的差异性，所以说，地基处理施工相对而言较为复杂，应当根据当地的具体情况而定；其次，高层建筑施工涉及过个施工环节，各个施工环节环环相扣，一旦其中某个环节存在质量问题，必然会对高层建筑工程的安全性和稳定性产生负面影响，所以说，地基处理技术具有隐蔽性工程的特点；最后，由于高层建筑工程的地理位置不同，在选择地基处理技术时应当具体问题具体分析，而且地基处理施工是在地下完成的，施工环境较差，施工流程繁琐，要想确保高层建筑工程的质量，必须确保地基处理施工的质量。

2 高层建筑地基处理技术的重要性

2.1 增加地基抗剪强度，提高高层建筑质量

影响高层建筑结构的稳定性的重要因素之一是地基基础的抗剪强度，所以，在处理高层建筑地基时，应当根据建筑工程的具体情况科学计算出地基的相关指标，比如抗剪强度、承载能力等。在高层建筑基础施工中，施工单位应当根据具体情况选出最合适的桩基础结构，科学设置排水设置，使地基基础能阻挡雨水的冲刷洗礼[2]。为了进一步提升高层建筑工程的质量，还应当及时处理软土层地基，施工人员应当按照地基处理技术的规范操作流程施工，使软土层地基更加稳固，全面提升地基基础的安全性和稳定性。

2.2 增强地基压缩性，减缓高层建筑的沉降速度

地基的压缩性也会影响高层建筑工程的安全性和稳定性，所以，必须要增强地基压缩性，减缓高层建筑的沉降速度。若地基基础的压缩性较大，此时会大大限制地基基础的承载力，还会导致高层建筑工程出现较大的沉降问题，影响着高层建筑工程的使用寿命。所以，施工单位必须要灵活运用多样化的措施来处理地基基础，使基地基础的抗压性能得到显著提升，避免由于受到外力作用的影响而出现沉降问题，全面保障高层建筑工程的整体质量。

2.3 增强地基动力性，提高高层建筑抗震性

地基基础的承载力对高层建筑工程的质量产生直接影响，因此，施工单位必须要重视地基基础的强度，对地基基础采取加固措施，使高层建筑的稳定运行。为了避免地震等自然灾害对高层建筑工程造成负面影响，施工单位应当增强地基动力性，提高高层建筑抗震性，最大限度降低地震对高层建筑的破坏。施工人员需要根据地基基础的实际情况选出合适的地基处理技术，并制定科学的地基处理施工方案，全面保障地基处理施工的质量。当高层建筑工程的地下水位较高，此时建筑物的沉降问题会更加严重，严重危害了施工人员及业主的生命财产安全，可以运用地基加固法来降低地基基础的沉降量，使高层建筑工程的质量得到保障。

3 高层建筑工程施工中地基处理技术类型

3.1 基坑开挖技术

在实施高层建筑基坑处理技术时，首先，必须结合项目现场实际情况以及施工合同、技术方案的要求展开开挖工作，使高层建筑施工的基坑开挖和综合处理达到合理的状态。另外还应当系统分析基坑处理方案，查找地基处理方案中的不合理部分，避免超挖、开挖深度超标等问题的出现，提升基坑处理方案的科学性和合理性，为高层建筑工程建筑的有序推进奠定基础。另外还应当科学安排基坑开挖施工顺序，做好基础结构的支护工作，以免在基坑开挖过程中出现结构位移、坍塌等问题，确保基坑开挖与地基处理的关联性。

3.2 地基排水技术

在高层建筑工程地基处理过程中很有可能出现地下水上泛问题，此时会对地基基础的处理效果和地基基础的承载力造成负面影响，因此，必须要合理运用地基排水技术来灵活处理地基施工中出现的地下水上泛问题。在高层建筑工程使用中应用地基排水技术时，施工单位需要在高层建筑工程地基所在区域内科学布置排水管道，并埋设渠道，清槽施工完成后需要排布排水管道，全面掌控地给排水管道的布设效果，使地基基础的排水能力得到显著增强。

3.3 地基换填技术

当地基规划达不到高层建筑工程假设标准时，施工单位应当根据建筑工程合同要求及建设现场的具体情况实施地基换填技术，使地基规划满足高层建筑工程建设需求。比如，某高层建筑工程的总建筑面积为51000，整个建筑分为主楼、裙楼和地下室三个部分，其中主楼层数为26层，裙楼4层，地下室2层，建筑密度为35%，绿化率25%。为了保障高层建筑工程施工现场的地基承载力，施工单位应当使用地基换填技术，灵活调整地基基础的物质成分，在地基施工中增加高承载力物质的填充量，从而提升高层建筑工程的地基承载力，以免在后续的施工过程中发生因地基载力不足而出现沉降、塌陷、倾斜等质量问题。在进行地基换填施工阶段，施工企业要做好换填规划方案，确保换填施工的科学性，还要根据高层建筑工程建设需求对地基采取加固措施，最大限度降低高层建筑工程在施工中出现质量问题的概率[3]。另外还应当科学规划地基换填施工步骤，要求施工人员按照规范的流程开展施工，确保地基换填施工的实施效果，在地基换填施工中如果存在质量问题，应当灵活运用现代化技术来处理问题，使高层建筑工程的地基处理达到预期的效果。

