地基基礎(chǔ)施工技術(shù)與加固技術(shù)研究

涂永新

（廣東電網(wǎng)能源發(fā)展有限公司，廣東廣州 510160）

0 引言

地基基礎(chǔ)位于建筑物最下方，起到重要的支撐作用。對于建筑物整體而言，地基基礎(chǔ)不僅是建筑物荷重的體現(xiàn)，承擔(dān)著承重的作用，還決定著建筑物整體的質(zhì)量和穩(wěn)定性，甚至影響建筑使用的安全性。地基基礎(chǔ)施工技術(shù)和加固技術(shù)能夠保證地基施工質(zhì)量，并對施工存在一定問題的地基基礎(chǔ)進行細節(jié)性加固施工，避免地基出現(xiàn)變形等問題，提高地基的載荷強度。

1 造成地基基礎(chǔ)沉降的因素

1.1 地質(zhì)因素

對建筑物地基而言，最主要的影響之一便是地質(zhì)影響。引起建筑物地基下沉的地質(zhì)影響涉及土質(zhì)結(jié)構(gòu)、山地滑坡、地下水層等多種。在當前建筑行業(yè)日益發(fā)達，建設(shè)規(guī)模不斷擴大的環(huán)境下，施工中的地面環(huán)境影響也在日益變化。在建筑施工的過程中，同一建筑很有可能涉及各種地質(zhì)環(huán)境的地基基礎(chǔ)。而地質(zhì)的各種狀況，都有可能影響建筑物地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，使其各個部位結(jié)構(gòu)受影響，從而產(chǎn)生了不均勻沉降的問題[1]。而這些不均勻沉降對建筑的穩(wěn)定性和安全來說危害性也更大，難以通過地基加固技術(shù)簡單處理，還需要對被破壞的結(jié)構(gòu)加以修復(fù)，否則很可能危及建筑使用者的人身安全。

1.2 結(jié)構(gòu)因素

建筑物各部位的結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致地基基礎(chǔ)沉降的另一重要因素。由于建筑物不斷升級、規(guī)模不斷加大，導(dǎo)致建筑物整體的重量在不斷上升，在建筑物中不同的結(jié)構(gòu)位置的承載能力優(yōu)勢不同，如果在地基基礎(chǔ)施工時沒有對各部位進行加固，很有可能由于結(jié)構(gòu)載荷能力的影響出現(xiàn)地基基礎(chǔ)沉降的問題。尤其對于本身施工現(xiàn)場地質(zhì)條件相對較差的建筑工程而言，即使采用相應(yīng)的地基基礎(chǔ)施工技術(shù)也有可能出現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)載荷分布不均勻的問題，如果不及時加以解決，很可能出現(xiàn)不均勻沉降，帶來嚴重的安全隱患。

2 地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.1 復(fù)合地基成套技術(shù)

在復(fù)合地基成套技術(shù)中，分為夯實混凝土樁施工技術(shù)和混凝土粉煤灰碎石樁施工技術(shù)二個類別。其中，夯實混凝土樁施工技術(shù)首先要對混凝土建筑材料進行科學(xué)合理的搭配，使建筑材料質(zhì)量達到一定施工要求，并使建筑材料在機械成孔工藝作用下將其混合為水泥漿。其次，在分層回填技術(shù)的作用下，逐次夯實孔內(nèi)的土質(zhì)，使其內(nèi)部形成相應(yīng)的水泥土樁，并確保其土質(zhì)的均勻性。在復(fù)合地基成套技術(shù)當中，占據(jù)核心地位的就是褥墊層，將褥墊層布置在樁基礎(chǔ)和樁頂部的中間，使其發(fā)揮作用，成為復(fù)合組合的地基基礎(chǔ)。夯實水泥土樁施工能夠確保地基強度的均勻性，并且不容易受到外界環(huán)境的干擾，穩(wěn)定性相對較強。

水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)一般包括振動沉管灌注成樁和管內(nèi)泵壓混合料成樁。該技術(shù)首先需要對各原材料進行配比并將其攪拌均勻，其中包括碎石、水粉煤灰、砂以及適量的水。使用攪拌后的材料進行澆筑施工，形成強度樁，且保證其具備較高的黏度[2]。其次，同樣按照施工要求使用褥墊層進行鋪設(shè)，此施工需將褥墊層鋪設(shè)在樁基礎(chǔ)和樁頂部上，且確保選擇厚度適中的褥墊層。水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)的載荷能力較強，但相較于水泥土樁而言，其更容易出現(xiàn)變形的情況。

2.2 壓實技術(shù)

在地基基礎(chǔ)施工技術(shù)當中，壓實技術(shù)幾乎不涉及化學(xué)處理過程，其主要通過碾壓的方式將地基基礎(chǔ)施工中的各類混合物做壓實處理。在對混合物進行碾壓后，將其中存在的空隙排出，并采用相對較小的顆粒向其中加以填充，對整體混合物進行重新排列，使其充分混合，將其中多余的液體、氣體等物質(zhì)排出，使混合物中的空隙進一步減小，并且在混合物中單位面積的固體顆粒數(shù)量不斷提高，使混合物的密實度在此過程中不斷提高，以此保證建筑地基基礎(chǔ)的緊密度，且使其中的水分適當。壓實技術(shù)中所涉及的各因素都容易影響到地基的密實度，進而影響其穩(wěn)定性，因此在實際施工過程中，要嚴格按照施工要求對填料的顆粒、水量等加強控制，保證填料的合理性，進而提高地基基礎(chǔ)的密實度，降低后續(xù)出現(xiàn)沉降的概率。

