高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术

摘要：近几年来，由于我国城市化的快速发展，用地急剧萎缩，而大量的高层建筑出现。与一般结构相比，高层建筑的建造更具挑战性，特别是在基础和桩基两个层次，其建造的好坏直接关系到整个结构的安全性。为此，要制定合理的施工方案，采用先进的施工工艺，才能全面提高项目的施工质量。鉴于此，本文即对高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术展开了深入剖析，以期相关人员借鉴。

关键词：高层建筑；地基基础；桩基础

Abstract: In recent years, due to the rapid development of China's urbanization, land has shrunk sharply, and a large number of high-rise buildings appear. Compared with the general structure, the construction of high-rise buildings is more challenging, especially in the two levels of foundation and pile foundation, and the quality of its construction is directly related to the safety of the whole structure. Therefore, it is necessary to develop a reasonable construction scheme and adopt advanced construction technology, in order to comprehensively improve the construction quality of the project. In view of this, this paper is the high-rise building of the foundation and pile foundation construction technology, in order to the relevant personnel reference.

Key words: high-rise building; foundation and foundation; pile and foundation

在我国城市化发展过程中，出现了大量的高楼。在高层建筑中，基础与桩基是结构体系的重要组成部分，对结构的稳定与安全起着至关重要的作用。所以，加强对高层房屋的地基与桩基工程的土建施工技术的研究具有重要意义。

一、建筑地基基础和桩基础概述

（一）建筑地基基础

在建筑施工中，地基基础是非常重要的。地基基础是建筑物的基础，是建筑物整体结构体系中最重要的组成部分。所以，在进行房屋地基基础建设时，需要持续提高房屋的稳定与强度，保证其具有良好地承受结构荷载的能力，同时防止其在使用期间发生变形等问题。目前，国内很多城市高层建筑都是以人工地基和天然地基为主。人工地基就是将地基基础埋于一定深度内，然后采用手工方法对其进行加固，使其达到结构的设计要求。此类基础建设过程繁琐，工艺要求较高，对工程技术要求较高。另外一种常用的是自然基础，它是一种把基础埋在比较浅的地方，而自然的地质情况又比较适合用来做建筑物的支护。与传统的人造基础比较，自然基础虽然造价低廉，但要保证基础的稳定与安全，必须经过科学的设计与监控。

（二）建筑桩基础

相对于传统的地基基础施工，桩基础具有更大的深度、更特殊的构造形式。桩基是一种常见的多桩承台形式，其良好的结构设计不但可以提高结构的整体稳定性能，而且可以保证其承载力满足设计指标。在进行地基处理前，首先要保证地基的承载能力，使地基达到设计要求。桩基地基的设计与施工好坏，对结构的安全与承载力有很大的影响。尤其是对于具有自重能力的超高层建筑，桩基础的加强对其进行加固，可以提高建筑物的稳定性，提高其安全可靠度，具有十分重要的意义[1]。

二、高层建筑的地基基础和桩基础土建施工的重要性

（一）保证建筑承重能力和稳定性

高层建筑需要承受巨大的垂直荷载和横向风荷载。垂直荷载主要由房屋本身重量，家具设备，以及工作中的人等组成。而水平风荷载是指房屋受到的风作用在房屋上的侧压力。地基基础和桩基础作为承受和传递这些荷载的关键部分，必须具有足够的强度和刚度。在工程建设中，应选用合适的材料与技术，并采取适当的设计与计算手段，以满足结构的稳定与承载力要求。另外，还要对工程场地进行细致的调查，掌握场地条件，合理选用相应的基础处理措施，保证工程的质量。

（二）控制地基沉降

由于建筑荷载导致土层压缩变形，造成了高层房屋基础的沉陷。过大的沉降和不一致的地基会引起房屋开裂（图1）、倾斜，甚至倒塌。要想达到对路基的有效治理，就必须对路基进行足够的调查，掌握其基本的物理力学特性，并对其进行合理的承载与变形分析。并且对地基进行适当的地基处理，合理应用地基处理方法。在土建施工中，要对质量进行严格的控制，保证每个工艺的质量，尤其是在基础和桩基础的建设中，要对其进行严密的监测，对其进行有效的监测和治理，防止以后发生无谓的维修和加固。

图1：房屋开裂

（三）实现对地震和地质灾害的防护

由于地震和地质灾害严重影响了高层建筑的稳定与安全，故在设计与建造阶段均需进行适当的保护。在地震作用下，桩基及基础的设计与建造的好坏，对结构的整体抗震能力有很大的作用。在进行地震反应分析时，应采取正确的地震反应措施，并对地基及构造型式进行适当的选取，以保证结构的整体稳定。在工程建设中，要严格按照相关的规程要求，严格进行工程的精确、高质量的控制，保证各构件及节点的牢固性与稳定性。另外，通过增设抗震墙、设置阻尼器或隔震支座等抗震措施来增强结构的抗震性能。在防治工程中，需要对工程现场进行细致的地质调查，明确工程地质灾害的类别及危险程度，并根据工程实际情况，制定合理的支挡结构、排水设施等防治工程，减少工程建设带来的危害[2]。

