復雜地質(zhì)條件下建筑基礎施工技術應用實踐

【摘要】隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在復雜地質(zhì)條件下進行建筑基礎施工已成為一項重要挑戰(zhàn)。文章通過對復雜地質(zhì)條件的分析，探討了各種建筑基礎施工技術在實際工程中的應用，并同時結合具體案例，詳細闡述了不同施工技術的特點、優(yōu)勢以及應用過程中需要注意的問題，并通過實際數(shù)據(jù)展示了這些技術的有效性和可靠性。

【關鍵詞】復雜地質(zhì)條件；建筑基礎；施工技術

【中圖分類號】TU753 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）11-0136-03

0 引言

復雜地質(zhì)條件包括軟土地基、巖石地基、不均勻地基、高地下水位等，這些地質(zhì)條件會對建筑基礎的設計和施工提出更高的要求。因此，本研究旨在為復雜地質(zhì)條件下的建筑基礎施工提供有力支持，推動建筑行業(yè)的技術進步與高質(zhì)量發(fā)展。

1 復雜地質(zhì)條件的類型及特點

1.1 軟土地基

軟土地基是指由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。軟土地基的特點是壓縮性高、強度低、透水性差、含水量大。在軟土地基上進行建筑基礎施工，容易出現(xiàn)地基沉降、不均勻沉降、滑移等問題。地基沉降會導致建筑物整體下沉，影響建筑物的使用功能和安全性。不均勻沉降則會使建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜，嚴重時甚至會導致建筑物倒塌?；茊栴}則可能發(fā)生在斜坡上的軟土地基，當土體的抗剪強度不足以抵抗外部荷載時，就會發(fā)生滑移，對建筑物造成嚴重破壞[1]。

1.2 巖石地基

巖石地基是指由巖石構成的地基，巖石地基的特點是強度高、壓縮性低、穩(wěn)定性好。然而，巖石地基的表面往往不平整。由于地質(zhì)構造和風化作用的影響，巖石表面可能存在起伏、裂縫和凸起等不良地質(zhì)現(xiàn)象。這給建筑基礎施工帶來了很大的困難，需要進行大量的平整和處理工作。此外，巖石地基中還可能存在裂縫和溶洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象。裂縫會降低巖石的整體性和強度，溶洞則可能導致地基塌陷和不均勻沉降。在施工前，必須對巖石地基進行詳細的勘察和檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理這些不良地質(zhì)現(xiàn)象。

1.3 不均勻地基

不均勻地基是指地基土的物理力學性質(zhì)在水平方向和垂直方向上存在較大差異的地基。不均勻地基的特點是容易引起建筑物的不均勻沉降。由于地基土的性質(zhì)不同，其壓縮性和承載能力也會存在差異。在建筑物荷載作用下，不同部位的地基土會產(chǎn)生不同程度的沉降，從而導致建筑物出現(xiàn)傾斜、裂縫等問題。由于不同部位的沉降量不同，建筑物會向沉降量大的一側(cè)傾斜。如果傾斜角度過大，不僅會影響建筑物的外觀和使用功能，還可能危及建筑物的安全。

1.4 高地下水位地基

高地下水位地基是指地下水位較高的地基，高地下水位地基的特點之一是在施工過程中容易出現(xiàn)涌水、流砂等問題。當基坑開挖到地下水位以下時，地下水會在壓力作用下涌入基坑，形成涌水現(xiàn)象。由于地下水的存在，一些對水敏感的施工材料，如水泥、混凝土等，可能會受到侵蝕和破壞，降低其強度和耐久性。因此，在高地下水位地基上進行施工時，必須選擇合適的施工材料，并采取有效的防水和防潮措施[2]。

2 復雜地質(zhì)條件下建筑基礎施工技術

2.1 樁基礎施工技術

2.1.1 灌注樁施工技術

灌注樁是通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等方式在地基土中形成樁孔，再放置鋼筋籠并灌注混凝土而成。其具有諸多顯著優(yōu)點，如施工噪聲小，可有效降低對周邊環(huán)境的噪聲干擾；振動小，能減少對鄰近建筑物及地下管線的影響；對周圍環(huán)境影響極小，尤其適用于對施工環(huán)境要求較高的區(qū)域。在復雜地質(zhì)條件下，灌注樁展現(xiàn)出強大的適應性和優(yōu)勢。它能夠輕松穿過軟土層、巖石層等不良地質(zhì)層，精準到達穩(wěn)定的持力層，為建筑物提供堅實可靠的基礎支撐，從而有力保證建筑物的穩(wěn)定性。

2.1.2 預制樁施工技術

預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場預先制作好的樁體，然后借助機械將其打、壓入地基土中。預制樁的施工速度極快，可大幅縮短工程建設周期。同時，由于在工廠或特定場地進行預制，其質(zhì)量更容易控制，能夠確保樁體的強度、尺寸等關鍵指標符合設計要求。在復雜地質(zhì)條件下，預制樁可根據(jù)不同的地質(zhì)情況靈活選擇不同的樁型和施工方法。比如預應力混凝土管樁，具有較高的強度和良好的耐久性，適用于多種復雜地質(zhì)環(huán)境。方樁則在特定地質(zhì)條件下能夠發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢。

