房建工程中地基處理技術(shù)分析

劉賢友

(合肥建工集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

在房屋建設(shè)過程中,采用規(guī)范、合理的地基處理方式,不僅可以提高建設(shè)質(zhì)量和效率,還能夠為施工人員提供安全保障,延長房屋建筑的有效壽命[1]。房屋建設(shè)問題是關(guān)系國計民生的根本問題,因此其建設(shè)質(zhì)量必須得到保障,在房建過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮地質(zhì)地貌,對其地基進(jìn)行合理處置?；诖吮疚拈_展房建工程中地基處理技術(shù)分析研究。

1 房建工程中地基處理存在問題

1.1 前期準(zhǔn)備工作不完善

在房間之前,首先應(yīng)當(dāng)按照建設(shè)的規(guī)范要求,對現(xiàn)場的地基的地形結(jié)構(gòu)、地貌等各方面進(jìn)行合理勘查,將相應(yīng)信息進(jìn)行記錄和統(tǒng)計。但在實際房建工程中,施工方常常為了節(jié)省工期和工程經(jīng)費,縮短或取消了前期勘查環(huán)節(jié)[2]。僅憑借工程設(shè)計師的個人經(jīng)驗,將相似工程施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)情況套用到當(dāng)前工程項目中,最終得出片面的建設(shè)資料。這種行為不僅會影響實際施工的質(zhì)量,還會造成突發(fā)問題,并且無法及時產(chǎn)出解決方案,造成嚴(yán)重的建筑事故發(fā)生。

1.2 降水天氣下各項工作不到位

在房屋建設(shè)過程中,還應(yīng)當(dāng)考慮到工程建設(shè)期間的降水情況,充分考慮到在降雨期間房屋建筑可能出現(xiàn)的沉降問題。現(xiàn)有部分房建工程中,工程負(fù)責(zé)人員常常會出現(xiàn)偷減施工材料的問題,對房建地基的水層、用水量、流砂等情況未進(jìn)行詳細(xì)的測定和記錄,這些降水前應(yīng)當(dāng)完成的準(zhǔn)備工作,若沒有完成到位將會造成房屋工程建設(shè)的進(jìn)度延長,并在一定程度上造成房屋建筑質(zhì)量過低的問題產(chǎn)生[3]。對降水天氣下相關(guān)的參考數(shù)據(jù)不重視,則會造成施工現(xiàn)場地下水位的不斷下降,嚴(yán)重的甚至?xí)斐煞课萁ㄖw下沉、倒塌的問題產(chǎn)生。施工現(xiàn)場的地下構(gòu)筑物也會在一定程度上影響房建工程的順利進(jìn)行,若未對施工現(xiàn)場進(jìn)行實地考察,盲目的開展施工也會造成房屋建設(shè)質(zhì)量降低,產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。

2 房建工程中地基處理技術(shù)

2.1 房屋建設(shè)地基挖掘深度計算

在地基上進(jìn)行房建工程時,由于沉降控制工作尚未完成,常常會造成房屋建設(shè)完畢后出現(xiàn)沉降量過大問題產(chǎn)生,還會對房屋建筑中相互連接的各個結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的不利影響,降低房建工程施工質(zhì)量,并影響其后期運行的穩(wěn)定。因此,在對房建工程中地基處理時,首先應(yīng)當(dāng)確定地基中的基礎(chǔ)沉降范圍,依照其沉降規(guī)律,對房屋建設(shè)地基挖掘深度進(jìn)行計算,其計算公式如下:

(1)

式中：M為房屋建設(shè)地基挖掘深度;k為房建區(qū)域地基沉降位移取值范圍,通常情況下以一個單位為標(biāo)準(zhǔn),即k取1;n為房建區(qū)域地基沉降范圍中的分層數(shù)量;d為地基厚度;b1和b2分別為地基結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)的凝結(jié)縫隙比值。結(jié)合公式(1),可得出房屋建設(shè)地基挖掘深度。由于房建工程在地基上施工需要一定的沉降時間,其變化規(guī)律與地基處理存在相互約束力,因此在計算過程中還應(yīng)當(dāng)將這一部分參數(shù)引入,得到房建地基挖掘深度。

2.2 基于強(qiáng)夯置換法的地基填充材料置換

確定房屋建設(shè)地基挖掘深度后,還需要對地基填充材料進(jìn)行置換,為保證房建工程施工的順利進(jìn)行,本文結(jié)合強(qiáng)夯置換方法,對施工現(xiàn)場進(jìn)行鋪墊填層和整平處理。采用透水性良好的砂礫或碎石材料作為填層材料,并通過大型推土機(jī)將其推平[4]。在全站儀設(shè)備定位放線過程中,根據(jù)施工圖紙,選擇各個夯實點之間的間隔距離。將夯實點劃分為主、次兩種,并用白灰進(jìn)行標(biāo)記。

