建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理方法研究

李 志 強(qiáng)

(太原市聚川都市建筑工程設(shè)計(jì)有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

新時(shí)代背景下，社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，促使建筑工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)。而隨著建筑工程企業(yè)的同步增多，建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量也呈現(xiàn)出參差不齊的現(xiàn)狀。作為建筑工程項(xiàng)目的施工基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)是整個(gè)工程的基礎(chǔ)，不僅要確保其質(zhì)量，更要避免影響到后續(xù)的施工進(jìn)度與利潤(rùn)收益。因而，對(duì)于建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理方法的研究，就具有極大的應(yīng)用價(jià)值與實(shí)踐意義。

1 建筑工程地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性

1.1 確保最大功能性目標(biāo)達(dá)成

隨著各類(lèi)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用逐漸增多，使得建筑工程項(xiàng)目會(huì)依照設(shè)計(jì)要求而呈現(xiàn)出更為多樣化的功能性。與此同時(shí)，建筑物的外觀設(shè)計(jì)，也較之以往的建筑項(xiàng)目，有著明顯的改變。但無(wú)論是建筑物的外觀或各類(lèi)功能性的實(shí)現(xiàn)，都無(wú)法離開(kāi)最為基礎(chǔ)的地基處理與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[1]。換句話說(shuō)，也只有嚴(yán)格保障建筑工程基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)以及施工，才能為建筑物后續(xù)的多功能性及外觀構(gòu)建，奠定下堅(jiān)實(shí)且牢固的基礎(chǔ)。而只有地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)日趨完善，建筑物的最大功能性目標(biāo)才能夠達(dá)成。

1.2 可持續(xù)發(fā)展性

對(duì)于建筑企業(yè)而言，建筑工程項(xiàng)目在投入使用后的使用年限，以及對(duì)于各種內(nèi)外部因素的承載程度，將成為其衡量利益能否達(dá)到最大化的前提與標(biāo)準(zhǔn)。若建筑物應(yīng)用時(shí)限較長(zhǎng)，則所獲取到的利益便會(huì)更加趨向于最大化標(biāo)準(zhǔn)；反之，若建筑物使用年限較短，則所消耗的社會(huì)資源與基礎(chǔ)類(lèi)成本便會(huì)顯著增多，進(jìn)而影響到建筑物的可持續(xù)發(fā)展性。由此便能夠充分體現(xiàn)出建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理方法的重要程度。并且，隨著綠色建筑理念的提出與實(shí)施，建筑工程項(xiàng)目不僅要符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，更要從節(jié)能角度來(lái)降低社會(huì)資源的應(yīng)用與優(yōu)化配置[2]。而這一基礎(chǔ)，也是需要通過(guò)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與地基處理予以直接或間接性實(shí)現(xiàn)。

1.3 工程質(zhì)量保證

俗話說(shuō)：“九層之臺(tái)起于壘土，千里之行始于足下”，便是強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)的重要性。而地基作為建筑工程項(xiàng)目的根基部分，只有通過(guò)良好的建筑區(qū)域選取、地質(zhì)勘查與環(huán)境分析以及嚴(yán)格且完善的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理，才能為建筑工程的質(zhì)量保駕護(hù)航。這也是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與地基處理的重要性之一。

2 建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容分析

2.1 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求

在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前期，需對(duì)所選定的施工區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘查工作，如水文、氣候以及地質(zhì)情況等方面的勘查與測(cè)量。同時(shí)，應(yīng)對(duì)土質(zhì)進(jìn)行采樣分析，由土質(zhì)成分來(lái)確定后續(xù)的設(shè)計(jì)與施工處理方法[3]。隨后，需由設(shè)計(jì)單位針對(duì)地質(zhì)勘查工作中所提交的勘察資料，進(jìn)行該施工區(qū)域建筑工程項(xiàng)目的針對(duì)性設(shè)計(jì)。若該施工區(qū)域?yàn)檐浲恋鼗?，則應(yīng)通過(guò)各種加固處理方式，來(lái)杜絕地基在施工或后續(xù)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的變形及塌陷等情況。由此便需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中確保地基處理與地基選型之間，具備良好的結(jié)合性。

2.2 地基選型

在進(jìn)行地基選型環(huán)節(jié)中，需要依照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，針對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行地基類(lèi)型的差異性選取。與此同時(shí)，地基選型還應(yīng)結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的整體性、布局特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)荷載能力以及抗震性能等因素。這便需要在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，考慮到建筑結(jié)構(gòu)的整體性，并確保上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)形式之間吻合與協(xié)調(diào)。促使建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分既具有顯著的獨(dú)立性，又能做到兼顧與互補(bǔ)。

2.3 制約因素分析

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行時(shí)，還需要對(duì)臨近建筑物的信息進(jìn)行整合與分析，依照地質(zhì)勘查結(jié)果來(lái)判斷周邊建筑物是否會(huì)對(duì)所建項(xiàng)目造成地基上的影響，進(jìn)而分析出所建建筑物在功能性方面能否受到制約，如地基變形、塌陷以及結(jié)構(gòu)承載力降低等。

