高層建筑基礎施工及地基處理技術現狀和發展趨勢探討

【摘 要】在對我國的建筑行情進行了細致的分析，對地質情況做了全面的調查，在經過一系列的總結與歸納中，總結了一下對高層建筑的一些特點，對高層建筑物地基處理提出了一些細節的見解，希望可以起到用處！

【關鍵詞】高層建筑；工程地質勘查；地基處理；發展

1.我國地質勘探的歷史

在上個世紀60年代，我國開始第一次進行地質勘探，當時的設備不先進，人員的知識儲備雖然夠用但沒有有效的發揮，經過幾十年的經驗積累，前輩們一代又一代的付出，我國才在92年正式成了了地質勘探的學科與部門。在各大院校也專門開設相關學科，在社會上一些專門成立了這些從事相關公作的公司，技術與人員的儲備逐漸達到先進水平。

目前，工程地質勘查正在向著國際化，多樣化，技術化的方面發展，逐漸成為了一門重要的知識，隨著國家人才的出現，我國的發展也越來越快；工程地質勘查公司也正在向著專業化方向發展。

2.高層建筑物的主要工程地質問題

高層建筑不同于普通的建筑住房，這種住房會出現的問題不止一個，但是問題出現的比較集中，可以分類處理，本節主要介紹了高層建筑物長出現的問題，以及確?；A的穩定。高層建筑的特點是大而且分布的不均勻，地基要設計的有規范，不僅可以承受的住高層建筑的重量還能在自然災害中不被侵蝕，一般普通居民房采用的深基礎地基不適合高層建筑，會導致地基變形的影響深度加大等問題的出現。

2.1建筑物場地的穩定性問題

高層或者超級高層的地基，由于所承受的壓力比普通居民房的壓力大，所以，在一般情況下，高層的地基最容易發生風化，而且嚴重者還會使得地下的粘土層，花崗巖層發生嚴重的腐蝕，所以穩定性受到了極大的考驗。地基的密度大不代表所能承受的壓力大。

2.2基礎類型

箱基、樁基及其復合基礎為目前高層建筑的首先基礎。

2.2.1箱形基礎

基底面積大，埋置深，抗彎剛度大，整體抗壓性能好，是箱形基礎的最好的特點，不同于其他類型，卻比其他類型的地基更穩固。在地基的土層不夠厚實，容易發生塌陷的情況下，我們選用這種基礎是最好不過的了。并且，在一定情況下，箱子內的空間也可以得到最有效的利用可以在內部中空的地方最為地下室。

2.2.2樁基

樁基的分類多而冗雜，最主要的分類包括灌注樁、預制樁、鋼管和墩基等。這種基礎所使用的條件是當地基土層的土軟而厚重時，因為這種基礎的優點在于沉淀緩慢，沉淀量均勻，因此在這種情況下，如果有自然災害發生，不僅可以控制沉淀量，還可以控制地基的塌陷程度，因此在某種程度上這種地基的基礎也是比較優秀的。

2.2.3復合基礎

如果所出現的狀況以上兩種方法不能單獨解決時，我們就可以采用復合基礎來建筑施工高層，不僅僅是單獨的箱式基礎，或者單單的樁基礎，如果，在經濟條件困難時也可以采用這種復合基礎，這種基礎的優點在于，可以適當的減少泥漿的沉淀也可以減少沉淀物對工程基礎的腐腐蝕。在地基竣工之后，通過各種各樣的實驗之后，我們對這種基礎結構的認識又進了一步，這種基礎的抗壓力非常強，通常情況下可以達到220千帕左右。但是以這種方式進行工作，其一，對工程的資金有這巨大的考驗，其二，對技術以及施工機器的要求較高。但是總得來說是利大于弊的，也是目前我國除了箱式基礎常用的基礎之一！

