摘要：桩基施工和基坑施工是高层建筑基础设施中的两个主要步骤。本文主要对桩基施工的桩土变形机理和基坑变形机理进行分析。对桩基施工机理分析时，主要分析了挤土效应和震动影响，通过合理布置观测点测量，分析桩基施工对相邻建筑物的影响。对基坑变形机理分析时分析了变形对周围环境造成的影响，使用精确的数值进行分析，分析结果可普遍应用，为将来研究基础施工对建筑物的影响提供了准备。
关键词：桩基施工；基坑施工；观测点布设；数值分析法
引言
随着经济的发展，高层建筑物不断涌现，但是高层建筑物基础施工较为复杂，会对周围环境产生很多影响。因此，在具体施工过程中，我们要采取合理措施，尽可能地将损失降低到最小，保证邻近建筑物的安全。对邻近建筑物影响最大的就是桩基施工和基坑施工两个过程，因此，本文主要针对这两个方面进行展开研究，并根据研究提出了相对有效的措施。希望本文可以指导高层建筑的基础施工做的更好。
1高层建筑基础施工的桩基施工对邻近建筑的影响
1.1桩土相互作用变形机理
桩基所需要的承载能力，装土之间的作用变形所产生的影响与建筑物楼层的高度息息相关，也就是说所建的楼层越低，其他两个的要求也会随之降低。桩基的支架和土的形态变化、桩被埋入土中的深度、土的实效、桩基承担的重量和建筑时的顺序等都是会对桩土作用造成影响的外界因素。
桩身会受到来自桩基底部的压力并下沉，而且会因为下沉与其四周的土壤摩擦，产生的摩擦力到最终就会导致桩身和其四周的土壤发生形态变化。
1.2高层建筑桩基施工的挤土现象和振动产生的影响
挤压应力是在高层建筑进行桩基施工工序时往挤土桩周围土层中的空隙中注水时产生的，在注水时，水会把原来的间隙填满，从而冲击桩身周围的土层。由于这种挤压应力与桩体的位移是正相关的关系，所以在这种现象的作用下，就会导致土层凸起的结果，这样的土层凸起会引起与其距离比较近的建筑物的墙体出现裂痕，同样地上设施和地面管道也会被破坏。
高层建筑的桩基施工工序中还有一项是将桩敲打入土中，附近土层会在这种工序的作用下振动，如果这种振动的频率与建筑或者是低层设备的固定频率接近，就会产生共鸣，引起共振，就可能会导致墙体出现裂缝，更严重的还可能会使建筑物倒塌。
1.3高层建筑观测点的布置及测量
在对高层建筑对邻近建筑物的影响进行分析研究时，我们首先要做的就是到目的地去进行全面的观察，对当地的地形情况和地质情况进行全面的了解，然后根据观察结果设立观测的地点，重点需要进行观测的对象是施工区域内的主要建筑物。
在对邻近建筑物的水平方向的位移数据进行监测与测量时，首先要选择与变形范围距离较远、能观察到的范围较广且硬度较高的地面作为水平位移监测基准点，将钢筋钉入地面时，首先要使用混凝土进行固定。整个变形区域都是监测基准点的监测范围，然后进行精确测量得出数据，进行记录，分析水平位移对建筑的影响。
需要对倾斜度进行测量的一般是针对古建筑，在对倾斜度进行布置与测量时，为了对古建筑进行充分的保护，一般不能采取直接测量的方法，而是选择墙面、窗户等通过油漆标记进行布置，然后对倾斜情况进行计算。
为了对周边道路管线其保护作用，因此在对周边道路管线进行详细测量时，一般不能通过钉钢筋的方式进行测量，通常会用和古建筑一样的间接方法进行测量。通常会在道路的拐弯处、线路的变相处设置观察测量的点。
1.4高层建筑对与其距离比较近的建筑物造成的影响
高层建筑物桩基会对年代较久的建筑物，道路管线，邻近建筑物等造成影响。桩基周围的土层会因桩基进入土时的敲打凸起，这时就产生了挤土效应，在这种情况下如果继续施工，就会对古建筑物造成无法逆反的损害。随着桩基数量的增加，历史的沉淀，就会造成道路表面沉降增加，从而影响地下管路的排布和通畅水平，因此要合理的对打桩的顺序进行安排，同时要有适当的间歇。在桩基后期会有沉降现象发生，这种沉降会对邻近建筑物造成很大负面的影响。
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2高层建筑基础施工的基坑过程对邻近建筑的影响
2.1基坑变形机理
