论文部分内容阅读
摘要：随着我国建设事业的飞速发展以及人口的急剧增长，建筑面积越来越紧张，而高层建筑逐渐成为人们青睐的对象，随着高层建筑层数和高度不断增加、体型和平面日趋复杂，这些都给高层建筑的基础建设提出了很高的技术和施工要求。本文通过对高层建筑地基基础和桩基础的概念及相关的施工技术的探讨，以期对高层建筑结构的安全与稳定有所帮助。
关键词：高层建筑；地基基础；桩基础；施工技术
中图分类号： TU393 文献标识码： A
现阶段我国高层建筑建设事业的迅猛发展，给高层建筑的基础建设提出了更高的要求。在以往的高层建筑建设过程中，经常会发生地基强度不够，抗震性不强，沉降不均匀的现象。这就要求相关技术人员要结合建筑的上部结构、基础和地质条件综合考虑，选择最合适的基础形式和施工技术，使高层建筑的承载力能够满足其自身的要求，以确保高层建筑的质量与安全。
1地基基础和桩基础的定义
地基是指建筑物下支撑基础的岩体或土体，也可以说是在建筑物荷载力的作用下发生形变部分的岩体或土体，但这一部分在建筑当中是不可或缺的；基础则指一种结构，其作用就是将建筑物的承载力传递给地基。桩基础是指建筑物下地质结构不好的情况下，该基础无法承担建筑施工的要求，只好采用人工施工特殊加固的方式，是一种埋深更大的人工基础的方式，也是基础的另一种形式。
2地基基础处理技术
对一个地基的基础的处理好坏直接影响建筑物是否坚固耐用的一个重要条件。不同的工程建设的地区不同，地质条件也就不同，其地基施工环境也就不一样，但无论环境怎么变化，在建筑施工前，都要保证地基基础符合高建筑施工的要求，满足建筑足够的承载力；在该地质条件下无法满足建筑承载要求，施工技术人员必须进行加固处理，采取加固方法首先结合该地质的条件进行分析，采用合理有效的地基加固措施，从而保证地基的稳定性、坚固性，促使地基基础施工条件达到设计所规定的要求，满足建筑的施工条件方能进行下一步工序。
2.1分层填土的方式换土垫层
每个地区的土层都存在差异，有的因为地下水或气候原因，导致该土层具有湿润膨胀的特性，承载力小，这样对于高建筑地基基础的施工条件来说，该样的地基基础的稳定性和强度肯定是个巨大的问题。所以，为了彻底解决此类问题，减少土层的沉降性，就必须加强地基基础的强度，采用高强度和高稳定性的材料替换这种天然的软土，在选择对适合要求的材料后，施工时为了防止土体出现空洞与缝隙，施工技术人员要采取分层填土的施工工艺，这样可以确保土体的密度能达到载重力的一个标准。
2.2碾压和夯实
高层建筑竣工后，为了最大化的降低其地基产生的沉降值，就要在地基加固施工时进一步的提高地基的强度，所以在过程中只有通过极大的冲击力对松软的土层进行夯实或碾压，方能实现保证地基的稳定。由于该工艺的施工方法不同，在处理这样的地基基础的技术可分为机械碾压法和振动夯实法。
2.3使土壤固结
由于土层中土壤的液化性质大多包含有一定的水分，对土层的承载强度会造成影响，然而当土层中的水分被排除后，土层就会自动固结。因此，运用排水的方式来对土层中的水分进行排除，是一种提高土层承载力、降低土层沉降量的有效途径。因其造作简便、经济实用等特点在建筑施工中这种地基基础处理技术得到广泛的运用。
2.4化学法加固
为提高土层的承载力，使其达到地基土的施工标准，通过对土层进行化学物质添加，在自然或外力的作用下实现化学反应，从而提高土的粘结度的效果。此种地基基础加固技术是改变原土层的构成成分，使其符合建筑施工的要求，具体做法就是向土体中加入水泥浆、丙烯酸铰、碱液等能够固化的化学物质，通过发生化学反应，土体与加入的化学物质粘结起来。比如高层建筑需建在膨胀土上时，施工人员可以用石灰来和膨胀土中的亲水矿物质产生化学反应，从而改变膨胀土的土质，增强原来膨胀土层的承载力。根据施工方法的不同，化学加固法又分为喷浆法、灌浆法和深层搅拌法。
3地基基础处理过程中容易出现的问题
地基基础施工技术处理的好坏，对整个高層建筑的工程质量有着巨大的影响，一旦地基基础不符合高层建筑建设的要求，工程势必将成为豆腐渣工程，会造成不可估量的损失。现在我国在地基基础施工过程中仍存在一些问题，因此要求技术人员要引起重视。
