建筑工程地基處理方法與施工技術(shù)分析

(山西省煤炭地質(zhì)局技術(shù)裝備中心，山西 太原 030006)

引言

在建筑工程中，地基是基礎(chǔ)部位，地基的安全穩(wěn)定關(guān)系到整個(gè)工程的安全性、穩(wěn)定性，但地基施工是建筑工程施工過程中最難把控質(zhì)量的環(huán)節(jié)。建筑工程地基處理是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。在地基施工中，既要保證方案合理，也要保證技術(shù)運(yùn)用得當(dāng)，方能從根本上提升地基處理的質(zhì)量與效率，確保建筑工程的安全施工與使用[1]。

1 地基危害與施工特點(diǎn)

1.1 常見地基危害

在建筑工程中，若地基質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)引發(fā)一系列的質(zhì)量問題，如基礎(chǔ)沉降、建筑變形、下陷甚至倒塌等，導(dǎo)致建筑無法正常使用，較為嚴(yán)重的還會(huì)造成人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。一般情況下，建筑工程中常見地基危害有：地基的整體性剪切破壞、地基不均勻沉降、地基過量沉降等，任一地基危害都會(huì)給整個(gè)建筑帶來重要影響。對(duì)部分建筑工程而言，地基出現(xiàn)損壞后，需組織專業(yè)人員進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致建筑成本增加，在后期使用過程中也容易出現(xiàn)各類問題[2]。

1.2 地基施工特點(diǎn)

1.2.1 地基施工難度大

地基是建筑工程的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)建筑起著承載、承托等作用。地基的施工質(zhì)量不僅會(huì)影響建筑的施工進(jìn)度，也會(huì)影響建筑的后期使用。地基的重要性決定了其施工是復(fù)雜且困難的。如地基施工中涉及到地下作業(yè)，而地下的水文地質(zhì)條件、土壤巖石構(gòu)造等一般相對(duì)復(fù)雜，存在不可預(yù)知性，且容易受到地下水文等外部條件的影響，施工難度大。同時(shí)，我國地域遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，這在一定程度上決定了地基施工環(huán)境復(fù)雜，施工過程中可能會(huì)遇到多樣化的地質(zhì)條件，如淤泥質(zhì)土、軟土、凍土、鹽酸土等，因而施工進(jìn)度、施工質(zhì)量也就很難得到保證[3]。

1.2.2 關(guān)聯(lián)因素多

建筑工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，每一施工環(huán)節(jié)、建筑部位都牽連甚多，尤其是地基施工更是關(guān)聯(lián)著許多因素，若在地基施工中未妥善處理各種影響因素，地基質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，將會(huì)給墻體、主體框架等后續(xù)施工均帶來不同程度的影響。如在地基施工中，未及時(shí)做好加固處理，導(dǎo)致地基失穩(wěn)，則建筑工程的整體結(jié)構(gòu)也會(huì)因此而受到破壞，從而使得建筑在施工與使用過程中存在諸多的質(zhì)量隱患、安全隱患。同時(shí)，地基是建筑的基礎(chǔ)部分，承擔(dān)著整個(gè)建筑的荷載，因而地基施工不可避免地影響建筑的上部結(jié)構(gòu)，甚至使整個(gè)工程施工受到嚴(yán)重影響。

2 建筑工程地基處理方法與技術(shù)

2.1 預(yù)壓處理技術(shù)

在進(jìn)行地基施工時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足等問題使得后續(xù)施工無法順利進(jìn)行。結(jié)合各種因素分析發(fā)現(xiàn)，造成地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足的主要原因在于地基比較軟弱，強(qiáng)度不足，容易導(dǎo)致地基失穩(wěn)。在建筑工程中，若地基上部具有填土，且土質(zhì)相對(duì)較軟，施工時(shí)就會(huì)導(dǎo)致地基土產(chǎn)生同弧滑動(dòng)，進(jìn)而造成地基整體剪切破壞，或?qū)е碌鼗a(chǎn)生側(cè)向位移，最終引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量事故。針對(duì)這一問題，可利用預(yù)壓處理技術(shù)予以解決。通過將一定的重力荷載作用到待建建筑的地基部位，通過該荷載排除該塊土地的水分，縮小土層空隙，從而起到加固地基、穩(wěn)定地基的作用。