3.4 地基夯实技术

若高层建筑工程的施工现场存在软土地基，施工单位则需要对地基基础采取夯实技术，对施工现场的软土层地基实施加固措施，提升地基基础的承载力，全面降低软土地基对高层建筑工程造成的负面影响。施工人员在对高层建筑工程软土层地基实施夯实措施时，首先应当综合分析施工现场的地质土层情况，并研究软土地基覆盖区域的面积大小，根据研究的结果来确定夯实点，并制定科学的施工计划来指导地基夯实工作，全面提升地基夯实的准确性，保障地基夯实的处理效果，为高层建筑工程的稳定性提供保障。

3.5 地基桩基技术

为了进一步提升高层建筑地基基础的承载力，可以在地基基础处理中灵活运用桩基础技术，保障高层建筑工程的安全性和稳定性。在高层建筑工程桩基础施工前，施工单位应当及时将施工范围内的杂质清理干净，根据设计图纸进行桩基的测量放样，确保桩基位置的准确性，然后做好桩位的标记，在现场技术人员以及监理人员验复查验收后才能进行桩基施工。在桩基础灌注施工中，施工单位应当根据高层建筑工程的承载需求按照规范的比例科学配置泥浆，钻孔灌注桩过程要避免塌孔、断桩等问题的出现，整个钻进、清空、下钢筋笼和灌注混凝土过程必须严格按照规范需要进行，确保灌注桩施工质量。在桩基础施工中还可以通过运用膨胀混凝土来提升高层建筑地基基础的稳定性[4]。通常情况下地基桩基技术大多应用在建筑工程建设现场存在较多积水的场景下，通过运用地基桩基技术可以提升施工现场的地基承载力，另外还需要配合钢筋笼来进一步对桩基础进行维护，最大限度保障高层建筑工程地基桩基础的施工质量和施工效果。

4 高层建筑工程施工中地基处理技术的应用策略

4.1 做好地质勘测

由于高层建筑工程所处的位置不同，其地质环境也各不相同，在地基处理技术上也应当存在差异性。为了确保地基处理技术的应用效果，必须要做好地质勘测工作。在地质勘测前，施工人员应当根据建筑工程的质量要求以及具体的地理位置制定科学的地质勘测方案，使地质勘测工作的科学性和合理性得到保障，也为后续的勘测工作的有序推进提供保障。在地质勘测过程中，勘测人员需要详细分析施工现场的地质结构以及气候水文条件，为了提升地质勘测结果的准确性，取样时应当多点取样，既要在施工现场内部取样，还不能忽视周围环境的取样，以免由于取样点过于集中而影响了地质勘测结果的准确度。此外在地质勘测过程中还应当做好放线定位工作，及时将勘测到的各项数据资料记录下来，为后续地基处理方案提供完整的、准确地数据支持[5]。

4.2 了解地基类型

与常规的建筑工程相比，高层建筑的垂直高度更高，对地基基础的荷载能力有着更高的要求，因此，施工单位需要了解该高层建筑工程的地基类型，若该高层建筑项目的高度和重量都较大时，这次则建议使用独立式地基结构来提升地基基础的承载性能，确保高层建筑工程的稳定性和安全性。

4.3 运用先进地基处理技术

目前，在我国建筑行业，高层建筑工程地基的处理方法多种多样，通过选择合适的地基处理技术可以提升高层建筑工程地基的性能。在操作过程中，施工人员可以使用粉煤灰材料来吸收地基内的积水，在极短的时间内降低地基的含水量，使地基基础迅速凝固。应用灰土挤密方法有助于大幅提升地基基础的承载力，而且还能有效降低地基出现变形等质量问题，使地基基础的桩体愈发牢固和稳定。应用IFCO强制固结法的目的则在于提升排水系统和加压系统的应用效果，通过真空压力来提升地基周围的强固率，有限压缩施工时间，拓宽排水通道，使排水的效率大幅度提升。为了提升混凝土的质量，必须重视加压系统、排水系统在其中的作用，提升固结的速度和地基处理的工作效率。DDC灰土挤密法的作用在于改变湿陷性黄土的空间结构，通过运用专业的设施设备将灰土注入黄土空间结构内，而后对其施工重力，经过连续的锤击可以使原本的湿陷性黄土变为复合性地基，改变了原本地基的性能，降低了其形变的能力，全面提升了地基的承载力。复合地基与单一处理的地基存在差异性，前者的承载性能高于后者7倍，并且还可以使地基加深40cm。

4.4 强化施工人员技术水平

高层建筑工程地基处理技术的应用效果与施工人员的专业能力和综合素养息息相关，专业知识储备过硬、操作能力扎实、综合素养高的施工人员可以更好地保障地基基础的处理效果，因此必须要强化施工人员的技术水平。施工单位应当对施工人员开展技能培训和知识教育，使施工人员能了解各种地基处理技术的基本特点、应用场景和应用优势，可以邀请行业内的专家对地基施工人员进行全方位的讲解和培训，并及时对培训的结果进行考核，设置奖惩机制，考核结果优异的施工人员应当给予精神奖励和物质奖励，反正则予以惩处，全面提升施工人员的专业技术水平。

5 结语

随着城市化进程的推进，我国的高层建筑越来越多，安全问题也越来越受到人们的重视，为了更好地缓解城市用地紧张问题，确保高层建筑的安全性和稳定性，必须重视地基处理技术在高层建筑工程中的应用。施工单位应当根据高层建筑工程现场实际情况，做好地质勘察工作，并根据勘查结果选出合适的地基处理技术，制定科学的施工计划。