地基處理施工技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用

王征

【摘要】我國(guó)正處于現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，建筑行業(yè)也迎來(lái)了空前繁榮的發(fā)展階段，每年有無(wú)數(shù)房屋工程、市政基礎(chǔ)建設(shè)工程上馬，造就了城市發(fā)展日新月異的繁榮景象。隨著城市建筑物規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)建筑物地基地承載力和穩(wěn)定性提出了越來(lái)越高的要求。建筑企業(yè)需要做好地基處理工作，保證上層建筑的穩(wěn)定和安全，提高建筑物在面對(duì)地震等災(zāi)害時(shí)的抵抗能力和安全水平，為業(yè)主和租戶提供更安心的居住和使用環(huán)境。在土建工程中，地基處理是十分重要的一道工序，施工質(zhì)量直接關(guān)系到工程的整體質(zhì)量和安全。軟土地基是地基處理的主要對(duì)象，因?yàn)槠潆y以達(dá)到土建工程的承重要求，需要地基處理技術(shù)進(jìn)行硬化和加強(qiáng)，達(dá)到工程施工標(biāo)準(zhǔn)，保證工程整體效果。針對(duì)軟土地基的處理技術(shù)主要包括換填、夯實(shí)、灌漿加固、擠密、排水、樁基（諸如注漿樁、擠密樁、粉噴樁）等數(shù)種，每種處理技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)和適用情況，工程技術(shù)人員需要根據(jù)工程需求進(jìn)行選擇和應(yīng)用。本文從土建工程中常見(jiàn)的地基問(wèn)題入手，分析地基處理技術(shù)的特征，探討土建工程中地基處理技術(shù)的應(yīng)用策略，希望可以為提高土建工程地基水平提供一些思路和參考。

【關(guān)鍵詞】土建工程;地基處理技術(shù);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

17.028

緒論

地基處理是絕大多數(shù)建筑工程土建環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，各種地基處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用，為加固地基、提高地基承載力貢獻(xiàn)了力量。但在具體實(shí)施和應(yīng)用中，地基處理技術(shù)還存在諸多工程理論問(wèn)題需要探討和研究。隨著我國(guó)城市建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，房屋建筑土建環(huán)節(jié)的地基處理需要兼顧地下管線、周邊建筑的需求，城鄉(xiāng)、城際基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的地基處理需要面對(duì)不同特征的土層和巖層，需要處理的也不再是軟土地基。工程技術(shù)人員想要做好地基處理工作，想要保證并提高土建工程施工質(zhì)量，需要遵循因地制宜原則，以工程施工需求為基礎(chǔ)應(yīng)用處理技術(shù)，盡可能在保證質(zhì)量的同時(shí)節(jié)約成本和工期。

一、土建工程中常見(jiàn)的地基問(wèn)題

1.穩(wěn)定性差

很多出現(xiàn)在社會(huì)新聞板塊中的“豆腐渣”工程都存在地基穩(wěn)定性問(wèn)題，地基不穩(wěn)定、承載力不足，相當(dāng)于把上層建筑變成空中樓閣，從施工階段就開(kāi)始面臨巨大的安全隱患。穩(wěn)定性差的多半是軟土地基，或承載力達(dá)不到工程施工要求的地基，是地基處理技術(shù)的主要處理對(duì)象。

2.地基液化

地基液化是指在遇到地震等突發(fā)災(zāi)害時(shí)，地基在外部動(dòng)力影響下出現(xiàn)的液化、失穩(wěn)、塌陷等現(xiàn)象。會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于土層的抗剪強(qiáng)度不足，砂土、粉土的顆粒骨架作用決定了砂土、粉土的抗剪強(qiáng)度。在振動(dòng)的影響下，砂土、粉土的骨架結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有效應(yīng)力下降甚至完全消失。這時(shí)，地基就變成了可流動(dòng)的物質(zhì)，繼而衍生地基失穩(wěn)、塌陷現(xiàn)象。

3.不均勻沉降

不均勻沉降是建筑地基在長(zhǎng)期承壓下的不良反應(yīng)，主要原因在于上層建筑所形成的重力導(dǎo)致了地基的沉降，且這種沉降是不均勻的。而地基的不均勻沉降還會(huì)帶來(lái)上層建筑的結(jié)構(gòu)裂縫，影響整個(gè)建筑物的質(zhì)量和安全。

二、土建工程中地基處理技術(shù)的特征

1.隱蔽程度較高

在土建工程中，地基本就處于地下部分，隱蔽程度較高。地基處理技術(shù)處理的對(duì)象是處于地下的土層和地基，處理后是否存在問(wèn)題也需要通過(guò)探傷檢測(cè)來(lái)判斷，且有些問(wèn)題會(huì)在上層建筑施工中或建筑物投入運(yùn)營(yíng)后逐漸顯露。地基處理技術(shù)的應(yīng)用比其他環(huán)節(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用更需要嚴(yán)格把控質(zhì)量和成效，盡可能提高地基的承載力、穩(wěn)定性，減少因地基問(wèn)題導(dǎo)致質(zhì)量安全問(wèn)題或工期問(wèn)題的可能性。

