李键辉
广州新城建筑设计院有限公司 510700
摘要：在现代化发展不断加快的过程中，我国国民经济飞速发展，人民生活水平不断提高。在这样的背景之下，我国城市化建设进程也在不断加快，就目前而言，高层建筑的不断出现逐渐取代来低层建筑，同时也成为了城市建设中的重要一环。对于高层建筑的建设而言，其相对于低层建筑有着更高的要求，主要体现在对安全性以及稳定性方面的高要求。因而在进行高层建筑的设计过程中，需要针对地基的处理进行深入的研究分析，地基作为保障高层建筑安全及稳定性的重要内容，是高层建筑的核心所在。在具体的研究过程中，需要在对地基处理之前进行地基岩土的实地勘察，通过进行高层建筑岩土勘察的分析可以进一步提升建筑物的整体施工质量。本文中就高层建筑岩土勘察的分析以及地基处理技术两方面的应用进行深入的研究分析。
关键词：高层建筑、岩土勘察分析、地基处理技术、应用研究
一、高层建筑岩土勘察的目的及意义简要分析
就目前而言，我国城市化建设不断加快，越来越多的人涌入大城市中，而城市人口的大幅度增加很大程度上导致城市土地资源极为紧张，因而高层建筑的快速建设能够在一定程度上解决城市土地资源紧张的现状。在高层建筑的建设过程中，其地基安全性以及稳定性是十分重要的，而且随着建筑的高度不断增大，地基基础占施工总体造价的比例越来越重，因而在建设前进行地基岩土的实地勘察分析十分有必要，由此根据勘察分析的结果采用合适的地基处理技术，这对于高层建筑施工的整体质量和经济效益都有着很大的影响。由此可见，岩土工程勘察在高层建筑的建设过程中有着至关重要的作用，也是高层建筑建设的前提条件。此外，岩土勘察还在一定程度上能够对地质进行分析，由此为接下来的工程设计等环境提供一定的参考依据。对于岩土勘察的意义而言，主要是由于该工程自身条件所决定的。当前我国在岩土勘察方面的技术还比较落后，而地质灾害又时有发生，在此过程中，必须要对施工场地的地质情况进行测定，由此来进一步确定施工场地的各项地质参数，帮助有效的避免地质灾害的发生。就地质勘察工作而言，其工作量比较小，但却对接下来的施工过程有着很大的影响，岩土勘察的准确程度和细化程度直接影响工程的总体进度和经济效益，因而岩土勘察在高层建筑的整体建设过程中有着很大的预防及指导作用，有必要进一步的研究分析，促进高层建筑岩土勘察的进一步推广，节省不必要的工序和浪费，实现利润最大化。
二、高层建筑岩土勘察工作的主要内容分析
对于高层建筑的岩土勘察而言，其主要的工作内容包括以下几方面，首先是对高层建筑的地质类型进行分析。对高层建筑的岩土进行勘察分析时，首先要对地基的地质类型进行分析，并要充分了解不同地质类型的优缺点，对于地基条件较差的场地，可以基于此来采取不同的地基处理技术。一般的，不同的地质类型需要对应采取不同的地基处理技术才能有更好的效果，因而对地质类型有一个充分的了解十分有必要，这也是接下来施工的重要指导。除了地质类型的分析之外，还需要对高层建筑岩土的承载力以及稳定性进行分析，承载力即是指地基能够承受的建筑物载荷。在该方面的分析工作要对高层建筑工程的结构图进行深入的分析研究，由此能够更为准确的了解到当地的地质条件对于高层建筑施工的不利影响。同时根据以上的分析可以计算出岩土的承载力以及稳定性，在接下来施工过程中也能够进一步提高施工质量，防止出现稳定性方面的问题。因为砂层广泛的存在于我国城市土地当中，而且其埋深深浅不一，液化程度不尽相同，所以分析确定液化指数是保障高层建筑安全性及稳定性的重要内容，在此过程中可以通过对液化指数的分析来判断当地的基础地质条件，由此来选择合适的地基处理技术。总体而言，对地基类型的分析、岩土承载力以及稳定性的计算以及确定液化指数都是高层建筑岩土勘察过程中的重要内容，都需要深入的研究分析。