2.2 地基處理技術

2.2.1 強夯法

強夯法是利用重錘自由下落產(chǎn)生的強大沖擊力，使地基土密實，進而提高地基承載力和穩(wěn)定性。該方法具有施工簡單易行的特點，無須復雜的設備和工藝，可快速組織施工。其效果顯著，能在較短時間內(nèi)顯著改善地基土的物理力學性質(zhì)。成本低，相比其他一些地基處理方法，強夯法在經(jīng)濟上具有較大優(yōu)勢。在復雜地質(zhì)條件下，強夯法可有效地處理軟土地基、不均勻地基等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

2.2.2 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用高壓噴射設備將水泥漿等漿液噴射到地基土中，與地基土攪拌混合形成固結體，從而提升地基承載力和穩(wěn)定性。該方法施工速度快，能在較短時間內(nèi)完成地基處理工作。適用范圍廣，無論是巖石地基、高地下水位地基還是其他復雜地質(zhì)條件，都能發(fā)揮良好的處理作用。效果好，形成的固結體強度高、穩(wěn)定性好，能夠有效改善地基土的性能[3]。

2.3 基坑支護技術

2.3.1 土釘墻支護技術

土釘墻支護技術是一種由土釘、噴射混凝土面層以及被加固的土體共同構成的支護結構體系。這種技術的核心在于通過土釘?shù)牟迦牒蛧娚浠炷撩鎸拥氖┕ぃ纬梢粋€堅固的復合體，從而達到穩(wěn)定土體的目的。土釘墻支護技術因其施工過程相對簡單、成本較低以及對周圍環(huán)境影響較小等顯著優(yōu)點而備受青睞。特別是在面對復雜地質(zhì)條件時，如土質(zhì)邊坡和軟土地基，土釘墻支護技術能夠有效地提供所需的支護作用，確?；拥陌踩€(wěn)定。

2.3.2 排樁支護技術

排樁支護技術則是一種由混凝土灌注樁、預制樁等多種樁型組合而成的支護結構。這種技術的主要特點在于其剛度大、穩(wěn)定性好，適用范圍廣泛。排樁支護技術通過將樁體緊密排列，形成一道堅固的屏障，從而有效地抵抗土壓力和水壓力，確保基坑的穩(wěn)定性。在復雜地質(zhì)條件下，如巖石地基和高地下水位地基等不良地質(zhì)現(xiàn)象中，排樁支護技術能夠發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢，提供可靠的支護效果，保障施工安全[4]。

3 復雜地質(zhì)條件下建筑基礎施工技術的應用項目分析

3.1 工程概況

某大型商業(yè)綜合體項目坐落于山區(qū)，地形極為復雜，地質(zhì)構造多變，給工程建設帶來巨大挑戰(zhàn)。場地內(nèi)主要分布著軟土層、巖石層和不均勻土層，這種復雜的地質(zhì)組合使得基礎施工難度大幅增加。此外，地下水位較高，進一步加大了施工的復雜性和風險性。項目建筑面積8萬 ㎡，地上共8層，建筑高度為30 m，地下2層，其規(guī)模之大對基礎工程提出了更高的要求。

3.2 基礎施工方案的選擇

針對項目的復雜地質(zhì)條件，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，最終選擇了灌注樁基礎、強夯法地基處理和排樁支護技術相結合的施工方案。

1）灌注樁基礎。采用灌注樁基礎主要考慮其能夠有效穿過軟土層和巖石層，從而到達穩(wěn)定的持力層，為建筑物提供堅實的支撐，確保建筑物的穩(wěn)定性。灌注樁的直徑為1 000 mm，樁長 30 m，混凝土強度等級為C30。

2）強夯法地基處理。對于軟土層和不均勻土層，強夯法是一種有效的處理方式。通過強夯法，可以顯著提高地基土的承載力和穩(wěn)定性，減少地基沉降。強夯的夯擊能為3 000 kN .m，夯點間距為5 m。

3）排樁支護技術。采用排樁支護技術能夠有效地支護基坑，確保施工安全。排樁采用混凝土灌注樁，樁徑為1 200 mm，樁間距為1.5 m，樁頂設置冠梁和錨桿。排樁支護技術具有剛度大、穩(wěn)定性好的特點，能夠承受較大的土壓力和水壓力，為基坑提供可靠的支護。