2.地基問(wèn)題多樣

在土建施工中，技術(shù)人員要面臨多種多樣的地基土層和巖層狀態(tài)，處理不同程度、不同方向的地基問(wèn)題，含水量高的土層和飽和砂土層所需要的地基處理技術(shù)不同，一旦技術(shù)人員處理失誤就有可能引發(fā)后續(xù)的質(zhì)量安全問(wèn)題或返工延期問(wèn)題。而且，隨著建筑工程規(guī)模、高度的不斷提升，工程對(duì)地基處理技術(shù)的施工標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求也越來(lái)越高，技術(shù)人員還要兼顧到存在于地下的各種市政管線和周邊建筑，地基處理施工復(fù)雜程度不斷升級(jí)。

3.地基重要性不可忽視

地基是建筑物的基礎(chǔ)，承擔(dān)著人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重任，一旦地基部分出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)直接威脅到人民的生命和財(cái)產(chǎn)。而地基處理的難度又比較大，通常一出現(xiàn)就是嚴(yán)重問(wèn)題。如果到了上層建筑已經(jīng)開(kāi)始施工的階段，地基出現(xiàn)問(wèn)題，處理方式通常只有重新施工，不僅延誤工期，還浪費(fèi)大量的成本和資源。因此，地基處理環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員和施工人員應(yīng)當(dāng)提高重視程度，保證地基施工質(zhì)量。

三、土建工程中地基處理技術(shù)的具體應(yīng)用

1.軟土地基換填處理

軟土地基是地基處理技術(shù)的主要對(duì)象之一，換填處理是一種比較徹底的處理方式。將原有的軟土地基土層挖出，填入強(qiáng)度更高、抗剪能力更強(qiáng)的材料，以提高地基的承載能力和穩(wěn)定性[1]。在進(jìn)行換填處理時(shí)，技術(shù)人員需要首先了解原有軟土地基的實(shí)際情況、工程施工需求，根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行換填，保證工程地基的穩(wěn)定性和安全程度。其次，技術(shù)人員需要對(duì)換填處理進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，計(jì)算換填范圍、換填材料量等參數(shù)，保證換填處理的可靠程度。然后，技術(shù)人員需要借助機(jī)械對(duì)換填后的地基材料進(jìn)行碾壓，以保證換填后的壓實(shí)程度。

2.地基夯實(shí)處理

強(qiáng)夯是提高地基壓實(shí)程度、穩(wěn)定性、強(qiáng)度的常用手段，重錘落下所攜帶的沖擊力能夠傳達(dá)至地基深處，有效實(shí)現(xiàn)地基加固。在土建工程現(xiàn)場(chǎng)施工中，技術(shù)人員需要根據(jù)所需要處理的地基情況、土層巖層結(jié)構(gòu)調(diào)整重錘強(qiáng)夯的次數(shù)、高度、頻率，盡可能在保證夯實(shí)質(zhì)量的同時(shí)減少夯擊次數(shù)[2]。夯實(shí)處理過(guò)程中，技術(shù)人員可以根據(jù)地基中的水分含量設(shè)置夯擊次數(shù)，有效降低地基中的水分含量;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)密度設(shè)置重錘高度，對(duì)地基進(jìn)行整體加固;根據(jù)地基需要處理的總體面積設(shè)計(jì)夯擊重錘的底面積，避免因?yàn)榈酌娣e過(guò)大而影響沖擊力的傳遞，避免因?yàn)榈酌娣e過(guò)小而導(dǎo)致重錘陷入地基難以拔出，影響地基質(zhì)量。

3.排水加固處理

地基軟弱的主要原因之一就是含水率過(guò)大，高含水量的地基并非一個(gè)整體，而是水和土的混合物，有一定的流動(dòng)性，且承載力和穩(wěn)定性較差。排水處理能夠有效降低地基中的含水量，提高地基的整體穩(wěn)定性和承載力。常見(jiàn)的排水加固處理方法包括電滲排水、砂石擠壓、排水井等，其中電滲排水是指利用直流電金屬電機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)化土壤中的水分，引導(dǎo)水分在電流影響下從陽(yáng)極滲出轉(zhuǎn)移到陰極，然后被集中排放[3];砂石擠壓是指在地基中鋪設(shè)砂石層，砂石層具有更高的孔隙率，水分更容易排出，再配合上擠壓施與的力，能夠更有效地降低地基土層含水量;排水井建設(shè)是排水加固的輔助環(huán)節(jié)，能夠幫助電滲排水和砂石擠壓等排水處理方式提高效率。

4.灌漿加固處理

灌漿加固處理的關(guān)鍵在于所灌注的漿液能夠與土層產(chǎn)生物理或化學(xué)方面的反應(yīng)，即通過(guò)實(shí)現(xiàn)漿液與土層的膠結(jié)來(lái)提高地基的穩(wěn)定性和抗剪強(qiáng)度[4]。不同成分的地基土層需要不同配比的漿液來(lái)實(shí)現(xiàn)膠結(jié)，技術(shù)人員需要通過(guò)勘探獲取地基原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行有針對(duì)性的灌漿和加固。