3.計算方法

3.1分層總和法

分層總和法顧名思意，這種計算方法是將一個平整的地基劃分為分無數個個水平土層，在精確量取每一個水平土層的厚度l1，l2，l3，…，ln。每一個土層的面積為i1，i2，i3…，in。然后累計起來，即為地基總的沉降量S。

i=i1+i2+i3+…in

下面介紹幾個常用的物理變量方便計算說明，例：

li——第i層土的垂直精確高度單位是米 m。

a——第i層土的緊密壓縮重要系數，單位是千帕，Mpa-1。

e1——第i層土在沒有被施加壓力前的。

e2——第i層土在被施加壓力后的。

當計算名義上的物理沉淀量的時候，應注意當時的情況，主要分一下兩種。

（1）當所施加的外力σz>（σc—rh）是，各個土層的物理凝結沉淀量。

（2）當所施加的的外力σz≥（σc—rh）時，各個土層的物理凝結沉淀量。

3.2欠固結土的沉降計算

我們所了解的公式之中：

Cei，Cci——分別指第i層土的中的完全回復指數，與我們群說的壓縮完全壓縮的數值。

σczi——第i層土所受的外力的平均值。

σzi——第i層土的松動指數。

σci——第i層土在沒有被壓縮錢的外力值。

hi——第i層的高度，也就高。

eoi——第i層土沒有被壓縮錢的縫隙比率。

分層總和這種求法，是在把地基視為一個整體之后，不被一些所分割時遺漏的細節左右的一種方法，所以局限性很大，但是比較常用。

在高層建筑的過程中，地基所承受的壓力與地基的面積成正比，這一方法就是按照這種理論所提出的。該法是在不斷的總結與實踐中得來的，在物理理論支持的前提下，物體的厚度與受力面積的關系為正關系。但是剛才所提到的，我們所應用的這種方法會有一定的局限性，如果在使用中遇到一些反常照相，這就說明這種方法不再適合你的地基。

3.3地基規范法

該法的的普及一是為了彌補分層求和的弊端，二是使得受力與受力面積與沉淀的關系得到一個良好的解決關系，良好的處理方法，這種方法方便計算，方便我們使用。

（5）S=sk+n.po+（esi.ai）

式中：S——地基完成以后可能發生的遷移量，mm。

S′——上文中分層求和的數值。

ψs——沉淀的標志性系數。

n——所分的地基，最終所變成的層數。

po——地基所受的正面壓力，kpa。

這種方法的好處是，簡便易行，但沉降計算經驗系數需結合地區經驗確定，且對三維壓縮、基礎的剛度、回彈再壓縮等因素沒有考慮，所以計算的精度很難把握。

3.4線彈性分析方法

這種計算方法在1926年，由外國科學家Schiecher提出，這種方法最有效的用途就是用以確定在空間表面中投影為原型或者矩形的均勻地基的沉淀量。下面為這種方法的具體計算公式：

（6）式中：S——均勻平面上的某一個點的受力。

q——均勻分布的載量。

b——投影的長寬高，或者樹枝方向的半徑。

u—地基的撥冗比值。

E——地基的彈性模量（或者地基發生形變的范圍）。

這種法主要用來計算在特殊天氣下的地基的一瞬間可以產生的沉淀量，不能用于估測長時間的地基的沉淀量，但是在不斷的的完善過程中，這種方法也逐漸被普及，在具體的計算過程中，應該注意每一個部位的排水值，以及積水值不能盲目的計算，這樣反而適得其反。在運用上式過程中，應該注意（6）的每一個變化曲線的范圍，以及泊松比值的準確性才能更好的確定以上工程。

4.結語

在當代中國的地稀人廣的情況下，高層建筑逐漸成為建筑的一種的潮流，而建筑的質量好壞直接影響到入住群眾的生命財產安全，所以在保證質量的前提下，建立一棟高層住房，是一件非常困難，非常好的一件事，不僅改變了城市的面貌，還可以在某些方面改變社會的經濟條件，推進國力的發展。

【參考文獻】

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[3]趙元明.工程地質地基處理[J].中國新產品新技術，2010，（1）.