在挖掘基坑时，这是一个在给被挖掘的地面减负的过程，由于土层上面的力比较小，下面的力比较大，所以土层会被压的向上，这个力也会相应地传递到对基坑起保护作用的支架上，导致基坑周围的受力不平衡。
在一开始对高层建筑物的基坑进行挖掘时，坑面由于负载量的减少使得土层上升，同时保护支架也会受到相应的力被挤压。在开挖后期坑的深度变大，在力的作用下导致基坑坑底隆起比较严重。发到地址结构比较松的地方时，会导致底层发生沉降。
在施工持续一段时间之后，支护设施的内侧压力与外侧压力不平衡，内侧压力会逐渐减小，外侧压力会增加。在内外侧压力的共同作用下，会使保护基坑的支架发生形态变化或者是产生位移。
2.2基坑施工对环境的影响
在高层建筑的基础施工过程中，为了保证建筑物安全性能更高，需要运用到多种支撑技术和支护设施，主要包括：柱式、桩式等等，通过这些种形式设施的保护，在一定程度上可以承担基坑与土层的相互作用，然而，这些都会对周围环境造成不良影响，直接或间接的破坏建筑物。
某些支护设备需要事先做许多准备工作，即在土中打孔从而达到加固的目的，这种支护设施主要是桩式和柱式等，然而，在打孔中，也会有一些不可抗的不良因素，或者施工人员考察不当而忽略的问题，即土壤疏松的恶劣地质结构，这种类型的土壤由于自身结构松散，在受到一丝一毫的振动就有可能发生坍塌等事故，这样一来，不仅耽误高层建筑基础设施的施工，还会破坏对周围的自然环境。除此之外，在对桩柱加固时也有可能出现问题，因此高层建筑基础设施施工人员对此也要多加注意，避免由于不良施工而致使的土层凸起或者下降。桩柱的打入也会对地下管道造成影响或者是使周边的建筑物产生水平位移。
支护结构一定要达标，如果由于支护结构不达标，造成承压能力不够导致变形或断裂，就可能会导致土层坍塌或者是致使发生一些不可弥补的损失。
2.3基坑施工的数值分析方法
在高层建筑基础设施的具体施工过程中，对基坑的影响进行分析也是十分重要的，在现代技术影响下，我们通常使用数值分析的方法。我们对基坑所建的模型一般是采用三维建模，这是因为基坑开挖的过程存在非常多的困难，而建立开挖模型也是十分的不易，施工过程中，设施与设施之间的联系也不可断裂，土层的自然结构和所需要的支护设施都不是我们已有认知中的简单关系。
在对基坑施工对邻近建筑物影响的数值分析时，要针对具体工程进行具体分析，然后选择合适的软件进行建模。然而高层建筑物的结构与普通建筑大有不同，彼此之间也不可一概而论，因此，我们通常会采用另外一种分析方法――定性分析。
在高层建筑基础设施施工过程中，为了保证施工过程尽量减少各类事故发生，我们需要对此进行建模，需要对建筑物有足够的了解包括建筑物的长宽高，与建筑物的距离，需要挖掘的深度和面积，土层的状况等等。
在对高层建筑基础设施施工过程完成建模之后，要利用先进的科学技术和高科技设备，进行合理的计算和规划，与此同时，还要对高层建筑基础设施的具体施工再添加一些更为具体准确的约束条件，最终利用模型得出结论，然后，将我们通过模型得到的结论与高层建筑基础设施的实际施工情况比较，从来达到保障周边建筑物安全的目的。
结语
高层建筑的基础设施施工的主要方式就是桩基施工和基坑施工，随着对高层建筑需求量的增多，高层建筑对周边、古建筑、街道等的影响更是不可忽视的。因此，在施工过程中一定要保证施工的规范合理，同时，施工人员和管理人员以及检测人员的专业水平一定要过硬。希望通过本文能够帮助高层建筑的工作人员更好的完善高层建筑基础设施施工的整个过程，提前预防不安定因素，从而使得高层建筑基础设施安全施工。
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论文作者:闭献凡
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：建筑物论文; 基坑论文; 桩基论文; 高层建筑论文; 土层论文; 基础设施论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第6期论文;