三、高层建筑地基处理技术的应用介绍
3.1复合加固技术的简要分析研究
所谓复合加固，主要指的是加入外物与原状土联合作用，由于复合加固方式的种类繁多，因而可以对其进行多方面内的分类研究。一般的，可以根据所添加外物的滞留方式将之分为两种形式，即添加和置换两种。此外，根据所添加的外物种类又可以将之换分为液体加固以及固体加固两种方式，常见的固体加固包括强夯置换、碎石桩、粉喷桩、CFG 桩等；常见的液体加固包括湿法水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、注浆加固等。
以下对其中的两种加固技术进行简要的介绍分析：
首先给大家介绍砂石桩法，.砂石桩法通过挤压将松散的地基使其密度增加从而提高地基的承载力，砂石桩法适用于砂土、松散粉土、砂土、粘性土、素填土等地基。一般来说对于饱和软粘土而言，变形控制要求不是很严格的建筑也可以采用这种方法，但是对于变形要求比较严格的建筑来说，如果在采用 这个办法后不预压就会容易产生超过允许沉降量的实际总沉 降量。但总体来说，同砂石桩来提高地基的稳固性仍然有许多优势。砂石桩法是通过桩的挤密等方法来降低压缩性，但是当它遇到软粘土的时候，它的挤密作用就不是非常明显了，因为软粘土水分高，但当砂石桩与软粘土结合构成复合地基的时候，地基的承载力就会得到提高，同时与其他方法不同的是，砂石桩构成的复合地基还能增强地基的抗滑动破坏能力。此外，砂石桩可以加 快软土的排水，增加地基强度。
砂石桩直径一般为300 mm ~ 800 mm，这个需要根据具体情况来确定，比如说饱和粘性土地基所用的砂石桩直径就要偏大一 些。
桩位的布置有两种方案：正方形或者等边三角形，仍然是要根据具体情况来确定，例如如果需要提高砂土的密度，就需要采 用等边三角形，因为它作用力比较均匀。
其次给大家介绍添加剂处理技术，添加剂处理技术则是在软土体地基中加入一些物质来提高软土的可塑性。由于软土地基的承载力比较小，无法使用大型的机械设备在软土上进行施工，如果不予以处理，则无法满足高层建筑施工质量的基本要求，因而在其中添加一定的物质可以帮助提高承载力，由此来实现正常的施工。当前在软土中添加的物质大多数为水泥，添加之后不仅能够保证施工的正常进行，同时也能够满足高层建筑对于施工质量的要求，因而能够最大化的保障高层建筑物的安全性以及稳定性。
3.2外置加固技术简要介绍
高层建筑外置加固技术主要指的是利用预制管桩来提高地基土的地基承载力，桩基础所具有的主要功能就是把相应的荷载传到地下深处坚硬的岩层，进而到达变形以及承载力的要求。此外，桩基础还有这其他方面的诸多优点，例如在施工过程中桩基础的承载力比较高而且单桩承载力比较稳定和容易控制，可以承载来不同方向的荷载，且不容易发生变形，而且造价比较便宜，工序简单，其良好的性质决定了在高层建筑施工过程中的广泛使用。这种用预制桩做地基处理的方法一般运用在地基表层地基承载力比较低，不满足上部建筑需要，而且岩层埋深比较低，做预制桩基础的有效桩长过小，不能充分发挥桩的性能，桩的单桩承载力会比较小，在这个时候考虑用预制桩做地基处理，只需要比较小的单桩承载力就可以提高地基土的地基承载力，在加上如果有地下室的情况，还可以考虑土的补偿作用，用筏板基础作为基础类型，比起用大直径灌注桩，可以大大节约基础施工的工序和时间，又可以节省施工的造价，从而达到经济效益最大化的目的。
3.3原状加固技术
