浅谈高层建筑的地基基础施工设计
【摘要】随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍，高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分，也日益被业内人士所重视，那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑，选择合理的基础形式。
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【关键词】高层建筑基础设计工程施工
前言 高层建筑的建造过程中，其建筑负荷全都由地层来承担，影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基，向地基传递负荷的下部结构被称为基础。近年来，在高层建筑工程的施工中因基础问题影响到施工质量的情况时有发生，在工程的整体设计上，一般认为施工难度较大的部分，在于建筑的上层结构，其实这是一种错误的认识，高层建筑地基基础才是施工中的重点。地基基础是工程基础建设质量的重要保障。为了确保地基基础的安全性，就必须对它加以研究，并在工程施工中对施工方法和施工手段进行分析，论证、监督。以下文章主要对高层建筑的地基基础的施工进行系统的分析和论述。
1高层建筑基础设计选型的重要性
1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当，将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计，可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降，导致建筑物开裂或倾斜，引起难以修复的工程质量问题。 1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重，通常情况下可以达到25%左右，在结构复杂或者地质情况复杂时，所占比重还会有所增加。因此，选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计，基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。2高层建筑基础设计分析方法经过工程技术人员多年的实践与研究，高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前，最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中，地基、基础、上部结构之间，同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件，即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。
3地基的处理方法 3.1淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施; 3.2冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层; 3.3对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。
4地基设计时注意点 地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等，按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。 常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
5高层建筑地基施工的质量控制 5.1高层建筑地基的测量放线 高层建筑的测量放线工作是建筑地基施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。高层建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。地基施工中利用新仪器和新的技术手段可以提高工作效率，这就要求工程测量人员要不断的掌握和学习新的知识和新的仪器，为建筑地基基础工程提供更为精确和周密的数据而服务。 5.2高层建筑地基的施工材料控制 高层建筑地基的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，既原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要的进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。施工中进场的原材料必需由建设单位和监理单位进行统一严格的检查与审验，生产厂商对于每批的进场材料都要出具质量检验报告和合格证，有必要的还需进行化学试验，确保原材料的生产质量。 5.3高层建筑地基水泥灌桩的质量控制 高层建筑地基多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。当钻机达到设计高度后，需对孔径的大小，钻孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻孔进行合格性检验，并填写钻孔检验记录，完成钻孔工作。灌桩进时所采用的原材料主要以混凝土为主，目前较多的施工单位都采用成品泥浆进行钻孔灌桩，这就要求施工单位和监理单位要对进场的泥浆进行严格的质量检验，在施工单位质量检验人员的检验的同时认真审核确保使用材料符合要求。 5.4管理体系和人员管理 高层建筑的地基施工中，要完善施工企业的质量管理，促进质量控制的实施，建立健全的质量控制体系是保障高层建筑施工质量的关键。高层建筑地基基础施工质量控制得益于企业完善的质量保障体系。通过全员、全过程的质量监控及施工过程记录、监理等有效保障高层建筑地基基础施工的质量，为工程质量打好坚实的基础。 6结语 在高层建筑地基基础施工中，人为因素的控制是整个建筑施工质量的重点，施工技术人员的技术能力及管理人员的管理能力对于工程施工质量有着重要影响。工程技术、管理制度等都是由管理人员的素质决定的，而建筑施工过程中的施工、混料、设备操作、安全管理等都是由人员决定，因此加强建筑施工过程中人员的控制是建筑施工质量控制首要任务。