建筑地基基礎工程設計與施工技術探究

周帥

（山西省城鄉規劃設計研究院工程設計中心，太原030001）

1 引言

地基基礎是整個建筑的基礎，是建筑質量的一個決定性因素。進行建筑地基基礎設計時，應結合當地的地質情況和工程目標確定建筑地基基礎的最優設計，為保值建筑物的質量打下堅實的基礎。與此同時，要采用科學的施工技術，通過設計與施工的密切配合，強化基坑的穩定性，保證后期施工的順利開展。

2 地基基礎設計的重要性

基礎是指建筑埋在地面以下，將建筑物豎向構件荷載傳遞給地基的結構，地基是指承載基礎傳來荷載的土層。地基基礎是建筑的立足點，對地基基礎進行設計和檢測是建筑工程的重要工作?；A深埋在土層中，由于地質情況復雜，加之地下水的影響，大大增加了地基基礎設計的難度。相關資料統計表明，一般高層建筑基礎工程約占整體建筑造價的20%，對于地質情況復雜、埋置較深、需要進行特殊處理的地基基礎工程，其造價占比可達25%甚至更多。因此，需要通過對不同基礎形式的設計方案進行比較，選擇最優方案，在保障質量的同時，降低建設成本[1]。

3 高層建筑的地基基礎設計

本文以高層建筑的地基基礎設計為例，進行建筑地基基礎的設計探究。

3.1 高層建筑地基基礎概述

建筑的地基基礎設計需要考慮建筑所在地的工程地質條件、建筑體型、功能要求、施工條件、受力情況等，需要對這些因素進行綜合分析，從而選擇最適合、最經濟的基礎類型。目前，高層建筑基礎一般采用樁基礎。對高層建筑的基礎進行設計時，應考慮基礎面積、受力情況（承載力、內力）等因素[2]。這些因素的確定需要準確的計算，為確保計算結果的準確性，要結合多方面資料，如工程地質勘察報告、上部結構類型、施工材料、施工工藝等。

3.2 高層建筑地基基礎設計的依據和基本要求

由于高層建筑地基基礎設計會受到多方面因素的影響，為了保障地基基礎設計的質量，應同時滿足不同影響因素的要求。地基基礎設計的依據包括以下方面：基本依據為地質情況，即地面土質結構、地下巖土成分等；限制依據是建筑內部結構以及地下室地基的受力情況；更高的設計依據是滿足外部環境的要求，如抗震性能等。就高層建筑地基基礎設計的基本要求而言，其應滿足地基的承載力、滿足建筑結構的穩定性與抗震性、注意地基土層的壓縮變形范圍以及沉降指標等。

3.3 高層建筑地基基礎設計應注意的問題

3.3.1 地基土與結構的問題

高層建筑與地基的共同作用是指將地基、基礎、高層建筑看作一個整體，滿足3部分接觸部位的變形協調情況。具體來說，即地基與基礎之間各類型樁承擔的上部結構荷載，這部分荷載是依據基礎變形情況的協調條件確定的。根據建筑物對基礎沉降量大小的不同要求以及原地基土的承載力，選擇合理的基礎形式，從而確定地基的處理方法和地基加固處理方法并實施。

3.3.2 沉降縫問題

沉降縫是為防止地基不均勻沉降引起建筑物各部分破壞而設置的一道垂直縫。由于地質情況的不同，加之建筑物相鄰部分的結構形式、荷載等的差異，各部分結構常會因沉降不均勻出現開裂、錯動現象，一般會在差異處設置沉降縫避免以上問題。但是，由于高層建筑的基底應力較大，使沉降縫處應力疊加后產生應力集中現象，容易導致該處地基土發生剪切破壞，難以保障高層建筑的穩定性與安全性，同時，在高層建筑中設置沉降縫，會影響后期的設備安裝、使用等各階段，因此，在高層建筑設計中盡量不要有沉降縫，可以通過其他地基處理方式或采用不同的基礎類型來減小沉降差異。

3.3.3 樁端進入持力層的問題

要解決樁端持力層的問題，應考慮以下幾方面：（1）樁端持力層可以選擇巖層或較硬的土層，而樁端進入持力層的深度有一定要求；（2）當施工現場存在液化土層時，樁身要進入穩定土層（液化層以下），其深度要求需要通過計算確定；（3）當施工現場存在季節性凍土或膨脹土層時，樁身進入穩定土層的深度應通過抗拔穩定性的驗算[3]。

4 加強建筑地基基礎工程的施工技術

4.1 施工前的準備工作

為了保障建筑地基基礎工程的施工質量和安全，進行工程施工前，各單位會做一些準備工作，主要包括以下方面：（1）明確施工單位的各項計劃，判斷這些計劃是否符合實際情況、是否達到施工標準；（2）確認施工階段的各項試驗，包括試驗標準、試驗時間、試驗內容等，確保工程的順利進行；（3）確認建筑地基基礎工程施工過程中是否會采用新技術以及技術類型，并審核工程中新材料是否質量達標等。

4.2 工程地基基礎的選擇

基礎是建筑物和地基之間的連接體，并將建筑物的豎向荷載傳給地基。因此，基礎的選型對整個建筑非常重要。對于不同的地質情況，應選擇不同的基礎，例如，承載力不足且地基剛度不夠時，應采用筏形基礎；承載力足夠，并且基礎與豎向結構分布方式相同時，可以采用獨立基礎等。

4.3 地基處理施工技術與措施

地基處理是對一些強度不夠的地基采取一定的措施，以提高建筑物的強度，滿足建筑物的承載力要求。地基處理的方法包括換填墊層法、預壓地基法、壓實及夯實地基法、復合地基法、注漿加固法、微型樁加固法等。選擇地基處理方法時，應考慮建筑結構類型和基礎型式等因素，結合實際、經濟等各方面選擇最優的方法。有效的處理措施，能減小地基的不均勻變形。各種地基的處理方法，需要進行必要的試驗，為施工的質量提供一定的數據支撐。

5 結語

總之，做好地基基礎設計，運用恰當的施工技術，對保證建筑物的質量有重要的作用，同時也保證了人們的生命財產安全。設計人員應科學合理地設計，施工人員應運用科學的施工技術，通過設計與施工的密切配合，為建筑物打下堅實的基礎。