高層建筑工程施工中地基處理技術研究

趙斌

（山西四建集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

隨著中國城市化建設的加快，城市的可開發面積越來越小，這就要求開發商用更少的地方為更多的人提供便利，因此越來越多的摩天大樓正在興建。中國城市土地資源被占用率高，但中國對建設項目的需求較高，所以土地資源短缺也在一定程度上限制了建筑業的發展。因此，中國城市中的高層建筑越來越多[1]。目前，我國大多數高層建筑采用混凝土結構，混凝土本身是一種重量較大的材料，會對高層建筑本身產生較大的重量壓力，這就要求地基具有更大的承載力，以提高高層建筑的穩定性，同時，也可以提高施工過程的安全性。在高層建筑中，地基處理技術將影響整個工程的整體質量[2]。如果低層建筑的地基質量不是很好，其損壞可能不會直接反映出來，但在高層建筑中，會出現很大的問題。一旦地基質量不對，就會出現坍塌等問題。這將給施工隊伍、施工企業和人員造成巨大損失。因此，研究地基處理技術的應用要點，對促進摩天大樓建設項目的發展具有積極意義[3]。

1 建筑施工中地基處理概述

1.1 建筑施工中地基處理的特點

了解地基處理的特點時首先應該弄清楚什么是地基處理。地基處理就是在地基完成后對地基出現的許多情況進行處理。地基處理可以很好地提高地基的穩定性和承載力，以確保上部結構的安全。一般來說，地基處理的特點如下：①潛在性。潛在性是指并不容易被找到的[4]。地基是房子的基礎，一般位于地下，且與建筑施工緊密相連，因此，施工團隊不容易發現其中的許多問題。②困難性。困難主要是因為地基是一個整體，如果項目的一個簡單部分存在問題，在解決處理時，你必須非常小心。因為個別部分的處理，很容易影響到其他的部分，繼而影響整個地基工程。因為它們中的大多數礦坑深部作業，如果出現問題，很可能地基已被覆蓋，則有必要重新打開缺口并開始施工，這對施工員工能力要求非常高，并且特別容易引發安全事故。③復雜性。復雜性指自然環境。中國幅員遼闊，不同地方的土壤有不同的差異，所以一旦地基出現問題，我們要解決這個問題的時候，我們就必須考慮當地的地質和自然條件，以確保問題得到有效的管理，否則很容易出現問題。

1.2 高層建筑地基處理技術的要點

1.2.1 地基處理的初步準備

在地基處理的初始階段，首先，設計師需要做的是結合實地調查的詳細數據和具體施工條件，必須完整確定好地基的強度和剛度，從而科學計算基礎參數，確保設計方案滿足要求和建設目標[5]。其次，在審查方案時，有必要研究環境因素和材料性能因素，以提高整個工程的施工質量。只有將設計的方案系統的進行嚴格審查和具體分析，我們才能不斷優化和糾正項目問題，提高施工后整體結構的穩定性和安全質量。

1.2.2 抓好地基處理質量

用于不同類型的地基處理，以確保地基質量符合設計要求，就建設項目而言，在實踐過程中，我們需要了解樁基礎的特性，才能保證基礎的承載力有所提升，一般來說，在地基處理過程中，常用的施工方法可以是混凝土管樁和建造CFG樁和鉆孔（挖孔）樁施工，打樁機如圖1所示。首先要確保混凝土的質量，有必要了解成品管柱的垂直度和法蘭狀態，同時，還必須檢查樁體，另外就是現場的樁基必須符合實際情況，并且根據土壤質量合理設置混凝土的比例。其次，要根據不同的溫度進行混凝材料的初凝時間和終凝時間的高效控制。在澆筑混凝土前，為了防止清洗處理孔底的各種材料時出現錫積水、產生混凝土比例稀釋等情況，進而降低地基強度和結構失穩等情況的發生概率[6]。