3 地基處理方法研究

3.1 深層擠密法

深層擠密法是建筑物地基處理方法中應(yīng)用較為普遍的技術(shù)形式。其通過(guò)對(duì)地質(zhì)情況的勘察，探尋出存在軟土路基的位置，利用擠密樁方式來(lái)對(duì)軟土較厚的地質(zhì)位置進(jìn)行擠密作業(yè)。該施工技術(shù)環(huán)節(jié)相對(duì)簡(jiǎn)便，即在軟土地基內(nèi)進(jìn)行樁管的敷設(shè)，孔洞成型后拔出樁管，在孔洞位置內(nèi)進(jìn)行砂石、石灰以及灰土等材料的填筑，并進(jìn)一步將填筑材料在孔洞內(nèi)搗實(shí)。唯有如此，才能促進(jìn)樁管孔洞內(nèi)所填筑的材料，與附近的土質(zhì)進(jìn)行充分的結(jié)合，進(jìn)而結(jié)合成為復(fù)合土層，這在顯著提升該區(qū)域土質(zhì)承載力與強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，更能夠以全新合成的土層形成持力層，對(duì)上部建筑物所生成的壓力等進(jìn)行有效的承載。同時(shí)，此種深層擠密法也能夠有效的緩解或降低地基的沉降問(wèn)題，使地基的使用年限得到有效的延長(zhǎng)。

3.2 換填土法

換填土地基處理法，也是施工過(guò)程中所常見(jiàn)的地基處理形式之一，其通過(guò)對(duì)強(qiáng)度較低土質(zhì)的換填，來(lái)提升施工區(qū)域地基土質(zhì)的強(qiáng)度，使其能夠充分滿足設(shè)計(jì)與施工的要求標(biāo)準(zhǔn)。此種方法較為簡(jiǎn)易且實(shí)用，但在實(shí)際施工操作時(shí)仍需注意以下問(wèn)題：

1)材料選取。選取換填土材料時(shí)，應(yīng)以具備高穩(wěn)定性和強(qiáng)抗腐蝕能力的砂石或碎石為主，確保換填作業(yè)后的土質(zhì)強(qiáng)度提升標(biāo)準(zhǔn)符合施工要求。

2)夯實(shí)作業(yè)。在進(jìn)行土質(zhì)換填后，需對(duì)所換填的土質(zhì)進(jìn)行必要的夯實(shí)作業(yè)，以此促進(jìn)地基承載力與強(qiáng)度提升。

3)注意施工中的底基層固結(jié)情況。在進(jìn)行換填土及夯實(shí)作業(yè)后，地基層的固結(jié)速度便會(huì)大幅度提升。故應(yīng)對(duì)固結(jié)情況進(jìn)行定時(shí)關(guān)注，避免出現(xiàn)換填位置的地基承載力與強(qiáng)度過(guò)高，影響到后續(xù)的施工作業(yè)。

3.3 強(qiáng)夯法

在現(xiàn)階段的建筑物地基處理過(guò)程中，強(qiáng)夯法技術(shù)的應(yīng)用水平已然趨于成熟。此種方法即是在特定的時(shí)間內(nèi)(通常為短時(shí)間內(nèi))，利用外力對(duì)軟土地基進(jìn)行強(qiáng)大沖擊力的釋放，由此促使土體能夠在巨大的沖擊力量下出現(xiàn)明顯的變化。例如：通過(guò)強(qiáng)夯法能夠破壞原有的土體結(jié)構(gòu)、液化以及觸變恢復(fù)等。而這一操作的優(yōu)勢(shì)則在于，強(qiáng)夯法可以使地基中所存在的孔隙等，被外部的沖擊力量所擠壓，使地基內(nèi)的孔隙得到更為深度的加固與擠密，進(jìn)而在一定程度上提升地基土質(zhì)密度，尤其是軟土地基土質(zhì)中，其土體密度不僅較大，且具有的含水量也極為明顯。而通過(guò)強(qiáng)夯法的技術(shù)操作，既能確保軟土地基中土體密度得到有效擠壓，呈現(xiàn)出逐步遞增的強(qiáng)度趨勢(shì)，又能通過(guò)土層的內(nèi)部夯實(shí)，來(lái)有效緩解軟土地基所常見(jiàn)的地基沉降現(xiàn)象。這也使其成為現(xiàn)代建筑物地基處理方法中應(yīng)用較為普遍的技術(shù)形式之一。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與處理方法，是確保地基施工質(zhì)量，乃至整體建筑項(xiàng)目施工質(zhì)量的前提與基礎(chǔ)。但在現(xiàn)階段的建筑工程施工中，仍會(huì)出現(xiàn)由設(shè)計(jì)偏差或處理方式不當(dāng)，所引發(fā)的建筑物質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)此，建筑企業(yè)與施工單位應(yīng)嚴(yán)格做好地質(zhì)勘查、地基設(shè)計(jì)以及處理技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容。唯有如此，才能促使建筑企業(yè)利潤(rùn)最大化目標(biāo)的達(dá)成，也才能為我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)穩(wěn)定基礎(chǔ)后的前進(jìn)動(dòng)力。