最后介绍的一点地基处理技术即是原状加固技术，原状加固技术的使用能够通过外界动力直接作用在原状土之上，同时也能够使原状土变得更加密实。当前常见的方法包括：换填法、夯（压）实法、真空法等, 同时包括多种方法联合，如真空联合堆载预压软基处理技术，在具体的使用过程中方便且能够明显的缩短施工周期，经济适用。但该中加固方法也存在着不足之处，主要是在使用过程中必须要有相应的辅助措施且有各种不同的条件限制，否则会影响到高层建筑基础的最终处理效果。例如强夯法，这个方法我们经常可以见到，就是用起重机等起重设备把重锤提升到一定的高度，使其自由落下，砸击地面逐步的向前一定， 也可以在重锤向下落的时候提供一定的初始速度，这样夯实效果更佳。但该方法不适合较小的建筑用地，适合大面积的地基夯实，地下水的水位最好在 0.8 米以上。总的来说，高层建筑的地基处理技术应用需要依据具体的地质情况进行分析，由此来选择合适的地基处理技术，提高高层建筑的施工稳定性及安全性。
四、高层建筑地基处理过程中常见的问题及控制方法简要介绍
4.1水泥土搅拌桩地基出现夹层、断桩的问题及其控制方法简要分析
水泥土搅拌桩地基出现夹层、断桩是水泥搅拌桩地基的常见问题，出现该问题会严重影响地基处理的质量，其控制方法为雨季、夏季应用防潮包装水泥；水泥喷粉时严格过筛、计量和气压检查；注意控制喷粉与提钻速度，宜先喷粉1~2分钟后再提钻搅拌，遇堵孔时应将钻头提出清理，将上部断桩打去，在原位复喷或邻位补桩。
4.2窜孔问题及其控制方法的简要分析
窜孔问题是高层建筑施工过程中的常见问题，主要指的是在施工过程中，进行相邻两个桩之间的施工时，当一个桩已经施工完成，在进行另一个桩的施工过程中，其已施工完成的桩柱会出现下沉的现象，而在之后进行灌浆操作的过程中，桩柱又可以重新回升，且在灌浆达到一定程度时，能够恢复到原来的位置，这便是窜孔问题。一般的，窜孔问题的出现往往是受到了施工场地土质或是桩柱间距离的影响，因而对于该问题的解决需要保证施工过程中的稳定性，一旦发现窜孔问题，要及时的进行可能导致原因的排查，由此来及时的解决窜孔问题，保证工程的顺利实施。防治串孔问题需要对施工机械和技艺进行控制，主要的内容有：长螺旋钻钻头吃土能力成孔时间、扰动度等等。
4.3单桩承载力受损及其控制方法简要分析
在实际的施工过程中，单桩承载力受损的问题是十分常见的，这主要是由于桩底部的粉细砂层在施工过程中容易受到干扰，从而导致单桩的承载力下降，这就会很大程度上影响整个桩基础的承载力，因而最终影响到高层建筑的稳定性。对于该问题而言，需要想办法增加桩柱的长度，由此来帮助桩柱穿过粉细砂层，深入到地下比较坚硬的深层，由此来防止在施工过程中受到扰动，保证桩柱的稳定性。
4.4水泥粉煤灰碎石桩地基在桩身完整性检查时发现桩身横向折断或桩身有裂缝及其控制方法简要分析
早成桩桩身强度没有达到足以抵挡后成桩产生的土体挤压作用，严重者发生断桩，一般发生桩身局部开裂。故桩身施工时应严格合理的施工顺序进行：
?1、对砂性土地基应从外围或两侧向中间进行，以挤压为主的水泥粉煤
灰碎石桩宜间隔成桩；
?2、对淤泥质粘性土地基宜从中间向外围或隔排施工；
?3、在既有建（构）筑物邻近施工，应背离建（构）筑物方向进行；
?4、在路堤或岸坡上施工应背离岸坡向坡顶方向进行。
五、结束语
本文中就高层建筑岩土勘察情况进行了深入的分析研究，其中具体介绍了两方面的内容，首先是高层建筑岩土勘察工作的主要内容以及地基处理相关技术，由此来为我国高层建筑岩土勘察分析提供一定的借鉴，最大化保障高层建筑的安全性。
参考文献：
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