房屋建筑工程地基施工技術(shù)研究

常大江

（寧波國(guó)際投資咨詢有限公司，浙江 寧波 315040）

1 引言

通過房建工程地基施工技術(shù)的研究和應(yīng)用，解決了房建工程中地基施工中存在的相關(guān)問題。在地基施工中對(duì)地基承載力進(jìn)行有效分析計(jì)算，并把地基處理技術(shù)應(yīng)用于房建工程施工中，進(jìn)一步提升了地基施工的安全性和穩(wěn)定性。

2 房建工程地基施工重要性

房屋建筑施工中地基處理是工程施工的基礎(chǔ)工程，也是房建工程施工的重要環(huán)節(jié)。如果地基處理出現(xiàn)問題整個(gè)房建工程的質(zhì)量以及安全都會(huì)受到影響，因此，地基處理施工技術(shù)是房建工程施工的關(guān)鍵。地基處理中抗剪能力是影響房屋建筑是否會(huì)發(fā)生偏移的重要參數(shù)。地基施工能夠提高地基的抗剪力，增加地基的承載力，可以保證房屋建筑整體荷載力平衡。在房建地基施工中通過基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高地基承載力，保證房建地基整體具有一定的抗剪力，這樣工程才可以順利地施工。 因此，地基施工中采用相應(yīng)的基坑支護(hù)技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行加固，通過提高地基承載力來(lái)增強(qiáng)地基的抗剪能力，保證房建工程施工的安全性和穩(wěn)定性[1]。

3 房建工程地基施工技術(shù)研究

3.1 地基承載力

3.1.1 地基承載力分析

地基承載力是地基抗剪能力的重要體現(xiàn)，地基承載力與地基深度等參數(shù)都具有一定的關(guān)系，地基承載力的科學(xué)設(shè)計(jì)可以保證房建地基施工的安全性。在房建工程地基施工中，地基承載力承受房建整體荷載受力，發(fā)生一定的應(yīng)力變化，地基承載力會(huì)造成基坑土體變形，這樣房建容易下沉。房建地基施工中，土體應(yīng)力強(qiáng)度和土體變形指標(biāo)在規(guī)范值內(nèi)，地基承載力才會(huì)發(fā)揮作用。地基承載力計(jì)算可以根據(jù)土體抗剪強(qiáng)度來(lái)確定，在地基施工中對(duì)地基抗剪強(qiáng)度的影響因素很多，地基基坑土體的抗剪強(qiáng)度Vτ計(jì)算公式如式（1）：

式中，f（）為抗剪強(qiáng)度的影響因素函數(shù)；e為土體孔隙比；φ為基坑邊緣摩擦角；c為黏聚力；k為地基收到的外界應(yīng)力；s表示地基基坑應(yīng)變力；R表示地基結(jié)構(gòu)。

式（1）中各個(gè)參數(shù)都是相互獨(dú)立的，為計(jì)算土體抗剪強(qiáng)度計(jì)算的參數(shù)依據(jù)。從式（1）中可以分析出，土體抗剪強(qiáng)度主要受到外界應(yīng)力以及基坑土體自身結(jié)構(gòu)性質(zhì)影響，因此，在房建工程地基施工中地基施工技術(shù)的應(yīng)用，受到外界應(yīng)力和土體物理性質(zhì)共同作用[2]。

3.1.2 地基承載力有限元模型分析

采用有限元軟件模擬地基基坑承載力變化，并對(duì)地基基坑承載力與基坑土體變形情況之間的關(guān)系進(jìn)行研究，進(jìn)而確定地基承載力對(duì)基坑施工的影響，采用科學(xué)的地基承載力可以提高地基基坑施工的安全，保證整體地基施工的穩(wěn)定。

地基基坑支護(hù)荷載力主要是基坑土的作用力，基坑土作用力的計(jì)算是地基基坑工作安全的重要參數(shù)計(jì)算?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)在受到作用力的時(shí)候，產(chǎn)生的位移不同，其中靜止土壓力是常見的類型，靜止土壓力是在擋土墻體發(fā)生微小位移或者位移不變的情況下，基坑土體對(duì)擋土墻產(chǎn)生的作用力，靜止土壓力用F表示，如圖1所示。

圖1 靜止土壓力結(jié)構(gòu)圖

某地基支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，地基基坑的深度設(shè)計(jì)5 m，地基施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)良好，地基地下連續(xù)墻的深度可以施工到9 m，墻體的厚度為0.5 m?；邮┕し桨冈O(shè)計(jì)中長(zhǎng)度為60 m，寬度為30 m，深度為5 m，地基基坑外部荷載力的分布范圍為6 m，荷載力值設(shè)置為30 kPa。采用有限元模型進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)基坑應(yīng)力影響的范圍值對(duì)基坑深度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下：

