高层建筑结构地基基础设计的常见问题及解决措施

高层建筑结构地基基础设计的常见问题
及解决措施
摘要：高层建筑基础选型因地而异，对地基条件良好的高层建筑，应该优先
选择天然地基；对一些不良地质条件的高层建筑，需采取加固处理措施，并综合
考虑多种因素，对具体细节进行优化调整，选择合适的基础形式。

现阶段，我国
高层建筑地基基础设计仍然存在一定的盲目性，容易造成工程建设中的资源浪费，甚至发生严重的安全事故。

关键词：高层建筑；地基基础设计；常见问题；解决措施
1建筑结构地基基础工程施工特点
1.1复杂性
不同地区的房建工程项目有所不同，地基的地质条件和地形条件有一定的差
异性，一旦当地区域的房建工程地基存在软弱土壤或是地质结构非常复杂，就会
导致地基工程的施工更为复杂繁琐，需做好地基土壤的勘查工作和分析工作，按
照具体勘查结果，针对性选择地基工程施工的技术。

1.2隐蔽性
由于地基工程施工的过程中，主要是在地下进行施工，可能会存在隐蔽性的
施工问题，如果不能科学合理进行处理，将会导致地基结构的施工质量和稳定性
不符合标准规范，因此，需要企业采用现代化的地基工程施工控制技术。

2高层建筑结构地基基础设计常见问题分析
2.1地基处理方案设计问题
实际设计过程中，有些地质勘察工作效果不佳，容易出现一些数据不准确、
勘察不全面、资料不可靠的问题，会直接影响最终的设计效果。

有些设计人员对
地基岩土的工程特性把握较差，不能充分利用成果数据进行地基处理方案设计，
而且在数据分析、现场核查等方面不够重视，导致地基加固处理措施不当，对于
提升地基承载能力以及后续的基础选型十分不利。

2.2基础方案设计优选问题
高层建筑结构基础设计存在一定的复杂性，需要根据建筑用途、安全等级、
结构类型、现场条件、施工水平、质量、工期及造价等方面的要求，因地制宜地
进行基础方案设计，保证建筑物的正常和安全使用。

在实际设计过程中，有些设
计人员技术水平不足，不能严格按照相关规范要求开展设计工作，在技术性能分析、经济性能分析、施工工艺分析等方面不够全面，存在着一定的缺陷和漏洞，
不能通过科学方法进行方案比选，可能导致在实施过程出现各种困难。

有些设计
人员图纸绘制不详细、不准确，对具体细节不够重视，难以达到指导施工的完善
程度，这些都是高层建筑基础方案设计存在的突出问题。

3高层建筑结构地基基础优化设计策略研究
3.1高层建筑施工项目的地基工程施工之前，勘查工作非常重要，直接影响
整体地基工程施工的质量和效果。

因此企业在地基工程方面应积极采用前期勘查
控制技术地基施工前期相关人员应重点将场地地形图和平面坐标图有机整合开展
勘查工作，全面采集相关的水文资料和地质资料等，收集有关的数据信息，科学
计算地基的变形范围和埋深深度，准确计算建筑的承载力，为地基工程的高质量
和可靠性施工提供准确依据；其二，地基结构均匀度、稳定性和数据信息的勘查。

地基工程施工前期勘查阶段，重点分析地基结构均匀度数据、稳定性数据和相关
的数据值，明确工程项目地质类型情况，以此为基础严格进行勘探深度和节点的
控制；其三，取样测量的勘查。

地基工程施工前期相关勘查技术人员应做好现场
区域地质结构的取样测量工作，在房屋建筑工程项目不同区域选取地基结构的样本，实验室进行地基稳定性、土壤均匀性和土壤类型的检验检测分析，为工程项
目地基施工提供保障。