（1）塌方的问题
出现塌方现象，主要原因还是因地质结构无法承载过大的重量或颤动，所以在地基基础施工前，要求设计人员对当地的地质结构和质量进行充分的考察分析，以确保施工区域地质结构和质量满足工程建设的要求。土层出现塌方问题，势必将影响整个地基的稳定性，从而导致地基承载力将会减弱，不仅给整个工程造成影响，还会给施工安全带来隐患，甚至会造成安全事故，引发不必要的生命财产损失。
（2）对地基保护不周
施工前，施工人员根据当地的地质和环境情况，对地基采取有效的防护措施，以免施工时因对地基基础保护不周，而造成地基基础的质量遭到损害，比如在多雨季节地区，地基很容易进水，要没有有效的防范措施，地基质量将会受很大的影响。
（3）施工管理水平有待提高
在某些地基施工过程中，由于管理不够到位，欠缺科学的指导，导致实际开挖出来的基坑无法很好的满足原设计的要求，偏差甚至偏差很大的情况时常发生，这样，不仅会影响地基的施工质量，对施工的进度产生影响，也对工程的成本控制产生很大的制约。因此，在对高层建筑的地基基础施工时，必须强化施工管理，能够根据地基基础实际的施工情况采取相应的措施以提高地基的施工质量，保证施工的顺利完成。
4 桩基础的施工技术
目前我国高层建筑使用最为普遍的基础类型就是桩基础。在一些地质比较松软的情况下，是无法满足建筑物是施工的要求，而采取普通扩大基础的方法也不能达到所需的强度和稳定时，就可以通过插入多根桩，这样就可以将上层的荷载传递至更深的土层或岩层，从而满足建筑物对地基的承载力的要求。目前较为常见的桩基础比较多，有预制桩、树根桩和沉管灌注桩以及钻孔灌注桩等。
桩基础的土建施工技术按照施工的方法可以分成两种：振动法沉桩施工和静力压桩施工。
4.1振动法沉桩施工
振动法沉桩施工是在桩上刚性连接一振动锤，形成一振动体系，由锤内几对轴上的偏心块相对旋转产生振动力，使振动体系上下振动强迫与桩接触的土层相应振动，使土层强度下降，阻力减少，从而使桩在振动体系压重作用下沉入土中。
4.2静力压桩施工
静力压桩机是利用静压力(压桩机自重及配重)将预制桩逐节压入土中的压桩方法。这种方法节约钢筋和混凝土，降低工程造价，采用的混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可节省钢筋40%左右，而且施工时无噪音、无振动，无污染，对周围环境的干扰小，适用于软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程，以及精密工厂的扩建工程。
5桩基础在施工过程中需注意的问题
整个建筑工程的质量会受桩长和桩型的选择的影响，在施工过程中，施工技术人员一般是通过试桩来对桩长和桩型设计的合理性进行确定。在桩基础的设计过程中，设计人员要在具体的地质报告以及提供的相关参数的基础上来制定桩长和桩型的多种方案，然后选取合理的施工方法来对桩基与设计的偏差进行严格控制;再根据地质特点，综合考虑实际操作的可能性；对施工过程中可能遇到的困难进行预测以及地基承载力的多次验算和对桩基沉降的考虑等，对多种方案进行比较选出最佳的施工方案。同时可以通过一些施工技术（如配筋、增加拉梁的高度或承台的高度）来解决实际施工过程中产生的桩容易偏心的问题。总而言之，在高层建筑施工中桩基础的作用是重中之重，必须严格控制其施工的质量，这样才能保证整个工程的质量。
6结束语
在城市建设逐步加快，人口密集度大的情况下，建筑物的高空发展是必然的，因此对高层建筑的质量要求越来越高。地基基础是整个建筑基础工程，其施工质量的好坏直接影响着整个项目的质量，所以在高层建筑基础的施工过程中，施工单位不仅要提高技术人员的技术能力和素质，更要加强管理与多组织专业技术能力培训，这样技术人员才能熟练的掌握地基基础处理技术和桩基础土建施工技术。
参考文献
[1]康旭元.地基处理技术的发展与现状[J].山西建筑，2005.