圖1 地基施工打樁機

1.2.3 地基處理支撐墻的質量控制

地基處理完成后必須進行的下一步施工為基坑開挖。基坑開挖和施工之前，需要改進護臂工作，并將其完善，這主要是通過護臂處理增加墻體的防水和墻壁張力。因此，施工人員應實時檢測支撐墻質量，做好基坑的打好基礎監測工作，確保混凝土的強度與所需功能相結合，以確保最佳性能和確保施工安全，確保后期工作順利有效的發展。高層建筑地基施工如圖2所示。

圖2 高層建筑地基施工

1.3 高層建筑地基處理技術的需求

（1）在摩天大樓里，因為他們自己承載的自重非常大，所以地基的抗壓強度不符合相關規范和要求，這將直接影響建筑物的工程質量，如建筑物的整體滑動或傾斜。因此，只有按照設計要求進行加固，適當運用地基的抗壓強度和適當的地基處理技術，防止施工質量問題的發生，確保高層建筑的整體質量和安全。

（2）在摩天大樓的建造中，只有采用合適的地基處理技術才能更有效避免因增加高度，而造成的地基變形和沉降事件的發生，其可以更好地改善地基的壓縮模塊，然后把地基的不均勻沉降的概率降到最低。

（3）據特別報道，在高層建筑中應根據不同地區和特殊土壤性質，正確選擇不同類型的土壤地基處理方法，將提高建筑結構的抗震性能和承載能力提高。

2 高層建筑地基施工中常見問題

2.1 地基設計不科學

同一區域的土層結構不同，堆場的地質條件也有可能存在不同[7]。在設計地基結構時，如果不仔細研究地質條件，將引發地基設計中存在一些缺陷，這基本上就會導致了地基質量較差的系列問題。摩天大樓地基的設計對整個工程的影響很大，一旦設計情況表現不足，地基承載力就會降低，當土層溶解時，會增加高層建筑沉降的可能性，從而導致施工事故引發難以置信的建筑損失。

2.2 建筑物重力過大，導致地基變形或沉降

在高層建筑的建造過程中，需要更多的建筑材料，這些材料屬于較重的物體，大大增加了地基的壓力強度。隨著高層建筑層數的增加，地基承受的強度就更大。如果地基承載力不足，將導致地基結構變形。此外，重力過大會影響地基底部的變化，當地基不能承受較大荷載時，會發生沉降問題等，地基結構一旦失穩，將導致高層建筑的變化和高層建筑的開裂等其他問題，不僅會增加建筑事故的可能性，還會導致高層建筑受損，引發更多的經濟損失，不利于建筑業的可持續發展。

2.3 建筑物失水引起的地基失穩

在摩天大樓的建設中將使用大量的水資源，但在目前的建設過程中，水資源控制并不理想。如果排水系統不完善，將導致建筑嚴重滲透。再加上土壤土質等因素，就會導致地基結構出現問題，很容易造成地基沉降，在一定程度上降低了摩天大樓的施工效率。如果水量過大，會影響高層建筑的質量，給摩天大樓項目留下安全隱患，甚至影響人們的生活和使用。

3 提高高層建筑地基處理應用的相關策略

3.1 加強地基調查的質量控制

在高層建筑的建造過程中，地基質量是非常關鍵的，當進行這項工作時，檢查地基它是必要的。一般來說，勘察工作有以下3個方面：首先，項目的水文土壤進行質量調查，采用科學的方法進行調查和編制檢驗報告；其次，有必要對勘察變化特征進行研究，一般勘察的對象都是具有多樣性的。此外，在工作期間，需要掌握定位和設置線等工作，以確保證明工作可以有效地完成，同時，記錄并分析相關數據。最后，也是必須檢查和測量調查孔的深度，以確保其深度可以滿足建筑摩天大樓的要求，使地基的質量有所提高。高層建筑的地基應能承受整個工程的荷載，因此，只有加強地基測量的質量，才能從根本上提高摩天大樓建筑工程的安全性和施工的質量。