式中，Hr為土體受到應(yīng)力影響的深度；h為地基施工深度。

地基施工的深度5 m，那么影響范圍在基坑距地面9 m左右。采用有限元軟件建模深度設(shè)置為30 m，然后采用有限元軟件PLAXLS 3D建模并劃分網(wǎng)格分析計(jì)算，在計(jì)算過程中對(duì)地基土體荷載會(huì)自動(dòng)計(jì)入然后生成數(shù)據(jù)[3]。

3.2 地基處理技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 地基夯實(shí)法

地基夯實(shí)法在濕陷性黃土土質(zhì)的地基施工中比較常用。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理，采用砂石對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋪墊平整，并在地基施工現(xiàn)場(chǎng)建立排水設(shè)施對(duì)地下水進(jìn)行有效的控制，然后對(duì)地基夯實(shí)的范圍進(jìn)行確定。一般地基夯實(shí)范圍為地基加固區(qū)域的1/3，并且擴(kuò)大的范圍不能大于4 m。對(duì)地基夯實(shí)的距離進(jìn)行合理的設(shè)置，對(duì)每一個(gè)夯實(shí)點(diǎn)的距離增加或者減少都要根據(jù)實(shí)際施工的情況來(lái)定。經(jīng)過夯實(shí)的點(diǎn)再下沉的范圍要控制在6 mm以內(nèi)，在夯實(shí)過程中要實(shí)時(shí)地調(diào)整設(shè)備的位置，這樣可避免因設(shè)備發(fā)生位移而造成基坑周邊土體變形等情況。而且在地基夯實(shí)施工過程中，對(duì)夯實(shí)點(diǎn)的施工操作要控制在10次以內(nèi)，操作技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單而且施工成本低，可以有效地提高地基土體的穩(wěn)定性。

3.2.2 灰土擠密法

灰土擠密法在房建工程的地基施工中比較常用，而且應(yīng)有的范圍比較廣，可以在黃土和素填土等土質(zhì)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行有效的應(yīng)用?；彝翑D密法在地基處理中的應(yīng)用，可以提高基坑地質(zhì)承載的強(qiáng)度，并且可以降低濕陷量的值?；彝翑D密法的應(yīng)用：要先對(duì)地基軸線和樁體的位置等進(jìn)行計(jì)算和確定，并根據(jù)地基施工圖紙控制施工現(xiàn)場(chǎng)土體層的水量，并確定樁位然后進(jìn)行打孔操作。然后進(jìn)行沉樁，在沉樁過程中要進(jìn)行第二次的打孔，并對(duì)石灰土的含量進(jìn)行科學(xué)配置，保證土體含水量和石灰土含量均勻分配，控制攪拌操作的時(shí)間在5 min內(nèi)。在回填石灰土過程中要保證操作的連續(xù)性，不能間斷，并實(shí)時(shí)對(duì)夯錘與樁之間的位置情況進(jìn)行檢查，保證不會(huì)發(fā)生偏移情況，控制好石灰土填料時(shí)間和數(shù)量，保證地基施工的質(zhì)量。并對(duì)灰度擠密性進(jìn)行檢測(cè)，保證其荷載力符合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)[4]。

3.2.3 排水固結(jié)法

房建工程地基施工中，排水固結(jié)法在含水量比較多的軟土地基中進(jìn)行應(yīng)用，采用對(duì)排水口豎向設(shè)置的方法來(lái)排除地基中水分，降低地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)的孔隙，達(dá)到地基土體結(jié)構(gòu)的固結(jié)，進(jìn)而提高了地基承載力以及地基的抗剪強(qiáng)度。

地基施工排水固結(jié)法處理技術(shù)主要包括砂井法、堆載預(yù)壓法和電滲排水法。如圖2所示。

圖2 地基施工排水固結(jié)法處理技術(shù)

砂井法是在地基施工中按照規(guī)劃設(shè)置一定的砂井，并調(diào)整砂井上方的砂墊層和砂溝的位置和參數(shù)值，在地基中設(shè)置排水管道提高地基的抗剪強(qiáng)度，提升地基土體的固結(jié)能力，這樣在實(shí)現(xiàn)地基加固的前提下縮短了排水距離和時(shí)間。

堆載預(yù)壓法在地基處理中的應(yīng)用，首先在地基施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況做好房屋建筑物荷載土的填充，進(jìn)行地基處理預(yù)壓加載預(yù)先完成地基沉降。而且經(jīng)過預(yù)壓法的處理，可以提高地基基坑土體的承載力，提升了地基基坑施工的穩(wěn)定性。

電滲排水法在地基處理中是插入金屬電極，并接通直流電保證地基中的水從陰極流出到陽(yáng)極然后從陽(yáng)極把水分排出。在電滲排水法的應(yīng)用中，降低地基中的水分含量以達(dá)到地基土體結(jié)構(gòu)牢固的目的，進(jìn)而提高地基承載力[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

房建工程施工要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)地基處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并采用先進(jìn)的地基處理技術(shù)應(yīng)用于房建地基工程施工中，這樣才能夠提高地基施工的質(zhì)量和效率，保證房建工程施工的整體安全性和穩(wěn)定性。