3.2提高设计人员的综合素质
设计人员需要不断提升自己的专业能力，建立自我学习、自我反思、自我成
长的良性循环。

设计时严格按照规范要求进行计算、绘制、标注等工作，避免出
现低级错误，经过多次校对审核后，保证设计图纸能够满足施工要求。

同时，设
计单位应该制订行之有效的人才培养计划，提供相应的教育培训机会和平台，让
员工能够向行业先进水平看齐，借鉴学习优秀的设计方案和技术方法。

加强对设
计人员的考核管理，完善奖惩和晋升机制。

3.3合理运用设计优选方法
地基基础方案设计直接影响着建筑的安全性和稳定性，对地基基础施工质量、安全、工期、造价都有决定性影响，所以，必须明确地基基础方案设计优选原则，选择最合适的设计方案。

高层建筑基础设计应该充分考虑上部结构规模、形式和
荷载，满足基本的使用功能和结构功能，并且对建筑场地地质条件、地下水状况、周边建筑设备管线情况进行考量，同时充分考虑成本因素、工艺因素、工期因素、环境因素的影响程度，科学合理地运用设计优选方法。

比如，价值工程被广泛应
用于各行各业，在地基基础方案设计优选过程中，需要着重研究提升价值的有效
途径：（1）进行地基基础功能分析，对研究对象所具有的功能进行定义，建立
地基基础功能系统图，并对相关功能进行评价；（2）进行地基基础成本分析，
根据相关工程造价计价方式，确定计价步骤，完成地基基础工程造价计算；（3）运用价值系数法，对地基基础价值进行评估，价值系数越大，表示设计方案的经
济效益越好，最终完成地基基础设计方案的优化比选。

3.4合理运用加固处理方法
建筑工程中地基问题主要包括4个方面内容：（1）强度和稳定性；（2）压
缩及不均匀沉降；（3）地基的渗漏量超过容许值时，会发生水量损失，导致事
故发生；（4）振动、波浪、爆破等动力荷载可能会引起地基土尤其是饱和无黏
性土的液化、失稳、震陷等危害。

地基出现问题必须采用合适的方法进行加固处理。

换填地基是将基础地面以下范围内的软弱土层挖除，换填成压缩性较低、强
度较高、没有侵蚀性的材料，如碎石、卵石、矿渣、中粗砂、石屑、素土、灰土等，其经过分层夯实后，可以作为良好的持力层。

夯实地基又分为重锤夯实法和
强夯法。

重锤夯实法适用于地下水距地面0.8m以上稍湿的沙土、黏土、湿陷性
黄土、分层填土、杂填土，但是，在有效夯实深度内存在软黏土层时，此法不宜
采用。

强夯法是目前我国最为常用的深层地基加固处理方法之一，具有良好的经
济性能，够有效防止粉砂及粉土的液化，降低或消除大孔隙土的湿陷性，对于一
些高饱和度的软黏土、淤泥、沼泽土、泥炭，在采用一定技术措施后也可以采用，还可以应用于水下夯实，但强夯法会产生强大的振动作用，对周边环境会产生一
定的负面影响。

预压地基又称为排水固结法地基，是一种逐渐增加地基强度的软
土地基加固方法，其关键所在是预压荷载的设计。

采用该方法需要消耗一定的时间，需要对工期重点关注。

水泥粉煤灰碎石桩即CFG桩，在高层建筑地基加固中
也比较常见，桩越长，承载能力越高，桩土形成的复合地基的承载力可以提升至
原地基承载力的4倍以上，而且变形量较小。

在CFG桩与建筑物基础之间设置褥
垫层，可以保证桩间土与桩共同产生作用，承担荷载。

另外，振冲地基、土桩、
灰土桩、砂桩、碎石桩、深层搅拌桩、柱锤扩充桩、高压喷射注浆桩都是常用的
地基加固处理办法，需要充分掌握它们的特点和适用范围，在地基加固方案设计时，根据实际情况合理采用。

4结语
综上所述，在高层建筑结构设计中，地基基础设计至关重要，直接影响到建
筑的安全性和稳定性，而且与工程建设的质量、工期、安全、成本管理目标实现
关联较大。

采用新技术、新工艺、新方法，提高地基基础方案设计和优选水平，
可及时解决设计工作中存在的问题，保证设计方案的科学性、合理性和可行性。

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