3.3 施工過程及技術要點

3.3.1 灌注樁施工

在進行灌注樁施工前，首先需對場地進行平整，以滿足施工的各項要求，并鋪設施工道路以便于設備及材料的運輸。同時，設置泥漿池和沉淀池以處理鉆孔過程中產(chǎn)生的泥漿，防止對環(huán)境造成污染。施工過程中，采用旋挖鉆機進行鉆孔作業(yè)，利用其高效率和高精度的特點，通過精確的測量儀器對鉆孔深度和垂直度進行實時監(jiān)控，確保偏差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。隨后，采用泥漿循環(huán)清孔法徹底清除孔底沉渣，確?？椎壮猎暮穸炔怀^規(guī)范規(guī)定。鋼筋籠的制作在加工廠內(nèi)完成，確保其尺寸和質(zhì)量均符合設計要求，然后使用吊車進行吊放，注意鋼筋籠的垂直度和位置，確保其準確地放置于樁孔內(nèi)。最后，采用導管法進行混凝土灌注，嚴格控制混凝土的坍落度和灌注速度，根據(jù)施工條件和設計要求調(diào)整坍落度，確?；炷辆哂辛己玫牧鲃有院吞畛湫?，同時灌注速度要適中，以避免混凝土離析或堵塞導管。

3.3.2 強夯法施工

在進行強夯法施工前，首先需要進行周密的施工準備，包括清理施工場地、排除障礙物，以確保強夯作業(yè)能夠順利進行。隨后，基于地質(zhì)狀況、工程需求以及施工經(jīng)驗，綜合考量并確定強夯作業(yè)的各項參數(shù)，如夯擊能量、夯點間距及夯擊次數(shù)等。然后，按照設計要求，執(zhí)行第一輪的點夯作業(yè)，精確控制夯點間距，并嚴格監(jiān)控夯擊能量與次數(shù)。在點夯過程中，需密切監(jiān)測地面的沉降與隆起狀況，以便根據(jù)實際情況適時調(diào)整夯擊參數(shù)。完成第一輪點夯后，進行第二輪點夯作業(yè)，夯擊能量與次數(shù)應與第一輪保持一致，以確保地基土得到充分的加固。最后，執(zhí)行滿夯作業(yè)，夯擊能量設定為1 000 kN .m，夯擊次數(shù)為兩次，目的在于對地基土進行最終加固，提升地基的整體穩(wěn)定性，為后續(xù)的工程建設打下基礎。

3.3.3 排樁支護施工

在進行排樁支護施工前，首先需完成施工前的準備工作，包括場地的平整，確保場地平整度達到施工標準。隨后，進行測量放線作業(yè)，精確標定樁位，為后續(xù)的鉆孔灌注樁施工提供準確的定位信息。然后，開展鉆孔灌注樁施工，使用旋挖鉆機進行鉆孔作業(yè)，嚴格控制鉆孔深度與垂直度，確保樁孔質(zhì)量滿足設計、規(guī)范規(guī)定。在加工廠制作鋼筋籠后，用吊車進行吊裝，吊裝過程中密切關注鋼筋籠的垂直度和位置，確保其準確置于樁孔內(nèi)。采用導管法灌注混凝土，控制混凝土坍落度和灌注速度，保證混凝土具有良好的流動性和填充性。之后進行冠梁施工，在樁頂設置冠梁，將排樁連接成一個整體，以增強支護結構的穩(wěn)定性。冠梁的混凝土強度等級應與排樁保持一致，并在施工過程中注意冠梁的尺寸與位置，確保與排樁連接的牢固性。最后，在冠梁上設置錨桿，對排樁進行錨固，錨桿的長度、直徑和間距應根據(jù)設計規(guī)范確定。在施工中，需重視錨桿的安裝質(zhì)量，以確保其能有效發(fā)揮錨固作用[5]。

3.4 施工效果

在該大型商業(yè)綜合體項目中，對不同施工部分進行了嚴格的施工效果檢測與數(shù)據(jù)分析見表1。對于灌注樁承載力檢測，采用靜載試驗方法，單樁承載力設計值為5 000 kN，實際檢測值達5 200 kN，滿足設計要求。強夯法地基處理效果顯著，處理后的地基土承載力達200 kPa，比處理前提高50%以上，且建筑物最大沉降量為10 mm，滿足設計要求。排樁支護效果良好，排樁的最大位移量為20 mm，在允許范圍內(nèi)，錨桿的拉力最大值為200 kN，同樣滿足設計要求。

4 結語

綜上所述，復雜地質(zhì)條件下的建筑基礎施工是一項挑戰(zhàn)性工作。通過對樁基礎施工技術、地基處理技術和基坑支護技術的應用實踐，可以有效地解決復雜地質(zhì)條件下建筑基礎施工中遇到的問題。在實際工程中，應根據(jù)具體的地質(zhì)條件和工程要求，選擇合適的施工技術，并嚴格按照規(guī)范進行施工，以確保建筑基礎的施工質(zhì)量和安全性。同時，應加強對施工過程的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施進行處理，以保證工程順利進行。

參考文獻

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[5] 鄔俊明.復雜地質(zhì)情況下旋挖樁施工技術探析[J].四川水泥，2023（9）：77-79.