房屋建筑施工中對地基加固處理的方法及技巧的探討

葛延峰

摘要：地基在整個房屋建筑施工過程中，都占有舉足輕重的地位，正所謂萬丈高樓平地起，要保證房屋的質(zhì)量與安全，必須抓好地基施工的質(zhì)量，對軟土地基、沙石地基、低飽和度粘土等特殊地基進(jìn)行加固。本文將結(jié)合自己的施工工作經(jīng)驗(yàn)，分析在日常施工過程中，常用的房屋地基加固處理方法與技巧。

關(guān)鍵詞：建筑工程；房屋建設(shè)；地基加固處理；方法與技巧

一、房屋建筑施工地基加固處理的必要性

為了確保建筑的安全，在建筑結(jié)構(gòu)的荷載大，地基土質(zhì)強(qiáng)度不足或壓縮性大，無法成為天然地基時，就需要工程相關(guān)部門以及施工部門，根據(jù)工程的實(shí)際情況，進(jìn)行地基加固處理。通過合理的手段，進(jìn)一步增強(qiáng)地基承載力、穩(wěn)定性，同時進(jìn)一步減小地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。從總體上看，“將土質(zhì)由松變實(shí)，將土的含水量由高變低”是地基加固的基本方向。擠密樁法、化學(xué)加固法、如機(jī)械碾壓法、預(yù)壓固結(jié)法、重錘夯實(shí)法等都是基于此加固原理。落實(shí)到施工執(zhí)行之前，需要應(yīng)充分考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則，要從整體上考慮地基加固的措施，包括地基處理、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方面，不能夠只對地基進(jìn)行加固處理。

二、房屋建筑施工地基加固處理的方法與技巧

事實(shí)上，由于工程的實(shí)際情況各有差異，因此，并沒有固定的地基加固原理或者是原則，當(dāng)然也就沒有固定的方法。但是，從歸類上看，我們可以按照地基加固的一般原理，采取不同的加固方法。這一系列的加固方法，可歸納為“挖、填、換、夯、壓、擠、拌”。

1.“挖”

所謂的‘挖“其實(shí)就是挖去軟土層，將基礎(chǔ)埋置在承載力大的基巖或堅(jiān)硬的土層中。一般來說，這種方法適用于軟土層不時，通過挖去軟土層，就能夠利用堅(jiān)硬的土層作天然地基的情況，總體來說方便又甚為經(jīng)濟(jì)。

2.“填”

這種方法主要是軟土層很厚，但是需大面積對地基進(jìn)行加固處理的情況。此時，就可以在軟土層上直接回填一層一定厚度的好土，以便有效的增強(qiáng)地基的承載力，盡可能的減小軟土層的承壓力。

3.“換”

具體來說，就是把基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后通過人工填筑的墊層作為持力層。墊層的材料主要有砂石、碎石、三合土（石灰：砂：碎磚（石）=1：2：4）、灰土（石灰：土=3：7）、礦渣、素土等，我們可以稱之為砂石地基、三合土地。換土墊層可提高持力層的承載力，減小軟土層的承壓力，加速軟土層排水固結(jié)，且減少基礎(chǔ)沉降量。圖1是砂石墊層的施工方法，墊層厚H一般為0.5～2.5m，不宜大于3m、小于0.5m：1：基礎(chǔ)；2：砂墊層基、粉煤灰地基。

一般來說，在解決中小型房屋工程中，地基的處理方法常會采用換土墊層法，因?yàn)椋@種地基處理方法可以就地取材，而且施工工藝簡單，工期也比較短，可以有效地降低工程造價水平，因此常會使用到。

4.“夯”

強(qiáng)力夯，是最常用的方式，其就是用起重機(jī)械將大噸位夯錘（一般大于8t）起吊到很高處（一般大于6m），自由落下，完成土體的夯實(shí)。事實(shí)上，其就是通過很大的沖擊能，使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的應(yīng)力，造成土中孔隙壓縮，實(shí)現(xiàn)土體的局部液化，而在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，通過形成的排水通道，確保土體快速固結(jié)。這種方法主要適用于粘性土、濕陷性黃土及人工填土地基的深層加固，效果是比較明顯的。但是，其缺點(diǎn)在于，強(qiáng)力夯所產(chǎn)生的振動，會對現(xiàn)場周圍已建成或在建的建筑物及其他設(shè)施，造成巨大的影響，甚至?xí)?dǎo)致其他建筑物出現(xiàn)裂縫，甚至倒塌。因此，如果有必要使用，就需要采取防震措施。

5.“壓”

