摘要：針對高層建築地基基礎方案進行分析，闡述了對地基基礎進行科學設計的必要性，同時介紹了進行高層建築地基基礎方案設計過程中應當遵循的原則，內容有：合理設定沉降縫，充分利用地下空間，提升建築穩定性，掌握結構計算形式。最後結合貴州省某高層建築基本情況，探討了場地地質概況和地基基礎設計方案對比，管樁的使用等方面內容。
關鍵詞：高層建築；地基基礎；沉降縫；穩定性
隨着城市化進程的不斷加快，城市人口不斷增加，城市用地越來越緊張。近幾年，我國城市建設過程中，高層建築爲越來越多，高層建築極大的節約了用地，拓寬了人們的活動空間。在高層建築工程施工過程中，地基基礎設計十分重要，其關係到建築的穩定性和使用壽命，因此對高層建築地基基礎優化設計進行分析，意義深遠。
1地基基礎設計重要性
在高層建築施工過程中，地基基礎具有重要意義，同時也是高層建築建造過程中的基礎性內容。因爲在對地基基礎進行具體設計過程中，關係係數的設計難度較大，地基在土地下埋設不光會受到地質環境的影響，地下水也會對其產生影響。結合相關數據進行分析，結果顯示，通常情況下，在對普通地基基礎進行建造過程中，造價基本上在工程造價的5~6%之間，若出現一些較爲複雜的情況，則需進行較深的埋置，這時會追加造價，造價比例會上升到總造價的10%左右[1]。工程單位會使用一些特殊方式進行處理。從這一點上可以看出，對地基進行具體設計過程中，需要對不同基礎方案進行對比，進行擇優選擇，儘可能的降低造價，最終獲得較好的經濟收益。
2高層建築地基基礎方案選擇原則
2.1合理設定沉降縫
在對高層建築地基進行具體設計過程中，需對多方面因素進行分析，從具體應用層面上分析，先要對沉降縫進行科學合理的設計，第一步在實施基礎設計過程中，對主流應用形式進行分析，如果有沉降不合理情況，就需要以形變狀態爲依據，對基礎底面進行適當調整，不但會因爲不均勻沉降問題使其受到影響，基礎設施形式或者基礎設施施工水平較差，均會導致其受到一定影響。在具體設計過程中，技術人員應當應用相應的基礎設計流年，按照嵌固手段對其進行具體設計。不同建築類型之間存在着較大差異，爲了實現防水目的，可以對基礎結構進行適當調整，選擇最爲合理的方案[2]。
2.2充分利用地下空間
高層建築在擴大空間範圍過程中，也需要適當擴大地下空間，如果對空間進行具體擴大過程中，有不合理的操作，可能會對空間帶來一定的影響，從而導致建築地基無法合理使用。對相關規定進行分析發現，在對高層建築基礎進行埋設過程中，要求其達到建築高度的5~7%。同時，還需要對結構穩定性進行充分考慮，對鹼性和移動性的因素進行充分考慮，如果出現密度較大的情況，爲了實現施工的基本要求，需要施工人員及時進行填土工作。明確了施工基本高度後，相關工作人員應當積極瞭解並確定已有的計算基礎，針對結構應用的方式和類型進行明確[3]。對基層岩石盡心積極分析，找出可能會對高層建築結構帶來影響的因素。同時，技術人員應當將錨杆當成基礎，適當增加現有結構基礎的造價管理程序。
2.3提升建築穩定性
站在建築穩定性的角度進行分析，會帶來極爲深遠的影響。高層建築基礎中，基層岩石會因爲場地面積而受到影響，技術人員具體操作過程中，需對基層岩石所具備的承載力以及地壓縮能力進行充分利用，對其應用能力進行合理有效的分析，最終形成成本投入的目的。同時，土層自身也會對地基帶來一定影響。爲了增強全體應用強度，需要在住宅區進行相應的樁基設計，此後在商業區建立起一個類似地下停車場的功能區。針對促使建築穩定性受到影響的因素以及各方面需求進行充分合理的分析，最終挑選出科學合理的設計方案。
2.4掌握結構計算形式
針對高層建築現有結構，所對應的計算方式也存在特殊性，爲了實現數學規劃理論方面的基礎性要求，在實施初期設計過程中，需要對選擇方面進行合理優化，結合相關技術操作手段以及管理規範，對其中的變量差異進行積極分析並優化，此外還需對基礎結構構件的截面尺寸進行科學合理的優化。針對相關人工智能系統和專家系統而言，在基礎設計過程中應用的十分廣泛。技術人員可以對其作出適當的調整和計算[4]。在這一過程中，主要是將經濟效益作爲核心內容。並且對質量和穩定性進行兼顧，將這一內容作爲原則，最終對設計方案進行合理優化和選擇。
3案例分析