三、桩基础的土建施工技术

（一）静力压桩

静力压桩技术是一种新型的地基处理方式，主要应用于建筑和土木工程等领域。静压沉桩相对于常规的锤击法或振动法，具有无噪声、无振动等优点，特别适用于临近住宅小区或周边地区。静力压桩技术是利用水压装置在预制桩基上施以静压，然后将其均匀、缓慢地推进到地基中。为了保证桩柱能更深入地扎入土层并且满足预期的承载能力，可以采用不变或逐步增大的方法。在无捶打及震动的情况下，可将对周边建筑物及周边住户之冲击降低至最小，亦可减少对施工人员健康的影响。

为保证静力压桩技术在工程中的顺利实施，应在工程实施之前做好全面的调查与前期工作。首先要了解土体的基本特性，如承载力，含水率，地下水位等。若土层中有碎石或其他阻碍，则须于施打之前移除，以免压实时发生破坏。另外，在进行工程之前，必须对其做好相应的处理，使其具有平滑的表层，以减小其与土体之间的摩擦，使其更容易嵌入到土体中。同时，还要加强对桩基的定位及垂直度的监测，以保证桩基的定位精度及下沉量满足设计要求。静力压桩技术既适合在市区或住宅区使用，又适合在有环保需求的地区，例如湿地公园、古迹等。此外，该技术还可以与其他施工方法结合使用，如在桩顶浇筑混凝土或使用桩间土体加固技术，以进一步提高桩基的整体稳定性和承载能力[3]。

（二）振动压桩技术

振动压桩技术是一项被普遍采用的建筑施工技术，由于其自身的优点，在整个工程建设中占有举足轻重的地位。其工作原理是将一台静止的振动装置置于预先设定的位置，并以此设备为中心，引发周围土层发生共振效应（如图2）。这种共振效应使得土层颗粒之间的摩擦力降低，从而有效地实现土层的缩小和桩体的移动。在进行振动压桩技术时，应格外重视对沉桩工艺的控制。一般而言，该技术需采用小幅度振动的方式，确保桩体能够逐渐且稳定地进入土层。在桩体进入土层约1米的深度后，施工人员可以适当加大锤击幅度，以加快压桩速度。当桩体达到预期位置时，施工人员需要精确控制力道，避免对桩体或周围土层造成过大的破坏[4]。

图1：振动压桩技术

（三）钻孔灌注桩

钻孔灌注桩主要使用机械钻孔的方式，设置相应的钢筋笼、灌注水泥浆液的方式现场成桩。在钻孔过程中，要对其造成的损伤进行有效的控制，减少崩塌的产生，通常都要安装泥浆护墙，利用泥浆的流动，将对应的碎屑排除出去，一般来说，在砂土、粉土和碎石土中，都采用这种方式，但与其他的桩基方式相比，这种方式较为复杂，对工艺的要求也很高，由于桩基位于地底深处，所以要加强对施工的管理和质量检查，以免产生任何的质量问题。

（四）换填施工技术

在进行建筑基础的设计工作时，要对其承载能力进行充分的考虑和重视，同时要综合考虑建筑性能、压应力大小等因素，进行合理的承载能力设计。经过进一步的研究发现，建筑物内的受压压力值与结构的安全性密切相关，对建筑物的总体安全性也有很大的影响。因此，当地基承受能力低于地基压缩强度时，必然会对建筑物的结构产生一定的影响，从而导致地基出现沉降、侧向位移等现象，从而对建筑物的稳定产生不利影响。在进行高层建筑地基加固过程中，往往会碰到具有湿润膨胀特性且受力性能不佳的土层，不仅会导致其自身的稳定，而且还会产生不均匀沉降。为了避免沉陷问题，综合提高基础的强度和稳定性，需要采用具有良好的稳定性和高强度的建筑材料，采用分层填筑的方式进行加固[5]。

四、结束语

总之，科学地进行高层建设工程，不仅可以提高对城市的土地资源的利用率，还可以缓解对土地的压力，确保一个城市的发展。为了更好地提升工程建设的质量，必须把之前的工作做好，强化对基础和桩基础的关注，科学地制订施工计划，严格遵循施工程序，保证建设工程的稳定和安全，使我国的高层建设得到稳步发展。

参考文献：

[1]蔡滔滔.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术分析[J].建材发展导向,2023,21(20):139-141.

[2]杨谊华,黄道国.建筑工程地基基础和桩基础土建施工技术要点[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(26):148-150.

[3]李骁洋.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点[J].江苏建材,2023,(04):109-110.

[4]杨仙军,谢卫康.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(04):73-75.

[5]张宁.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点分析[J].中国住宅设施,2023,(01):115-117.