對房屋地基采用壓實(shí)牢固的方法，就是所謂的“壓”，在施工過程中，常常使用輪胎碾、羊足碾、壓路機(jī)等機(jī)械碾壓地基土壤，使地基壓實(shí)排水固結(jié)。此外，還可以使用預(yù)壓固結(jié)法，具體地說，就是先在地基范圍的地面上，堆置大量的重物，預(yù)壓一段時間，使得地基的土質(zhì)變得密實(shí)，這種方法可以有效地提高土壤的承載能力，減少沉降量。同時，也可以在比較短的時間里，取得讓人滿意的地基土壤密實(shí)效果，所使用的重物一般塑料排水帶堆載、袋裝砂井堆載、砂井堆載等進(jìn)行預(yù)壓，還要注意預(yù)壓層的排水條件，這樣才能達(dá)到預(yù)計(jì)的預(yù)壓效果。

（1）砂井堆載預(yù)壓法

砂井堆載預(yù)壓法，就是在房屋地基預(yù)壓層的表面鋪砂層，并且，使用砂井穿過該土層，以預(yù)壓土壤，使其變得密實(shí)，提高土壤的抗剪強(qiáng)度，如圖2所示：

一般來說，砂井的直徑為300～400mm，間距為砂井直徑的6-9倍。

（2）袋裝砂井堆載預(yù)壓法

這種方法，就是將砂先裝入用聚丙烯編織布或玻璃纖維布、黃麻片、再生布等所制成的砂袋中，然后，再將砂袋置于井中。井的直徑通常在70～120mm之間，間距為1.5～2.0m，采用這種方法，不僅透水性好，而且不會產(chǎn)生縮頸、斷頸的現(xiàn)象，施工的費(fèi)用也比較經(jīng)濟(jì)，速度較快。

（3）塑料排水帶堆載預(yù)壓法

使用塑料排水帶堆載預(yù)壓的方法，就是在軟土層中插入塑料排水帶用插排機(jī)，構(gòu)建其水平和垂直的地基排水體系，然后進(jìn)行堆載預(yù)壓，將土壤中的飽和的水分壓出來，并且通過土中塑料帶的溝槽，溢出地面，達(dá)到地基沉降固結(jié)的目的。

（4）真空預(yù)壓法

這種方法就是利用大氣的壓力作為地基土壤預(yù)壓的載荷，使用這種方法時并不需要堆載加荷。它是在地基表面砂墊層上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封，與大氣隔絕，然后用真空設(shè)施進(jìn)行抽氣，使土中孔隙水產(chǎn)生負(fù)壓力，將土中的水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結(jié)。

6.“擠”

就是首先實(shí)用帶樁靴的工具式樁管打入到地基的土壤中，擠壓土壤形成樁孔，然后拔出樁管，再在樁孔中灌入砂石或石灰、素土、灰土等填充料進(jìn)行搗實(shí)，或者隨著填充料的灌入逐漸拔出樁管。這種方法常常用于加固土質(zhì)松軟并且飽和的地基，其工作原理就是擠密土壤，排水固結(jié)，以提高地基的承載力，所以也稱為擠密樁。樁的填充料是水泥、石屑、碎石、粉煤灰和水的拌合物，是一種低強(qiáng)度混凝土樁，是近年發(fā)展起來的處理軟弱地基的一種新方法，具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果，不但能提高地基的承載力，還可將荷載傳遞到深層地基中去。此外，根據(jù)地基土質(zhì)不同，亦可采用振動成孔器或振沖器成孔后灌入砂石擠密土壤。

7.“拌”

就是利用旋噴法或深層攪拌的方法來加固地基土壤，工作原理就是用高壓射流切削土壤，旋噴漿液（水泥漿、水玻璃、丙凝等），攪拌漿土，使?jié){液和土壤混合，凝結(jié)成堅(jiān)硬的柱體或土壁。同理，化學(xué)加固中的硅化法、水泥硅化法和電動硅化法均是將水玻璃（硅酸鈉Na2O·nSiO2）和氯化鈣（CaCl2）或水泥漿注入土中，使其擴(kuò)散生成二氧化硅的膠體與土壤膠結(jié)“巖化”，從而達(dá)到加固地基的目的。

三、小結(jié)

綜上所述，在房屋建筑施工過程中，要根據(jù)實(shí)際情況而定，采用不同的方法進(jìn)行加固地基，提高土壤的承載力與密度，以保證房屋建設(shè)的安全及質(zhì)量。施工管理人員要實(shí)事求是，根據(jù)不同的土壤情況與施工規(guī)模，有選擇性地使用以上的加固方法，這樣才能有的放矢，并且減少工程的造價水平，使得企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑地基基礎(chǔ)處理技術(shù)規(guī)范》JGJT9—2002.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2] 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007—2002.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]周健，姚浩，賈敏才.大面積軟弱地基淺層處理技術(shù)研究.巖土力學(xué).2005，26（10）：1685-1688.