3.1工程概況
以貴州某高層建築爲例，項目爲高層住宅樓，主樓部分地上32層，地下2層，長65m，寬18.8m，層高3m，結構總體高度爲96.45m，室內外高差爲0.45m。建築結構的主要形式爲剪力牆結構，其中的主樓四周是一層地下車庫，層高爲4.5m，結構形式是剪力牆結構。主樓的四周有一層地下車庫，層高爲4.5m，其主要結構形式爲框架結構、±0.000相對與絕對標高爲1008.25m，建築的基礎埋深爲8.2m。建築企業對場地抗震設防裂程度進行設定，程度爲Ⅷ度，所設計的基本地震加速度值控制在0.2g，地震分組設計爲第一組。
3.2場地地質概況和地基基礎設計方案對比
結合對該地地質勘查報告結果，發現該地的地基土層主要是第四系全新統衝擊層，對土質從上到下進行劃分，分別爲素填土、粉砂、粉質粘土、細砂共同構成，場地沒有液化土層，存在三種類型的場地土，屬於抗震一般的地段。主樓傳至就出的作用效應在正常使用極限狀態下作用的主要標準組合是478kPa，其基底的持力層位於③層粉質粘土，這時的地基場地承載力所具備的特徵值爲faK=100kPa，對其進行深度修正之後，還是無法滿足設計需要，這種情況下，需要對其進行地基處理，或者使用深基礎。（1）對CFG樁複合地基施工技術進行使用，在具體施工過程中，施工速度較快，工期較短，施工過程中質量控制相對容易，同時工程造價相對低廉。這種技術已經成爲當地和周邊地區高層建築建設過程中應用的比較普遍的技術之一。該項目在實施CFG樁時，使用的樁徑爲500mm，樁距控制在1500mm，採用正三角形滿堂布樁的方式進行施工，所設定的樁的.長度爲20m，同時對混凝土強度等級進行控制，本工程使用的是C25，樁端進入5層粗砂不小於100000mm，技術人員在樁的頂端設定了級配砂石褥墊層，這一墊層的厚度爲300mm，上面設定了1400mm厚的筏板，CFG工程一共使用了574根樁。技術人員在施工現場完成了CFG樁的檢測，其中的單樁承載力已經達到了1000kN，同時對複合地基承載力進行計算，得出的結果爲520kPa。（2）在一些高層建築當中，其豎向荷載較大，對樁基進行應用，能夠減小地基變形情況，還能夠在一定程度上提高結構整體安全方面的複合地基[5]。對本工程地基進行勘察，結合勘察結果，發現5層細砂工程具有良好的性能，厚度也相對較大，埋藏的深度較淺，和基底之間相差12m左右的距離。但是，在樁的極限端位置，所具備的阻力爲2500kPa某，樁基是否和這一工程相符合，還需要作出進一步分析。
3.3管樁的使用
使用擠土夯擴混凝土大頭樁，要比CFG樁造價低，大約低出5%左右。在進行試樁施工檢測結果進行分析，發現這一工程當中大頭樁存在一定問題，這些問題包括：①樁的端頭僅進入了第④層細砂層中的1m左右的深度，地勘報告所提供的極限端阻力爲1200kPa，透過這種方式能夠使其被提升到7000kPa，這種情況下難以保障其安全性。②對柴油錘進行使用，對其進行施打，產生較爲劇烈的震動，同時也發出較大的噪音，當穿透3層粉質粘土層時，施工相對困難，擊打的次數較多，施工進度比較緩慢。對工期影響進行綜合考慮，採用擠土夯擴混凝土大頭樁進行施工，在本工程中並不合理。
4結束語
在高層建築當中，地基基礎設計佔據着重要的地位，對地基基礎進行具體施工過程中，質量的好壞對整個工程質量均產生一定影響。高層建築層數較多，需要在地基上進行建設。這種情況下，對地基基礎方案進行具體設計過程中，只有對地基基礎設計方案進行不斷完善和優化，才能爲高層建築接下來的施工奠定基礎。
參考文獻
[1]張榮才.剛性樁複合地基和樁基礎設計計算理論對比[J].防災科技學院學報，2017，19（02）：38~43.
[2]湯永淨，趙錫宏.軟土地基超高層建築補償樁筏基礎案例再分析[J].岩土力學，2016，37（11）：3253~3262+3269.
[3]才向羣.高層建築地基基礎方案的優選探討[J].中國高新技術企業，2015（22）：125~126.
[4]方雲飛，王媛，孫宏偉.長沙北辰項目高層建築軟巖地基工程特性分析[J].工程勘察，2015，43（07）：11~17.
[5]崔世敏.寧夏亙元萬豪大廈超限高層基礎優化設計論述[J].建築結構，2013，43（22）：68~72.