建筑工程地基施工技术探究

建筑工程地基施工技术探究

发表时间：2017-07-14T15:10:03.600Z 来源：《建筑知识》2017年14期作者：熊小渊

[导读] 随着我国城市人口密度越来越大,人均用地越来越少，房屋建筑朝着地上与地下发展也日趋明显,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。（周口科技职业学院河南周口 466000）

【摘要】随着我国城市人口密度越来越大,人均用地越来越少，房屋建筑朝着地上与地下发展也日趋明显,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。因地基工程对每栋建筑物的质量和安全起着至关重要作用，从而对建筑工程地基要求也越来越高。本文重点针对房屋建筑地基工程施工技术进行了全方位探讨,阐述了建筑工程地基重要性,分析了其处理设计方案,并探讨了建筑工程地基施工技术措施。

【关键词】建筑工程；地基；处理技术

【中图分类号】TU753 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0056-03

1.引言

地基基础是房屋建筑工程施工环节中的基础内容，地基基础施工质量的优劣，会对整个工程的质量产生关键影响。在实际施工过程中，由于地质条件的不同，所建地基所处环境也有所不同，软土、淤泥、岩石、空洞等低质量地质会为地基施工带来困难。作为房屋建筑施工的重要构成部分来说，地基施工以及处理技术如何对整个建筑物的建设质量都具有直接的影响。因而，必须重视房屋建筑施工中的地基处理技术，使其通过现代化的技术创造出较好的施工效果，进而确保施工的安全性，促进房屋建筑的质量提升。就目前的形势来看：中国各地的地质条件存在较大差异，建筑环境也较为复杂，这就给房屋建筑的地基处理提出了较高的技术要求。因此，加强对建筑地基处理技术的深入研究是非常有必要的。

2.建筑工程地基的概述

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承结构的地基，提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式大致相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础；在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用桩基础。

3.常用地基处理方法?

常用的地基处理方法有换填垫层法、夯实法、注浆法、电渗排水技术、水泥土深层搅拌法、打桩法、地基局部处理等。

3.1 换填垫层法?

换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

（1）砂和砂石换填地基

砂和砂石换填地基是将基础下一定范围内的土层挖去，回填砂或砂砾石（碎石）混合物，经分层夯实，作为地基的持力层。砂和砂石地基能提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基压应力，减少变形量；同时地基土中空隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部土层的沉降和固结。此外由于砂颗粒大，可防止地下水因毛细作用上升，因此地基不受冻结的影响，能在施工期内完成降水。该地基具有工期短，造价低等优点，使用于处理3.0m以内软弱、透水性强的黏性土地基，包括淤泥、淤泥质土；但不宜用于加固湿陷性黄土地基及透水系数小的黏性土地基，以免因聚水引起地基下沉和降低承载力。

（2）灰土换填地基

灰土地基是将基础下一定范围内的土层挖去，用一定比例的石灰和土，在最优含水量情况下充分拌和，分层回填夯实或压实而成。灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简单，费用低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。灰土地基适于加固1-4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用做结构的辅助防渗层。

3.2 夯实法?

（1）重锤夯实法

重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落下，重复夯击基土表面，使地基表面形成一层比较密实的硬壳层，从而地基得到加固。本法施工简便，费用较；但布点较密，夯实遍数多，施工期相对较长，同时夯击能量小，空隙水难以消散，加固深度有限，当土的含水量较高时，容易夯成橡皮土，处理较困难。重锤夯实适用于地下水位0.8m以上、稍湿的黏性土、砂土、饱和度Sr60的湿陷性黄土、杂填土、及分层填土地基的加固处理。

（2）强夯法

强夯法用起重机械（起重机或起重机配三脚架、龙门架）将大吨位（一般8~30吨）夯锤起吊到6~30m高度后，自由下落，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体溢出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效的地基加固方法。

强夯法具有效果好、速度快、节省材料、施工简便等优点，但是施工噪音和震动大。是我国目前最为常用和经济的深层地基处理方法之一。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。

3.3 注浆法

注浆技术是目前使用较为广泛的地基处理技术之一，高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过 30m。?