[2]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨[J].中小企业管理与科技，2009.
关键词：高层建筑；地基基础；桩基础；施工技术
中图分类号： TU393 文献标识码： A
现阶段我国高层建筑建设事业的迅猛发展，给高层建筑的基础建设提出了更高的要求。在以往的高层建筑建设过程中，经常会发生地基强度不够，抗震性不强，沉降不均匀的现象。这就要求相关技术人员要结合建筑的上部结构、基础和地质条件综合考虑，选择最合适的基础形式和施工技术，使高层建筑的承载力能够满足其自身的要求，以确保高层建筑的质量与安全。
1地基基础和桩基础的定义
地基是指建筑物下支撑基础的岩体或土体，也可以说是在建筑物荷载力的作用下发生形变部分的岩体或土体，但这一部分在建筑当中是不可或缺的；基础则指一种结构，其作用就是将建筑物的承载力传递给地基。桩基础是指建筑物下地质结构不好的情况下，该基础无法承担建筑施工的要求，只好采用人工施工特殊加固的方式，是一种埋深更大的人工基础的方式，也是基础的另一种形式。
2地基基础处理技术
对一个地基的基础的处理好坏直接影响建筑物是否坚固耐用的一个重要条件。不同的工程建设的地区不同，地质条件也就不同，其地基施工环境也就不一样，但无论环境怎么变化，在建筑施工前，都要保证地基基础符合高建筑施工的要求，满足建筑足够的承载力；在该地质条件下无法满足建筑承载要求，施工技术人员必须进行加固处理，采取加固方法首先结合该地质的条件进行分析，采用合理有效的地基加固措施，从而保证地基的稳定性、坚固性，促使地基基础施工条件达到设计所规定的要求，满足建筑的施工条件方能进行下一步工序。
2.1分层填土的方式换土垫层
每个地区的土层都存在差异，有的因为地下水或气候原因，导致该土层具有湿润膨胀的特性，承载力小，这样对于高建筑地基基础的施工条件来说，该样的地基基础的稳定性和强度肯定是个巨大的问题。所以，为了彻底解决此类问题，减少土层的沉降性，就必须加强地基基础的强度，采用高强度和高稳定性的材料替换这种天然的软土，在选择对适合要求的材料后，施工时为了防止土体出现空洞与缝隙，施工技术人员要采取分层填土的施工工艺，这样可以确保土体的密度能达到载重力的一个标准。
2.2碾压和夯实
高层建筑竣工后，为了最大化的降低其地基产生的沉降值，就要在地基加固施工时进一步的提高地基的强度，所以在过程中只有通过极大的冲击力对松软的土层进行夯实或碾压，方能实现保证地基的稳定。由于该工艺的施工方法不同，在处理这样的地基基础的技术可分为机械碾压法和振动夯实法。
2.3使土壤固结
由于土层中土壤的液化性质大多包含有一定的水分，对土层的承载强度会造成影响，然而当土层中的水分被排除后，土层就会自动固结。因此，运用排水的方式来对土层中的水分进行排除，是一种提高土层承载力、降低土层沉降量的有效途径。因其造作简便、经济实用等特点在建筑施工中这种地基基础处理技术得到广泛的运用。
2.4化学法加固
为提高土层的承载力，使其达到地基土的施工标准，通过对土层进行化学物质添加，在自然或外力的作用下实现化学反应，从而提高土的粘结度的效果。此种地基基础加固技术是改变原土层的构成成分，使其符合建筑施工的要求，具体做法就是向土体中加入水泥浆、丙烯酸铰、碱液等能够固化的化学物质，通过发生化学反应，土体与加入的化学物质粘结起来。比如高层建筑需建在膨胀土上时，施工人员可以用石灰来和膨胀土中的亲水矿物质产生化学反应，从而改变膨胀土的土质，增强原来膨胀土层的承载力。根据施工方法的不同，化学加固法又分为喷浆法、灌浆法和深层搅拌法。
3地基基础处理过程中容易出现的问题
地基基础施工技术处理的好坏，对整个高層建筑的工程质量有着巨大的影响，一旦地基基础不符合高层建筑建设的要求，工程势必将成为豆腐渣工程，会造成不可估量的损失。现在我国在地基基础施工过程中仍存在一些问题，因此要求技术人员要引起重视。
（1）塌方的问题