當(dāng)前，地基工程施工中最為常見的有兩種預(yù)壓處理方式，一種真空預(yù)壓，一種是堆載預(yù)壓。這兩種預(yù)壓處理方式各有優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍，其中，真空預(yù)壓技術(shù)常被應(yīng)用于地基較深的施工處理中，通過真空預(yù)壓，能有效改善地基的深度(最深時(shí)為15 m)，可有效增強(qiáng)地基的穩(wěn)固性，使其符合建筑的施工要求。為有效確保真空預(yù)壓技術(shù)的處理效果，在使用該技術(shù)進(jìn)行地基施工處理時(shí)，應(yīng)在地基內(nèi)部提前設(shè)置好排水井，防止預(yù)壓過程中排出的水量過多而影響其他環(huán)節(jié)的施工。另外，堆載預(yù)壓技術(shù)在地基處理施工中也較為常見，并且該種技術(shù)較為靈活。在使用該技術(shù)處理地基時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地基地質(zhì)選擇相應(yīng)的預(yù)壓方式，目前常用的兩種堆載預(yù)壓方法為天然地基堆載預(yù)壓與砂井地基堆載預(yù)壓兩種。

2.2 碎石樁法與強(qiáng)夯法相結(jié)合的施工技術(shù)

在地基施工中，碎石樁法與強(qiáng)夯法相結(jié)合應(yīng)用的頻率也相對(duì)較高。這一地基處理技術(shù)的主要原理為：地基的上部形成一層復(fù)合底層，通過復(fù)合底層來提升地基的強(qiáng)度與承載力，增強(qiáng)地基的穩(wěn)固性，確保地基的施工質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)對(duì)該技術(shù)的有效使用，在地基施工前，施工人員應(yīng)先對(duì)施工場地、施工條件等進(jìn)行勘察，之后確定在每一施工階段采用何種方法，并嚴(yán)格按照施工圖紙、規(guī)范有序完成各項(xiàng)工作，從而保證施工質(zhì)量。在地基施工前，施工人員應(yīng)先整好基層土，之后于地基土層中填入碎石，使地基土被碎石擠壓密實(shí)，之后進(jìn)行排水固結(jié)處理，這樣可從根本上改變土質(zhì)水分多、空隙大的情況，有效地提升地基強(qiáng)度與承載力。在第二施工階段，施工人員應(yīng)在合理的情況下利用強(qiáng)夯法，通過強(qiáng)大的夯點(diǎn)撞擊碎石樁體，確保碎石充分進(jìn)入土層，以此在地基的上部形成一個(gè)復(fù)合的地基層，該地基層能起到保護(hù)地基結(jié)構(gòu)的作用，同時(shí)通過碎石與土壤的緊密結(jié)合，也能有效提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[4]。

與其他地基施工技術(shù)相比，碎石樁法與強(qiáng)夯法相結(jié)合的施工技術(shù)特點(diǎn)是有利于改善地基土層結(jié)構(gòu)，大大地提升了工程地基的密實(shí)性、穩(wěn)定性，確保地基質(zhì)量符合施工要求。但需要注意的是，在采用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，施工人員應(yīng)合理把握夯擊力度與夯擊深度，如果力度過小，則可能無法使碎石完全進(jìn)入到土層，得不到良好的處理效果；而如果力度過大，則會(huì)給地基的土層結(jié)構(gòu)帶來破壞，使地基處理效果適得其反。

2.3 擠密樁技術(shù)

對(duì)于地基而言，尤其是土質(zhì)比較軟的地區(qū)很容易出現(xiàn)沉降問題。因?yàn)橥临|(zhì)中經(jīng)常含有水分，土質(zhì)軟的地區(qū)，水分含量更大，壓縮性也隨之增加，在荷載的作用下，很容易引發(fā)地基沉降問題。同時(shí)由于地基的固結(jié)系數(shù)、滲透系數(shù)相對(duì)較小，因此沉降的時(shí)間很長，在某些情況下，土質(zhì)的沉降過程甚至可以達(dá)到幾十年。針對(duì)此類問題，可利用擠密樁技術(shù)進(jìn)行施工。在地基部位，將樁管打入土中，使之形成一個(gè)孔，之后拔出樁管，將砂石或其他材料填入孔中，最后進(jìn)行夯實(shí)處理。經(jīng)過處理能將原來的松軟土層擠密，并利用砂石形成的樁與原土層形成一個(gè)復(fù)合土層，作為支承層，這樣地基的承載力將大大增加，地基的沉降變形幅度也會(huì)減少。

3 結(jié)語

地基是建筑工程的基礎(chǔ)，地基的施工質(zhì)量直接影響著建筑工程整體施工質(zhì)量與效益，影響建筑的正常使用。在建筑施工過程中，相關(guān)單位應(yīng)正確認(rèn)識(shí)地基施工的重要性，結(jié)合地基施工中常見病害與工程所處環(huán)境，科學(xué)選用預(yù)壓處理法、碎石樁處理法等相關(guān)地基處理方法，有效改善地基土層密度不足、地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性缺失等情況，確保建筑工程地基的施工質(zhì)量。