注浆技术的工作原理是将混凝土注入到软土地基当中，让软土地基与混凝土浆体充分的融合，依靠混凝土凝固时所产生的强大作用力

将软土地基进行固化，实现对软土地基的有效处理。在实际施工过程中，施工人员先要对地基土质进行充分的研究，记录土质的相关信息，根据土质实际情况设计出注浆方案，然后根据注浆方案对地基进行分布式钻孔。在钻孔时如遇到过于疏松的土层，可利用硅化加固法对其进行处理。钻孔完毕后，施工人员根据施工设计配合比对混凝土进行制作，制作完成后方可进行注浆。在注浆之前，为了避免浆液冒出，可填充素土并对其予以夯实。注浆时，注浆压力要控制在 1~3Mpa之间，要保证对土地的加固顺序为自上而下。由于在注浆过程中可能遇到相邻土层土质与工程地基土质存在差异的情况，为此施工人员可对渗透系数较大的土层进行加固，之后在进行注浆施工。

3.4 电渗排水技术

电渗排水法能够降低黏性土中的含水量，提高地基的承载力。在土壤中插入金属电极，并且在电极上通上直电流，阴阳极分别用电线连接成通路，土中的水会从阳极逐渐向阴极流动，并且从阴极流出。在电渗与真空的双重作用下，强制粘土中的水在井点管附近积集，然后利用井点管进行排水，地下水位逐渐降低。而电极间的土层，则形成电帷幕，由于电场作用，从而阻止地下水从四面流入坑内。电渗加固效果对土颗粒大小并不敏感，比较适合对细颗粒土进行加固。

3.5 水泥土搅拌法?

水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、黏性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土，塑性指数大于25 的黏土，地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于 30%（黄土含水量小于 25%）、大于 70%或地下水的 ph 值小于 4 时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于 140 kpa的黏性土和粉土地基中的应用有一定难度。?

3.6 地基局部处理

（1）松土坑的处理

当松土坑的范围比较小时，可将坑中松软土挖去，使坑底及四壁均见天然土为止，回填与天然土相近的材料。当天然土为砂时，用砂或级配砂石回填；当天然土为较密实的黏性土时，用3:7灰土分层回填夯实；当天然土为中密可塑的黏性土或新近沉积黏性土时，可用1:9或2:8灰土分层回填夯实，每层厚度不大于20cm。

当松软土在槽内范围较大且超过基槽边沿时，或因条件限制槽壁挖不到天然土时，则应将改范围的基槽适当加宽。当用砂土或砂石回填时，槽壁边均应按1:1坡度放宽；用1:9或2:8灰土回填时，基槽每边应按0.5:1坡度放宽；当用3:7灰土回填时如坑的长度不大于2m基槽可不放宽，但灰土与槽壁接触处应夯实。

当松土坑范围较大时，长度超过5m，且坑底土质与一般槽底土质相同时，可将此部分基础加深，做1:2踏步与两端相接。每部高不大500mm,长度不小于1000mm，若深度较大要分层回填夯实。

当松土的地下水位较高时，坑内无法夯实，可现将坑槽中软弱的松土挖去，再用砂土、砂石或混凝土代替石灰土回填，在地下水位以上，用3:7灰土回填夯实至要求高度。

（2）局部硬土处理

当基础下部遇基岩、旧墙基、大孤石、老灰土时，应尽可能挖去，以防建筑物由于局部落于坚硬地基上，造成不均匀沉降而使建筑物开裂。

如基础一部分落于基岩或硬土层上，一部分落于软弱土层上，基岩表面坡度较大，应在软土层上采用现场钻孔灌注桩至基岩；或在软土部位做混凝土或砌块石支承墙或支墩至基岩；或将基础以下基岩凿去30~50cm深，填以中粗砂或土砂混合物作软性褥垫，使之能调整岩土交界部位地基的相对变形，避免应力集中出现裂缝；或采取加强基础和上部结构的刚度，来克服软硬地基的不均匀变形。

若地基一部分落于原土上，一部分落于回填土地基上，则应在填土部位用现场钻孔灌注桩或钻孔爆扩桩直至原土层，使该部分上部荷载直接传至原土层，以免地基的不均匀沉降。

4.结语?

如果地基承载力不足，可以判定为软弱地基，必须采取措施对其进行处理。确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅度，选取适宜的处理工艺和增强材料。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑勘察，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。总之，地基处理的主导思想为就地取材、安全、经济、使用等。

参考文献

[1]叶书麟.地基处理[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.?

[2]顾建平主编.建筑施工技术[M].南京：河海大学出版社，2007.

[4]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(gb50007-002)[s].北京:中国建筑工业出版社,2002.?