建筑地基施工方法新探

【摘 要】建筑地基直接關(guān)系到建筑物的安全，如處理不當(dāng)，容易發(fā)生工程事故，且事后補(bǔ)救比較困難。本文主要論述了建筑地基設(shè)計施工的幾種方法，希望能對建筑地基的實際施工有所幫助。

【關(guān)鍵詞】地基；樁基礎(chǔ)；灌漿；施工方法

1 地基的定義

地基（subsoil）指的是直接承受建筑構(gòu)造物荷載影響的地層。它是地球的一部分，與土層直接接觸，承受房屋墻、柱傳來的荷載，連同自重傳給土層。

從現(xiàn)場施工的角度來講地基，地基可分為天然地基、人工地基。改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施，要分為基礎(chǔ)工程措施和巖土加固措施。有的工程，不改變地基的工程性質(zhì)，而只采取基礎(chǔ)工程搭話有的工程還同時對地基的土和巖石加固，以改善其工程性質(zhì)。選定適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式，不需改變地基的工程性質(zhì)就滿足要求的地基稱為天然地基；反之，已進(jìn)行加固后的地基稱為“人工地基”。

2 地基設(shè)計施工的要求

地基處理工程的設(shè)計和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安全，如處理不當(dāng)，往往發(fā)生工程事故，且事后補(bǔ)救大多比較困難。因此，對地基處理要求實行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和驗收制度，以確保工程質(zhì)量。

2.1 地基設(shè)計的要求

地基基礎(chǔ)設(shè)計，必須堅持因地制宜、就地取材、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的原則；根據(jù)巖土工程勘察資料，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料情況與施工條件等因素，精心設(shè)計。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中要貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章規(guī)范，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境。

2.2 地基施工的要求

為了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破壞，要求地基在荷載作用下不能產(chǎn)生破壞；組成地基的土層因膨脹收縮、壓縮、凍脹、濕陷等原因產(chǎn)生的變形不能達(dá)大。在進(jìn)行地基設(shè)計時，要考慮：①基礎(chǔ)底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力。②建筑物的沉降值小于容許變形值。③地基無滑動的危險。由于建筑物的大小不同，對地基的強(qiáng)弱程度的要求也不同，地基設(shè)計必須從實際情況出發(fā)考慮三個方面的要求。有時只需考慮其中的一個方面，有時則需考慮其中的兩個或三個方面。若上述要求達(dá)不到時，就要對基礎(chǔ)設(shè)計方案作相應(yīng)的修改或進(jìn)行地基處理（對地基內(nèi)的土層采取物理或化學(xué)的技術(shù)處理，如表面夯實、土樁擠密、振沖、預(yù)壓、化學(xué)加固和就地拌和樁等方法），以改善其工程性質(zhì)，達(dá)到建筑物對地基設(shè)計的要求。

3 地基施工的方法

通常把埋深度不大，只需經(jīng)過挖槽、排水等普通施工程序就可以建行起來的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。它可擴(kuò)大建筑物與地基的接觸面積，使上部荷載擴(kuò)散。淺基礎(chǔ)主要有：①獨(dú)立基礎(chǔ)（如大部分柱基）；②條形基礎(chǔ)（如墻基）；③筏形基礎(chǔ)（如水閘底板）。

當(dāng)淺層土質(zhì)不良，需把基礎(chǔ)埋于深處的較好地層時，就要建造各種類型的深基礎(chǔ)，如樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等。它將上部荷載傳遞到周圍地層或下面較堅硬地層上。下面是幾種常見的深基礎(chǔ)的施工方法。

3.1 樁基礎(chǔ)一種古老的地基處理方式。中國隋朝的鄭州超化寺塔和五代的杭州灣海堤工程都采用樁基。按施工方法不同，樁可分為預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁是將事先在工廠或施工現(xiàn)場制成的樁，用不同沉樁方法沉入地基；灌注樁是直接在設(shè)計樁位開孔，然后在孔內(nèi)澆灌混凝土而成。

3.2 沉井和沉箱基礎(chǔ)，沉井又稱開口沉箱。它是將上下開敞的井筒沉入地基，作為建筑物基礎(chǔ)。沉井有較大的剛度，抗震性能好，既可作為承重基礎(chǔ)，又可作為防滲結(jié)構(gòu)。1945年美國蒙哥馬利閘采用沉井作為承重防滲基礎(chǔ)。沉箱又稱氣壓沉箱，其開關(guān)、結(jié)構(gòu)、用途與沉井類似，只是在井筒下端設(shè)有密閉的工作室南側(cè)，防止水和土從底部流入，工人可直接在工作室內(nèi)干燥狀態(tài)下施工。如1937年中國錢塘江鐵路橋的橋墩采用沉箱基礎(chǔ)；1963年揚(yáng)川閘用沉箱作為閘的承重防滲基礎(chǔ)。