2.3 靜力壓樁技術(shù)

靜力壓樁技術(shù)主要是將預(yù)制樁完全壓入土體中的施工技術(shù)，是一種沉樁技術(shù)。之所以采用靜力壓樁技術(shù)，不僅在于其工藝需求，還能夠降低打樁機施工過程中產(chǎn)生的噪聲，避免對施工現(xiàn)場周圍的居民造成影響。靜力壓樁施工技術(shù)首先應(yīng)先進行分段預(yù)制樁，再將這些預(yù)制樁分別壓入土體當中。將這些預(yù)制樁依次相連接，完成接長工作，在這一過程中要控制選段樁的長度，通?？紤]到樁架的高度，每段樁的長度在6m 左右[3]。圖1 為靜力壓樁技術(shù)工作。在接樁的過程中主要運用錨接或者焊接的方式，依次減少對鋼筋混凝土的使用量。靜力壓樁技術(shù)不僅能夠完成相應(yīng)的施工工作還能夠有效節(jié)約施工成本，減少噪聲污染等，提高整體經(jīng)濟效益。

2.4 振動沉樁技術(shù)

振動沉樁技術(shù)通常是作用于松散砂土或者軟土地基施工當中。首先將振動器安裝在建筑樁的頂部，通過開啟振動器形成激振力，使樁基內(nèi)的顆粒隨之出現(xiàn)振動并在運動過程中重新組合。在這一過程中，樁基內(nèi)部會出現(xiàn)緊縮的情況，形成位移，進而降低樁基表面與土體層之間的摩擦力。在振動器激振力的作用下，結(jié)合樁基自身的重力，樁會不斷下沉到土體當中。振動沉樁技術(shù)施工起來較為便捷，不需要過多的機械設(shè)備，施工環(huán)節(jié)也較為簡單，主要應(yīng)用的振動器設(shè)備質(zhì)量和體積又都比較小，便于施工人員搬運。振動沉樁技術(shù)不僅具有以上優(yōu)勢，還能夠便于后續(xù)的起重機打樁施工等。

2.5 真空預(yù)壓技術(shù)

真空預(yù)壓技術(shù)在施工過程中主要為了將軟土地基進行加固。在實際施工過程中，首先應(yīng)在地基的內(nèi)部布置塑料排水板或者砂井，并將砂墊鋪設(shè)到地面上。將密封膜鋪設(shè)到砂墊層之上，確保密封膜不透氣性，進而將大氣與砂墊層阻隔，形成一層真空的砂墊層。除此之外，密封膜還能夠促使其內(nèi)外部形成氣壓差，該氣壓差能夠有效提高地基的載荷，間接使地基的應(yīng)力增加，相當于二次加固。在完成后進行抽氣工作，抽氣前應(yīng)確保其質(zhì)量壓力與土體應(yīng)力相一致，隨著氣體的逐漸抽出，土體的應(yīng)力會不斷升高，對地基基礎(chǔ)形成加固效果。在抽氣環(huán)節(jié)結(jié)束后，地基基本上被充分固結(jié)。真空預(yù)壓技術(shù)能夠有效提高地基基礎(chǔ)的載荷，使其承載能力增強。

3 地基加固技術(shù)

3.1 強夯法

強夯法主要是通過對地基的強度和承載能力等進行提升，進而實現(xiàn)對地基的加固作用。相較于其他的地基加固技術(shù)而言，強夯法操作較為簡單，且能夠產(chǎn)生較高的施工效率，因此應(yīng)用范圍較廣。但是在實際施工的過程中，如果沒有嚴格按照要求進行，很可能出現(xiàn)地基的強度不符合要求，下沉情況嚴重等問題，使地基的表層土出現(xiàn)松散，導(dǎo)致地基的穩(wěn)定性下降。因此，在強夯法運用的過程中，首先應(yīng)將砂石層提前鋪設(shè)在土層之上，避免在夯擊的過程中，含水地層受到其作用力的沖擊被破壞，導(dǎo)致地基內(nèi)部出現(xiàn)流動的液體。其次，要強化地基所處位置的地質(zhì)勘查工作，加大勘察力度，并確保強夯的施工方案在地質(zhì)考察基礎(chǔ)上進行，針對不同的地質(zhì)情況采取不同的加固措施[4]。比如，通過地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)地層中含有砂卵石等加成，那么在夯擊時就可以適當將夯錘的質(zhì)量調(diào)高，并將其放置在更高的懸掛位置，也可以通過增加夯擊次數(shù)等措施提高夯擊力度。另外，在夯擊工作實際開展的進程中，施工人員需隨時觀察施工的具體情況，通過地層的作用情況調(diào)整夯擊的次數(shù)、夯點之間的距離等，確保施工的合理性。在完成夯擊工作后，還需要將夯擊作用下形成的凹坑填平，將夯錘固定在夯點上方6m 左右的位置，進行滿夯施工環(huán)節(jié)，確保施工的完整度，對地基基礎(chǔ)進行高度加固。