5.灌注樁加固處理

如果說(shuō)灌注漿液是希望通過(guò)漿液與土層的反應(yīng)來(lái)提高地基的整體穩(wěn)定性，灌注樁加固處理就是在地基中樹(shù)立穩(wěn)定性、承載力更符合工程需求的樁基，代替原有地基承擔(dān)起上層建筑，保證建筑整體的質(zhì)量安全。灌注樁加固處理可根據(jù)技術(shù)種類(lèi)、樁基類(lèi)型劃分為旋噴樁將樁、擠密樁、深層水泥攪拌樁等不同的處理技術(shù)，適用于不同特征的地基。

（1）旋噴注漿樁

旋噴注漿樁在沙土、粉土、淤泥質(zhì)土等不同土質(zhì)的地基處理中都有較為優(yōu)秀的成就，在建筑土建領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)[5]。旋噴樁將樁是利用鉆機(jī)將噴頭和注漿管送入樁底，將配置好的漿液高速?lài)娚涑?，在地基?nèi)部形成一股能量集中、緊密的柱狀體。在噴射過(guò)程中，噴頭通常一邊旋轉(zhuǎn)噴漿，一邊向上提起，所形成的柱狀體有一定的直徑，且能夠?qū)崿F(xiàn)漿液與土體的高速攪拌，提高樁基的質(zhì)量。旋噴注漿樁施工后，技術(shù)人員需要注意樁基是否存在樁頂過(guò)高或過(guò)低的情況，如果樁頂因?yàn)闈{液凝固而出現(xiàn)收縮下降情況，需要技術(shù)人員進(jìn)行二次注漿，保證樁頂符合標(biāo)高;如果樁頂因?yàn)槊皾{問(wèn)題過(guò)高，需要技術(shù)人員在28d后質(zhì)檢驗(yàn)收合格時(shí)敲掉多余的樁頭，這樣既能夠與其他樁頂保持高度一致，又能夠不影響后續(xù)的擋土墻等施工作業(yè)。

（2）擠密樁

擠密樁利用沖擊和振動(dòng)技術(shù)在地基中打孔，鋼結(jié)構(gòu)樁打入地基后拔出留下的樁孔中回填石灰土、砂石等材料，形成比原有地基穩(wěn)定性、強(qiáng)度更高的樁基。擠密樁的優(yōu)勢(shì)在于就地取材成本低，挖填工程量小，施工速度較快，與原有地基的結(jié)構(gòu)更加相融。擠密樁多見(jiàn)于我國(guó)黃土地區(qū)建筑土建施工環(huán)節(jié)，樁基深度通常在5～15m范圍內(nèi)。擠密樁通?？筛鶕?jù)回填材料分為灰土擠密、水泥土擠密兩種樁基，灰土是指石灰與土比例2：8或3：7的石灰土，因?yàn)橛惺业拇嬖谒阅軌蛭罩苓呁翆又械乃?，樁基加固速度快、擠密效果好、強(qiáng)度高;水泥土是指水泥占比不超過(guò)15%的混合土，水泥的水解和水化作用提高了樁基的穩(wěn)定性和承載力。擠密樁可以配合土工格柵使用，能夠進(jìn)一步提高上層建筑重力分配的平均程度，減少地基出現(xiàn)不均勻沉降的情況，更適合在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行施工應(yīng)用[6]。

結(jié)論：

地基處理技術(shù)的應(yīng)用需要技術(shù)人員更具地基的實(shí)際情況進(jìn)行篩選和實(shí)操，遵循因地制宜原則，具體情況具體分析。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有地基處理技術(shù)還會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步的提升和突破，以滿足更多樣地基的處理需求，保證地基處理質(zhì)量，保證建筑工程的整體穩(wěn)定和安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁敬忠.地基處理施工技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用簡(jiǎn)述[J].居舍，2018，（07）：7-8.

[2]何勇，陳超.土建施工中軟土地基的施工技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018，（06）：158.

[3]張一鳴.地基處理施工技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用分析[J].居舍，2017，（19）：59.

[4]羅旦.土建工程地基施工技術(shù)探析[J].西藏科技，2017，（05）：77-78.

[5]左慶文.地基處理施工技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016，（15）：131.

[6]黃春蕾.建筑施工技術(shù)[M].重慶大學(xué)出版社：高等職業(yè)教育建筑類(lèi)教材，201608.440.

[7]薛寶剛.土建工程軟土地基處理技術(shù)管理對(duì)策[J].科技與企業(yè)，2016，（09）：151.

[8]史魯明.淺談土建工程施工中軟土地基的處理技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2013，（10）：166+168.

[9]張馳，閆磊超.淺談土建工程施工中軟土地基的處理技術(shù)[J].河南科技，2013，（06）：128.

[10]李傳偉，吳騰飛.房屋建筑施工工程中的地基處理技術(shù)探討[J].磚瓦，2021，（06）：183+185.