3.2 采用先進的地基處理技術

由于地基處理水平的不斷進步和提高，因此為了更好地適應不斷增長對高層建筑高度的需求、地基處理的不同要求。它也出現了多種多樣的工藝加工處理方法。

3.2.1 注漿地基處理技術

灌漿技術的主要用途是提高地基的強度和硬度。在這方面，通常有三種方法。前兩種是更傳統的方法，后一種是全新的改進方法。傳統上分為硅化灌漿和水泥灌漿。讓我們從硅化灌漿開始。所謂硅化注漿是將硅酸鈉注入地基。澆注方法是通過壓力強制澆注。這種澆注可以通過硅酸鈉的特性有效地改變地基的強度和硬度。這是一種艱難的施工方法。另一種方法是水泥灌漿和硅化灌漿，雖然它們的做法相似，但它們的性質不同。水泥澆筑主要是通過澆注管來澆筑地基。水泥的特性用來幫助地基中的一系列結構完成熔融并將其轉變成巨大的固體塊。由于其體積大，其質量更高，從而提高了地基的強度和硬度。這兩種方法的區別在于：一是堅韌，直接改變自然，另一種更委婉，就是改善基礎條件。目前，許多基礎施工隊采用混合澆筑施工。混合灌漿是在兩種傳統灌漿方法的基礎上發展起來的。

3.2.2 高壓旋噴樁地基處理施工技術

高壓旋噴樁地基處理施工技術是通過高壓旋轉噴嘴將預配置的水泥漿在高壓10MPa～25MPa的高壓下噴入處理后的地基土中，使水泥漿和土壤混合并固化，同時改善地基的理化性質。現階段，采用旋噴樁提高軟土地基的強度，如淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工回填和礫石土滲水等特性得到了廣泛的應用。在應用中，不僅要考慮泥漿攪動和放散的正常發生，而且要使巖石粉體適當沉淀。噴嘴前端的距離滿足高壓旋轉射流的需要，因此應嚴格控制鉆孔直徑和最終孔深。一般情況下，直徑比噴管外徑大0.02～0.05m，深度比開孔深度大0.5～1m，孔深20～30m時，孔坡不大于1%。

3.2.3 碎石樁壓實技術

地基壓實也是目前常見的地基處理技術，其主要原理是壓縮地基的結構，使地基更加穩定牢固。這種方法可以在大多數建筑工地看到，這是一種簡單易用的方法。主要方法是碎石樁破碎，然后將礫石添加到保護土層中，通過測量礫石，然后用夯實技術將其壓實，形成多層地基，從而大大提高地基的穩定性。當然，夯實地基時要考慮的情況很多，其中最重要的是地質情況。地基夯實產生的巨大壓力對地質具有一定的影響。如果不考慮地質情況而強行進行夯實處理，很容易破壞地質。同時，由于土層的濕度和厚度不同，需要采用不同的方法進行壓實處理，以確保壓實效果。因此，夯擊處理中夯擊力的選擇應綜合多方面考慮。

3.3 施工人員的改進

為提高地基處理水平，應定期對施工人員進行相應的培訓。因此，在實踐的過程中，有必要要求施工人員進行常規技能訓練，從而掌握高層基礎的施工方法，做好地基處理的地基處理技術工作。此外，新的地基處理技術和工藝應通過技術工程師和一些老員工的培訓、宣傳和教育，使員工能夠改進高層建筑的地基處理技術，增強他們的責任感，使員工更熟悉和使用地基處理技術，更好地進行高層建筑的地基處理。

4 結語

在高層建筑的地基處理中，因為它的復雜性和高質量，因此為了改進高層建筑地基處理技術，有必要根據摩天大樓的地基的特點，做好各類地質勘察設計工作，制定先進的工藝處理流程。如此才能更好地保證高層建筑地基施工的順利進行。