房屋建筑施工中的地基處理技術(shù)

于倩

【摘要】我國是一個(gè)幅員遼闊、地質(zhì)情況復(fù)雜的大國，存在多種地形地貌和地質(zhì)條件。在我國境內(nèi)，并非所有的地質(zhì)區(qū)域都適合建造超高層、大規(guī)模的房屋建筑，軟土地基問題大面積存在，是各省市地區(qū)建筑企業(yè)都需要解決的問題。在我國建成發(fā)展的七十余年時(shí)間里，建筑行業(yè)涌現(xiàn)出了諸多軟土地基處理技術(shù)，也確實(shí)在一定程度上解決了軟土地基的施工困難和安全隱患。但隨著城市建設(shè)、城市發(fā)展的不斷進(jìn)步，房屋建筑高度、規(guī)模在不斷擴(kuò)大，對(duì)地基的承載能力要求越來越高，地基的施工深度、施工量也在不斷加大。然而，城市土地中并非只有地基，還有為人民生產(chǎn)生活提供支持的地下管線，地基處理不僅要顧及到上層建筑的穩(wěn)定，還要避免對(duì)地下管線造成影響。否則，長年累月的上層建筑重壓下，地基沉降影響甚至破壞地下管線，輕則影響人民群眾的正常生活，重則造成燃?xì)庑孤?、污水泄露等高危事故，與建設(shè)現(xiàn)代化城市的要求背道而馳。本文從房屋建筑工程中的地基處理技術(shù)重點(diǎn)展開分析，從軟土地基的特征和危害展開探討，希望可以為房屋建筑工程領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展提供一些思路，將軟土地基變成高強(qiáng)度、穩(wěn)定、抗剪、抗壓的優(yōu)勢地基。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;軟土地基;地基處理技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.003

緒論

房屋建筑工程是我國現(xiàn)代化發(fā)展離不開的工程種類之一，人民群眾的住房、商用房、公共基礎(chǔ)設(shè)施都屬于房屋建筑工程領(lǐng)域范疇，是社會(huì)生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)工程。隨著城市化程度的不斷加深，越來越多的高樓大廈需要建設(shè)，越來越多的老舊建筑需要修繕或推倒重建。而在房屋建筑工程施工中，軟土地基帶來了諸多麻煩和隱患，需要在工程進(jìn)入上層建筑施工前做好相應(yīng)的處理工作，改掉軟土地基強(qiáng)度低、抗剪能力弱、抗壓能力弱等問題，為上層建筑提供保障，為地下管線提供安全運(yùn)營環(huán)境。

一、軟土地基的危害概述

1.軟土地基

軟土地基通常含水量豐富、密度小、空隙大，內(nèi)部土質(zhì)顆粒之間的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，抗剪能力、抗壓能力、均勻性都比較差。軟土地基往往存在垂直方向上的滲水能力差的特征，這也是軟土地基含水量豐富的原因，需要進(jìn)行科學(xué)排水才能夠保證房屋建筑地基的穩(wěn)定性和使用壽命。軟土地基在地震等外力作用面前非常軟弱，很容易就出現(xiàn)液化、失穩(wěn)等情況，并伴隨著上層建筑的變形、位移、倒塌，是最容易出現(xiàn)豆腐渣工程的一種地基。

2.軟土地基危害

軟土地基若不進(jìn)行合理的處理和加固，很容易在上層建筑施工過程或使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。比如因?yàn)榈卣鸬葹?zāi)害而液化，導(dǎo)致房屋塌陷、地基陷落;比如因?yàn)樯蠈咏ㄖL年累月的重力下壓而失去穩(wěn)定性，突發(fā)下陷，并造成周圍地基或路面的隆起;又比如在上層建筑和自身重力影響之下出現(xiàn)大幅度沉降，威脅地下管線的使用安全。

二、土建工程中地基處理技術(shù)前準(zhǔn)備工作

1.地理信息測繪

在土建工程中，地形地貌、土層巖層、地下水等都是影響地基原本狀態(tài)的重要因素，設(shè)計(jì)人員、施工人員需要在工程正式動(dòng)工前掌握這些信息。地理信息測繪是幫助相關(guān)人員獲取地理信息的重要手段，也是地基處理技術(shù)應(yīng)用前的重要準(zhǔn)備工作。測繪人員需要向設(shè)計(jì)人員、施工人員反饋施工現(xiàn)場地形地貌，軟土地基的深度、廣度、形成原因、物理化學(xué)性質(zhì)，是否存在砂夾層，排水條件如何，巖層分布深度及與土層的關(guān)系，地下水水位高度等。根據(jù)這些信息，設(shè)計(jì)人員才能夠做出更科學(xué)合理的建筑工程設(shè)計(jì)，施工人員才能夠篩選和應(yīng)用更適用的地基處理技術(shù)，提升地基與工程所需的適應(yīng)程度。