置換過程中現(xiàn)場會受到周圍環(huán)境的影響,因此根據(jù)不同工程所需,應(yīng)當(dāng)選擇不同的夯實能力及夯實深度。表1為房建工程中常見夯實能力與填充材料夯實深度對應(yīng)表。

表1 房建工程中常見夯實能力與填充材料夯實深度

按照表1中的內(nèi)容,根據(jù)房建工程的實際情況,選擇對應(yīng)的夯實能力及填充材料夯實深度,以此提升整個地基的承載力。

2.3 地基固結(jié)變形控制

為了進(jìn)一步提高地基處理質(zhì)量,還需要對地基在重力負(fù)荷條件下的固結(jié)變形情況進(jìn)行控制。假設(shè)地基的深度為m,地基與周圍土壤材料存在著如公式(2)所示的滲流關(guān)系:

(2)

式中:v1表示在某一時間點中房建工程的變化量大小;g1表示在某一時間點地基豎直方向上發(fā)生的孔隙水流量大小;t表示某一時間點;γ表示為地基孔隙大小;v2表示在某一時間點地基周圍土壤變化引起體積變化的大小;g2表示地基周圍土壤在其豎直方向上的孔隙大小。根據(jù)地基的成分,可將其看作地基與周圍土壤兩部分組成,并且地基形成了較為均質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)[5]。因此,根據(jù)公式(2)可以得出在房建工程施工過程中重力負(fù)荷條件下,其固結(jié)速率大小。當(dāng)上述公式中的相對加固深度dx的數(shù)值逐漸變小,則說明處理后的地基的固結(jié)速率比天然地基固結(jié)速率的比值也會隨之逐漸變小;當(dāng)dx的數(shù)值逐漸變大時,則說明處理后的地基固結(jié)速率比天然地基固結(jié)速率的比值也會隨之逐漸變大。因此,通過控制地基固結(jié)變形,可以進(jìn)一步對房建工程施工質(zhì)量進(jìn)行控制。

3 對比實驗

利用實驗對比分析設(shè)計房建工程地基處理技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)有效性和可行性。實驗以某房屋工程地基作為實驗主體,地基面積為2 543 m2,原計劃地基高度為2.5 m,利用兩種技術(shù)對地基進(jìn)行處理。實驗中將該房屋工程地基平均分為兩部分,每個技術(shù)負(fù)責(zé)處于其中一部分地基,處理過程中應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備包括:GHFJ-264K型號碾壓機(jī),LJHS-51S5型號運輸機(jī)。利用公式(1)計算地基挖方深度為1.25 m,地基回填高度為3.2 m,利用機(jī)械設(shè)備將地基高度夯實到2.5 m。處理完成之后,在地基上方堆放重量為30 t重物,堆放時間為10 d;然后布置5個測點,利用測量儀器對測點地基沉降程度進(jìn)行測量,《房屋工程地基處理技術(shù)規(guī)范》(GB 3644-2010)中規(guī)定,房屋地基沉降量不得超過0.1 m,否則將視為處理質(zhì)量不合格,將會威脅到房屋整體建筑穩(wěn)定性。實驗將測量的地基沉降量作為實驗結(jié)果,對兩種地基處理技術(shù)進(jìn)行對比分析,實驗結(jié)果見表2。

表2 兩種技術(shù)地基沉降量對比

從表2可以看出,此次設(shè)計技術(shù)地基沉降量可以控制在0.1 m以下,滿足《房屋工程地基處理技術(shù)規(guī)范》(GB 3644-2010)規(guī)定要求,最大地基沉降量僅為0.012 4 m;而傳統(tǒng)技術(shù)地基沉降量最大值達(dá)到0.943 1 m,最低沉降量為0.264 5 m,試驗結(jié)果證明,此次設(shè)計技術(shù)更適用于房建工程中地基處理。

4 結(jié)束語

當(dāng)前隨著建設(shè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,房屋建設(shè)工程中的地基處理技術(shù)逐漸多樣化。通過本文研究得出,在進(jìn)行實際工程施工時,不可一味追求建設(shè)速度,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工步驟,先對施工現(xiàn)場進(jìn)行合理勘查后,再通過適合的地基處理技術(shù)為房屋建設(shè)提供建設(shè)條件。將本文提出的地基處理技術(shù)應(yīng)用于實際的房建工程當(dāng)中,具有更加良好的地基加固效果。