高層建筑基礎施工及地基處理技術現狀及發展趨勢

1 引言

隨著土地資源日益緊張，為解決居住問題，越來越多的高層建筑拔地而起。高樓的高度增加了，對地基基礎要求也更高。高層建筑在建造過程中，地基處理是第一步，也是最重要的工序，是決定高層建筑質量管理的基礎，基礎施工和地基處理是高層建筑質量保證的命脈。

2 高層建筑基礎施工及地基處理技術的概況

2.1 我國基礎施工技術接近國際先進水平

2.1.1 樁基技術

樁基是基礎的一種，它通常用在地質條件不好，而自然基礎又滿足不了建筑物強度、變形或穩定性標準要求時，采用的一種特殊的人工處理方式，在基礎施工時埋深更大。與混凝土預制樁相比，由于其存在振動噪聲大，擠土效應等缺陷，已較少使用，當前樁基已成為應用最為廣泛的一種建筑基礎形式。

灌注樁發展最快、適用最廣，歸功于它可適用于任何地層土質，可形成任一規格的樁長、樁徑，滿足各種不同承載力要求。近年來，我國在灌注樁施工工藝技術方面有了長足的發展，積累了不少設計和施工的經驗。灌注樁強度技術指標，原則上同鋼筋混凝土預制樁相同。

泥漿護壁孔樁適用性強，是一種傳統樁型，現已是高層建筑的主要樁型，但這種樁型有樁底虛土和縮頸缺陷，具體應用時采用樁底、樁側后注漿技術，并結合用超聲檢測技術，開發出獨具特色的超長灌注樁施工成套技術。檢驗樁基承載力方面，傳統的是靜載試驗，目前我國結合計算機應用，樁基動測技術已趨成熟?？傊?，我國地基基礎的樁基技術是多樁型系列，成樁施工技術方面接近國際先進水平。

2.1.2 基坑支護

高層建筑高度的增加，建設難度進一步的增加，高層建筑的基坑深，開挖難度大，然而基坑深卻是基礎施工中的關鍵技術。由于深基礎支護工程是從地下安全作業出發對深基坑側壁及周邊所處環境做的加固保護作用，是集擋土、支護、挖土、降土、防水、監測和信息化施工等一系統工程整體考慮的。另一種體系則是土釘墻，適用范圍是一些低水位非軟土場地，它也是采用分層開挖、分層支護方式，其造價僅為傳統支護體系成本的40%-60%。創新方面是排樁帽梁的設計與內支撐相結合領域，基坑支護中對地下水控制，通常使用帷幕型、帷幕與封底復合型辦法，實踐中碩果累累。

2.2 高強度高性能混凝土發展迅速

高強砼是一種新的建筑材料，以其抗壓高強、密度大、孔隙率低和高變形模量的特點，特別是抗壓強度高的特點，其值通常為普通強度混疑土的4～6倍，如此高的強度能使構件的截面減少到最小，因此最適宜用于高層建筑。

2.3 豎向粗鋼筋套筒擠壓連接技術和高效預應力砼技術廣泛使用

豎向粗鋼筋套筒擠壓連接技術是一種接頭形式，我國站在已有成果的基礎上重點解決了不同直徑的配筋問題，以及用同直徑套筒連接的關鍵技術問題。

近年來國內在無粘結預應力砼方面發展迅速，采用無粘結預應力砼技術，改良了砼結構性能，促進施工進度加快，降低了工程造價成本。

3 高層建筑基礎施工及地基處理技術的重要性

3.1 質量保證的命脈

高層建筑在施工基礎過程中，地基處理是第一步，也是關鍵工序之一，如果地基處理技術不佳，難以保證整個建設工程的順利進行，甚至發生安全質量事故，危及到人生安全，因此，加強高層建筑基礎施工和地基處理是命脈。

3.2 技術提升的廣泛運用

高層建筑基礎施工和地基處理技術是提升技術有效運用的重要體現，需要根據地基土質的好壞、均勻情況、地下水位情況、土層厚度和位置、有無溶洞、古墓等諸多因素，合理的選擇地基基礎處理方案，滿足高層建筑對基礎施工及地基處理的技術要求。

4 高層建筑地基處理的基本技術困境

4.1 地基缺乏應有的保護

高層建筑中地基是要重點保護對象。由于氣候等原因會出現地基的不同形式問題。如果沒有處理好地下水、泥土松散等，地基的基礎缺乏充足的保護，就有可能造成地基進水，施工困難，進而造成地基的質量損害。

4.2 施工過程中事故處理不及時

在地基處理上，有些高層建筑的基礎施工和地基處理采用的樁基，假如因為某種原因，甚至有些施工單位偷工減料，在樁成孔后出現塌方，樁孔嵌入持力層深度不夠、沉渣太厚等數據都不符合設計要求，施工單位也不及時處理，在基樁開挖前不進行全面檢查，及時發現質量問題，盲目挖土動工，都將會造成資金、技術、人力、物力、財力等巨大浪費。

5 高層建筑基礎施工及地基處理技術的提升手段

5.1 全面勘察地基基礎施工時周邊環境

高層建筑的基礎施工中需要對環境的準確把握，包括詳細了解建筑物的特征、施工現場的地形、地貌及其它自然條件等;鄰近建筑物距離、結構性質以及目前使用狀況;了解施工現場地下水的水位高低、水質等;了解附近地下管線(煤氣管、上水管、下水管、電纜線等)的分布、走向等情況。

5.2 細化地基基礎處理的技術參數

目前，基本上采用樁基的方式，樁基分為預制樁和灌注樁。預制樁用錘擊、振動、水沖沉入或靜壓等方法打樁入土。灌注樁則在就地成孔，再放置鋼筋籠在鉆孔中，再灌注混凝土成樁。在技術參數的細化不可有任何的疏忽，加強對施工質量的監督，尤其是要求的精準數字必須符合相應的國家標準要求，包括編制施工方案、編制施工進度計劃表、質量保證、安全技術等，確保技術完全到位。

5.3 復合地基處理方法的技術提升

高層建筑當遇到復合型的地基，需要高技術的處理。通過填充材料到被加固土體中，改變土體的結構，形成一定的增強體承載荷載。形成復合地基的地基處理方法有多種。

6 結論

當前，我國正處在建筑業高速度發展的時代，本文通過分析高層建筑基礎施工及地基處理技術的重要性，給出了提升手段，要大力發展高層建筑與空間結構技術，要加大新技術推廣投入，進一步推廣轉化新技術、新工藝、新設備中科技成果。

[1]滕延京，宮劍飛，李建民.基礎工程技術發展綜述.土木工程學報.2012年第5期.

[2]鄭楷.北京市某超高層建筑基礎灌注樁后壓漿技術的研究與應用.吉林大學.2013年4月.

[3]周振華.談高層建筑地基基礎施工質量控制.科技信息.2010年第6期.

[4]騰延京.建筑地基基礎設計規范的編制和歷次修改.建筑結構學報.2010年第6期.

[5]郁素紅.高強復合地基載荷試驗成果的分析與應用研究.廣州大學.2012年5月.

[6]郭峰，杜千層，李寧.我國高層建筑地基基礎的發展及展望.遼寧工學院學報.1999年第12期.