2.地質(zhì)勘察點(diǎn)設(shè)置

想要做好地質(zhì)勘查工作，測繪勘察人員需要科學(xué)設(shè)置勘察點(diǎn)，對(duì)工程場地地基進(jìn)行全面勘察。通常情況下，地質(zhì)勘察點(diǎn)之間的距離為30m，在地形地貌比較復(fù)雜或土層巖層情況較為復(fù)雜的時(shí)候可以適當(dāng)增加勘察點(diǎn)數(shù)量，以保證地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)獲取的全面性、有效性和代表性。進(jìn)行地下一定深度地質(zhì)情況的勘察時(shí)，勘察人員需要借助現(xiàn)代勘察手段，包括薄壁取土器、靜力觸探設(shè)備等進(jìn)行開挖鉆探或透視勘探，更全面的獲取地基原始數(shù)據(jù)。

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，填入砂石等材料，以提高地基的承載能力和穩(wěn)定性[1]。除了就地取料換填外，還有一種粉煤灰吹填處理技術(shù)。這是一種利用粉煤灰透水性優(yōu)勢來提高低強(qiáng)度的施工技術(shù)，環(huán)保水平高，施工成本低，較為符合我國可持續(xù)發(fā)展的建筑領(lǐng)域發(fā)展理念。粉煤灰吹填處理中，施工人員可以將粉煤灰與淤泥按比例混合，然后均勻換填入淤泥地基中，能夠有效提高地基的硬度，提高地基的牢固程度。粉煤灰是工業(yè)生產(chǎn)的廢棄物，應(yīng)用到地基處理中能夠?qū)崿F(xiàn)廢物利用，降低工程生產(chǎn)成本消耗，是一款經(jīng)濟(jì)又效果優(yōu)秀的換填技術(shù)。

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。夯實(shí)處理過程中，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過大而影響沖擊力的傳遞，避免因?yàn)榈酌娣e過小而導(dǎo)致重錘陷入地基難以拔出，影響地基質(zhì)量[2]。

3.排水加固處理

地基軟弱的主要原因之一就是含水率過大，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。常見的排水加固方法是砂石擠壓，施工人員在地基中鋪設(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;利用淺水電機(jī)進(jìn)行內(nèi)部反復(fù)振動(dòng)擠壓，也是一種能夠有效降低地基含水量，提升地基土層密度的技術(shù)。淺水電機(jī)可以與少量的水泥等固化材料搭配，將水泥、石灰等固化材料進(jìn)行反復(fù)振動(dòng)攪拌，形成一個(gè)更具硬度、強(qiáng)度的地基整體[3]。

4.靜力加壓處理

靜力加壓處理是指通過靜壓力將預(yù)先制好的樁基壓入地基，提高地基的承載力。與上面提到的夯擊等作業(yè)方式不同，靜力加壓處理技術(shù)能夠有效降低施工所產(chǎn)生的噪音，提高房屋建設(shè)工程施工的綠色水平。靜力加壓處理對(duì)預(yù)制樁的要求比較高，需要預(yù)制樁連接處有穩(wěn)固的焊接，能夠保證樁體的連續(xù)性和質(zhì)量，不會(huì)在靜力加壓中出現(xiàn)變形或移位。靜壓加壓處理中，施工人員需要逐節(jié)將預(yù)制樁壓入地基，并做好鋼筋焊接工作，對(duì)預(yù)制樁連接處進(jìn)行合理澆筑，確保預(yù)制樁的質(zhì)量，保證預(yù)制樁被靜力壓入土層后能夠承擔(dān)起強(qiáng)化地基的作用。

5.沖擊加壓處理

沖擊加壓處理與傳統(tǒng)的夯實(shí)處理不同，夯實(shí)處理主要施工作業(yè)對(duì)象是地基，沖擊加壓處理的主要施工作業(yè)對(duì)象是預(yù)制樁體。沖擊加壓處理中，施工人員通過外力作用將預(yù)制樁體壓入地基，以排除掉地基中的部分水分和空隙，提高地基土層的密度，提高地基的承載力和強(qiáng)度。沖擊加壓時(shí)，施工人員需要注意壓入預(yù)制樁的位置，保持地基的整體均勻程度，確保所有的預(yù)制樁壓入地基后處于同一水平高度。這就對(duì)了測試儀等設(shè)備提出了更高的要求。