出现塌方现象，主要原因还是因地质结构无法承载过大的重量或颤动，所以在地基基础施工前，要求设计人员对当地的地质结构和质量进行充分的考察分析，以确保施工区域地质结构和质量满足工程建设的要求。土层出现塌方问题，势必将影响整个地基的稳定性，从而导致地基承载力将会减弱，不仅给整个工程造成影响，还会给施工安全带来隐患，甚至会造成安全事故，引发不必要的生命财产损失。
（2）对地基保护不周
施工前，施工人员根据当地的地质和环境情况，对地基采取有效的防护措施，以免施工时因对地基基础保护不周，而造成地基基础的质量遭到损害，比如在多雨季节地区，地基很容易进水，要没有有效的防范措施，地基质量将会受很大的影响。
（3）施工管理水平有待提高
在某些地基施工过程中，由于管理不够到位，欠缺科学的指导，导致实际开挖出来的基坑无法很好的满足原设计的要求，偏差甚至偏差很大的情况时常发生，这样，不仅会影响地基的施工质量，对施工的进度产生影响，也对工程的成本控制产生很大的制约。因此，在对高层建筑的地基基础施工时，必须强化施工管理，能够根据地基基础实际的施工情况采取相应的措施以提高地基的施工质量，保证施工的顺利完成。
4 桩基础的施工技术
目前我国高层建筑使用最为普遍的基础类型就是桩基础。在一些地质比较松软的情况下，是无法满足建筑物是施工的要求，而采取普通扩大基础的方法也不能达到所需的强度和稳定时，就可以通过插入多根桩，这样就可以将上层的荷载传递至更深的土层或岩层，从而满足建筑物对地基的承载力的要求。目前较为常见的桩基础比较多，有预制桩、树根桩和沉管灌注桩以及钻孔灌注桩等。
桩基础的土建施工技术按照施工的方法可以分成两种：振动法沉桩施工和静力压桩施工。
4.1振动法沉桩施工
振动法沉桩施工是在桩上刚性连接一振动锤，形成一振动体系，由锤内几对轴上的偏心块相对旋转产生振动力，使振动体系上下振动强迫与桩接触的土层相应振动，使土层强度下降，阻力减少，从而使桩在振动体系压重作用下沉入土中。
4.2静力压桩施工
静力压桩机是利用静压力(压桩机自重及配重)将预制桩逐节压入土中的压桩方法。这种方法节约钢筋和混凝土，降低工程造价，采用的混凝土强度等级可降低1~2级，配筋比锤击法可节省钢筋40%左右，而且施工时无噪音、无振动，无污染，对周围环境的干扰小，适用于软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程，以及精密工厂的扩建工程。
5桩基础在施工过程中需注意的问题
整个建筑工程的质量会受桩长和桩型的选择的影响，在施工过程中，施工技术人员一般是通过试桩来对桩长和桩型设计的合理性进行确定。在桩基础的设计过程中，设计人员要在具体的地质报告以及提供的相关参数的基础上来制定桩长和桩型的多种方案，然后选取合理的施工方法来对桩基与设计的偏差进行严格控制;再根据地质特点，综合考虑实际操作的可能性；对施工过程中可能遇到的困难进行预测以及地基承载力的多次验算和对桩基沉降的考虑等，对多种方案进行比较选出最佳的施工方案。同时可以通过一些施工技术（如配筋、增加拉梁的高度或承台的高度）来解决实际施工过程中产生的桩容易偏心的问题。总而言之，在高层建筑施工中桩基础的作用是重中之重，必须严格控制其施工的质量，这样才能保证整个工程的质量。
6结束语
在城市建设逐步加快，人口密集度大的情况下，建筑物的高空发展是必然的，因此对高层建筑的质量要求越来越高。地基基础是整个建筑基础工程，其施工质量的好坏直接影响着整个项目的质量，所以在高层建筑基础的施工过程中，施工单位不仅要提高技术人员的技术能力和素质，更要加强管理与多组织专业技术能力培训，这样技术人员才能熟练的掌握地基基础处理技术和桩基础土建施工技术。
参考文献
[1]康旭元.地基处理技术的发展与现状[J].山西建筑，2005.
[2]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨[J].中小企业管理与科技，2009.