3.3 地下連續(xù)墻，利用專門機(jī)具在地基中造孔、泥漿固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防滲結(jié)構(gòu)物。它可作成水工建筑物的混凝土防滲老干部 也可作一般土木建筑的擋土墻、地下工程的側(cè)墻等。墻厚一般40～130cm。世界上最深的混凝土防滲墻達(dá)131m（加拿大馬尼克三級壩）。

3.4 土基加固采取專門措施改善土基的工程性質(zhì)。土基加固方法很多，如換土法、碾壓法、強(qiáng)夯法、爆炸壓密、砂井、預(yù)壓砂井（堆載預(yù)壓砂井及真空預(yù)壓砂井）、振沖法、灌漿、高壓噴射灌漿等。

（1）換土法：將軟弱的土層挖除，置換以良好的土、砂、碎石或與建筑物相同的材料，然后壓實或夯實。一般閘基用砂或碎石置換，稱砂墊層或碎石墊層。

（2）強(qiáng)夯法：用幾十噸重的夯錘，從幾十米高處自由落下，進(jìn)行強(qiáng)力夯實的地基處理方法。夯錘一般重10～40t，落距6～40m，處理嘗試可達(dá)10～20m。采用強(qiáng)夯法要注意可能發(fā)生的副作用及其對鄰近建筑物的影響。

（3）預(yù)壓砂井法：在地基內(nèi)按一定的間距打孔，孔內(nèi)灌注透水性良好的砂，縮短排水路徑，并在上部施加預(yù)壓荷載的處理方法。它可加速地基固結(jié)和強(qiáng)度增長，提高地基穩(wěn)定性，并使基礎(chǔ)沉降提前完成。砂井直徑一般25～50cm，間距2～3m。砂井一般用射水法造孔，也可采用袋砂井、排水紙板等，還可采用真空預(yù)壓法，即用抽真空的辦法加壓，可取得相應(yīng)于80kpa的等效荷載。

（4）振沖法：用振沖器加固地基的方法，即在砂土中加水振動使砂土密實。用振沖法造成的砂石樁或碎石樁，都稱振沖樁。

（5）灌漿：借助于壓力，通過鉆孔或其他設(shè)施將漿液壓送到地基孔隙或縫隙中，改善地基強(qiáng)度或防滲性能的工程措施（見灌漿）。

（6）高壓噴射灌漿：通過鉆入土層中的灌漿管，用高壓壓入某種流體和水泥漿液，并從鉆桿下端的特殊噴嘴以高速噴射出去的地基處理方法。在噴射的同時，鉆桿以一定速度旋轉(zhuǎn)，并逐漸提升；高壓射流使四周一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)遭受破壞，并被強(qiáng)制與漿液混合，凝固成具有特殊結(jié)構(gòu)的圓柱體，也稱旋噴樁。如采用定向噴射，可形成一段墻體，一般每個鉆孔定噴后的成墻長度為3～6m。用定噴在地下建成的防滲墻稱為定噴防滲墻。噴射工藝有三種類型：①單管法，只噴射水泥漿液；②二重管法，由管底同軸雙重噴嘴同時噴射水泥漿液及空氣；③三重管法，用三重管分別噴射水、壓縮空氣和水泥漿液。

3.5 巖基加固少裂隙、新鮮、堅硬的巖石，強(qiáng)度高、滲透性低，一般可以不加處理作為天然地基。但風(fēng)化巖、軟巖、節(jié)理裂隙等構(gòu)造發(fā)育的巖石，須采取專門措施進(jìn)行加固。巖基加固的方法，有開挖置換、設(shè)置斷層混凝土塞、錨固、灌漿等。

（1）開挖置換：類似土基加固的換土法，將設(shè)計規(guī)定的建筑物建基高程以上的風(fēng)化巖全部開挖，用混凝土置換。

（2）設(shè)置斷層混凝土塞：將斷層內(nèi)斷層角礫巖、斷層挖除至一定深度，回填混凝土，形成混凝土塞。

（3）錨固：在巖石內(nèi)埋設(shè)錨索，用以抵抗側(cè)向力或向上的力；通常錨索為被水泥漿或其他固定劑所包裹的高強(qiáng)度鋼件（鋼筋、鋼絲或鋼束）。錨固法也可以加固土基。

（4）灌漿：主要有帷幕灌漿和固結(jié)灌漿。

4 小結(jié)

綜上所述，地基施工質(zhì)量關(guān)系到整個建筑物的工程質(zhì)量，在地基施工過程中，遇到各種意外情況，應(yīng)及時通過業(yè)主、監(jiān)理與設(shè)計部門聯(lián)系，按設(shè)計部門的設(shè)計修改通知或會議紀(jì)要進(jìn)行施工。

[責(zé)任編輯：湯靜]