6.樁體加固處理

（1）粉噴樁

粉噴樁是一種土、水泥粉、石灰粉固化形成的樁體，主要用于處理含水量較高的軟土地基[4]。粉噴施工過程中，水泥粉被噴注入原有軟土地基中，與軟土地基所含有的水分進(jìn)行混合后發(fā)生水化反應(yīng)，原有含水量較高的軟土地基就成為土、水泥的混合物，整體堅(jiān)固程度、承載能力都有大幅度提升;石灰粉被噴入軟土地基中能夠快速吸走土層中的水分形成熟石灰與土的混合物，增強(qiáng)地基強(qiáng)度。與其他向土層中諸如漿液的樁體施工方式不同，粉噴樁的施工更加簡單，施工效率也更高，而且施工人員所需要準(zhǔn)備的是原材料，不需要處理成漿液再進(jìn)行注入，施工中的水資源消耗量更低。但同時(shí)，粉噴樁也存在一定的問題。噴粉施工中不僅需要噴入固化粉，還需要噴入高壓氣體來輸送固化粉，一邊旋轉(zhuǎn)側(cè)推土體一邊下沉噴粉，才能夠達(dá)到建設(shè)樁體的目的。而且，噴粉施工中，施工人員需要根據(jù)原有地基中的含水量選擇合適的噴粉量，且無法保證水泥與土層中的水混合后所形成的土團(tuán)，這些土團(tuán)內(nèi)部沒有形成足量的水泥，強(qiáng)度仍然比較低，會(huì)影響地基處理效果。

（2）深層水泥攪拌樁

深層水泥攪拌樁是一種常見于軟土地基處理的樁體處理技術(shù)。施工過程中，施工人員需要控制樁機(jī)在預(yù)定位置進(jìn)行噴漿和攪拌，常見的施工模式為四攪二噴。即鉆頭進(jìn)行預(yù)攪下沉，樁機(jī)鉆頭下沉至預(yù)定位置后一邊噴漿一邊攪拌上提，到達(dá)預(yù)定停漿位置后一邊攪拌一邊下沉，然后對(duì)管道內(nèi)的余漿進(jìn)行噴射并攪拌上提。當(dāng)然，也有施工團(tuán)隊(duì)比較習(xí)慣于一邊噴漿一邊下沉的作業(yè)方式，而上提時(shí)不噴漿。深層水泥攪拌樁作業(yè)需要嚴(yán)格控制水灰比，通常為0.5：1，具體要根據(jù)工程實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)和軟土地基實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，保證攪拌樁施工作業(yè)質(zhì)量;嚴(yán)格控制噴漿壓力，壓力范圍應(yīng)控制在0.4～0.6mpa，避免因?yàn)閲姖{壓力不足而影響樁基底部的噴漿效果，避免因?yàn)閲姖{壓力過大而影響上提攪拌效果;噴漿和攪拌過程中，施工人員需要保持樁機(jī)進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)，避免速度上下波動(dòng)影響攪拌成樁效果。在最后鉆頭離開噴漿平面時(shí)，施工人員需要逐步減速，鉆頭距離地平面1m左右時(shí)開始減速提升，距離地平面0.5m左右時(shí)停止提升，并進(jìn)行原地?cái)嚢?，保證成樁質(zhì)量。為了保證深層水泥攪拌樁的樁基垂直于水平面，施工中人員需要注意樁機(jī)的對(duì)位觀察，保持樁機(jī)主塔架的垂直偏差小于1.5%，偏差值低于50mm，避免制造出一個(gè)傾斜的樁體。

結(jié)論：

在房屋建筑工程施工中，軟土地基是最令設(shè)計(jì)人員、施工人員頭疼的問題，也是我國諸多省市地區(qū)都廣泛存在的建筑問題。軟土地基能否處理好，直接關(guān)系到上層建筑的使用質(zhì)量和使用安全，是房屋建筑的重要隱患之一。在地基處理過程中，施工人員主要圍繞軟土地基的加固來展開工作，無論是換填、排水、加固還是建設(shè)樁基，目的都是為了提高地基的強(qiáng)度和承載力，為上層建筑提供更加穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在房屋建設(shè)工程施工中，施工人員需要把握好處理細(xì)節(jié)，避免因?yàn)樾〖?xì)節(jié)而影響到工程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃宇超.房屋建筑施工工程中的地基處理技術(shù)重點(diǎn)分析[J].智能城市，2020，6（07）：230-231.

[2]劉浩.建筑工程施工中軟土地基處理的相關(guān)研究[J].城市建筑，2020，17（24）：185-186.

[3]李仁濤.地基施工技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2021（02）：65-66.

[4]李俊.房屋建筑施工中地基基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)處理措施[J].磚瓦，2021（02）：166-167.