3.2 靜壓力加固法

靜壓力加固法在應(yīng)用的過程中需要借助相應(yīng)的機械設(shè)備，包括自重裝置、液壓設(shè)備等，從而使樁基可以在與建筑物承重量之間所形成的反作用力的影響下被強力地壓在到混凝土體之中，使建筑物地基土層當中的間隙大大減小，以增加建筑物地基的密實程度，從而增加了其承載能力。在實際施工過程中，工程技術(shù)人員還必須事先把角鐵安裝到上下節(jié)段的管樁銜接部位，以此為后續(xù)能夠持續(xù)性進行靜力壓裝工作打下基礎(chǔ)。在設(shè)置液壓設(shè)備的壓力等相關(guān)參數(shù)時應(yīng)嚴格按照施工需求進行，在壓力值與設(shè)計的載荷值相一致時，要立刻停止壓裝工作。在靜壓力加固結(jié)束后，還需要對其中的結(jié)構(gòu)鋼筋、樁的頂部鋼筋等進行焊接處理，確保加固的效果。在焊接時要確保焊接的科學(xué)性和完全性，否則很容易導(dǎo)致地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性受到影響。在終樁工作完成后，最好將其與原始基樁相互焊接，以此能夠進一步提高地基整體的強度，使建筑的載荷能力增強。

3.3 灌漿加固法

灌漿加固法在操作的過程中主要通過在地基基礎(chǔ)中鉆打孔洞，并使用適量的水泥砂漿或者化學(xué)漿液等灌注到孔洞當中。在漿液或砂漿的作用下，土體顆粒與其接觸會形成相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，進而使其在孔洞內(nèi)部形成膠結(jié)的現(xiàn)象。所形成的膠結(jié)在硬化后便能夠?qū)Φ鼗a(chǎn)生加固的作用，使地基的物理性能和承載能力更強，并且膠結(jié)能夠有效將地基中原本的空隙或裂縫填充，使其密實度增強，進一步對地基實現(xiàn)加固效果，具體施工如圖2 所示。在灌漿加固法中包含靜壓灌漿和高壓噴射灌漿兩種不同的技術(shù)類型。在灌漿加固施工的過程中，技術(shù)人員應(yīng)對其中所涉及的各項數(shù)據(jù)參數(shù)等進行反復(fù)試驗，確保數(shù)據(jù)合理性。并且，技術(shù)人員要嚴格檢查鉆孔的質(zhì)量和精準度等，根據(jù)實際施工需求，配置適量且配比合理的漿液，在漿液初凝之前完成灌漿作業(yè)，確保灌漿加固法應(yīng)用的有效性。在灌漿加固時，應(yīng)先作業(yè)于地基的邊緣地區(qū)，再依次逐漸向內(nèi)擴展，不斷延伸到地基的中心地區(qū)[5]。同時，在灌漿加固的過程中，還要注意避免出現(xiàn)串孔的問題，保證注漿的有序性和規(guī)范性。

3.4 地基加寬加固技術(shù)

地基加寬加固技術(shù)主要應(yīng)用于建筑工程本身所處位置的地質(zhì)基礎(chǔ)較差或者建筑施工對地基的承載能力要求較高時。由于以上地基加固技術(shù)針對本身地質(zhì)環(huán)境較差的地基難以實現(xiàn)高效的加固，難以達到建筑的要求，因此，針對這種情況就可以采取將地基加寬的方式對其進行加固。通過使用鋼筋混凝土等材料將地基的面積范圍擴大，進而有效避免地基沉降的問題。在地基加寬加固技術(shù)施工當中，技術(shù)人員需要尤其注意新拓寬的地基與原有地基之間的銜接，將二者之間的銜接縫進行處理，保證地基的密實度，進而提高地基基礎(chǔ)整體的結(jié)構(gòu)強度。同時，在這一過程中還需要注意壓樁之間的連接問題，避免由于各樁的垂直程度不夠?qū)е聵吨g連接效果較差，甚至出現(xiàn)位移問題。

4 結(jié)語

綜上所述，地基施工對于建筑工程而言至關(guān)重要，只有保證地基施工的質(zhì)量，才能提高建筑整體的穩(wěn)定性。對此，施工技術(shù)人員應(yīng)加強對復(fù)合地基成套技術(shù)、壓實技術(shù)、靜力壓樁技術(shù)、振動沉樁技術(shù)、真空預(yù)壓技術(shù)等基礎(chǔ)施工技術(shù)的研究和優(yōu)化，并科學(xué)通過強夯法、靜壓力加固法、灌漿加固法、地基加寬加固技術(shù)對地基基礎(chǔ)進行加固，確保地基的密實性和承重能力，以此提高建筑物整體的穩(wěn)定性。