房屋建筑中地基處理施工技術(shù)研究

郭 武

（中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

由于我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，隨著城市化的深入，房屋建筑項(xiàng)目越來(lái)越多，地基工程是房屋建筑項(xiàng)目工程中最重要的一部分，其質(zhì)量好壞與房屋建筑質(zhì)量好壞成正比。為了切實(shí)有效地提高房屋建筑項(xiàng)目工程的施工質(zhì)量，必須要采取科學(xué)的地基處理技術(shù)，提升房屋建筑工程的穩(wěn)固性。

1 房屋建筑地基處理的特點(diǎn)

1.1 復(fù)雜性

由于我國(guó)國(guó)土面積大，涉及的地質(zhì)環(huán)境各不相同，所以每個(gè)地區(qū)的土質(zhì)也有差異，如凍土、軟土、硬土等。在這樣的情況下，我國(guó)各地區(qū)在進(jìn)行房屋建筑地基施工中就需要采取不同的地基處理技術(shù)。如我國(guó)處在環(huán)太平洋地震帶上的土質(zhì)，就涉及不同類型的房屋建筑地基處理技術(shù)，通常一處房屋建筑項(xiàng)目需要用到多種地基處理技術(shù)，顯得尤為復(fù)雜。

1.2 嚴(yán)重性

在整個(gè)房屋建筑項(xiàng)目工程施工中，地基是最基礎(chǔ)的部分，也是最重要的部分，只有確定了地基才能進(jìn)行下一步的施工工作。如果在地基過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，不僅會(huì)影響到整個(gè)項(xiàng)目工程的施工，嚴(yán)重影響工期，增加項(xiàng)目資金投入，而且對(duì)項(xiàng)目的施工質(zhì)量與居民生命財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)帶來(lái)巨大的隱患。

1.3 困難性

在對(duì)房屋建筑地基處理中，會(huì)涉及到許多不同的專業(yè)技術(shù)，對(duì)于一些細(xì)節(jié)部分，要用到不同的專業(yè)技術(shù)進(jìn)行解決。由于地基工作是在地下完成，難度系數(shù)大，假如地基工作在運(yùn)用多種專業(yè)技術(shù)之后還是無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，房屋質(zhì)量問(wèn)題就難以解決。地基工作與房屋的完整性息息相關(guān)，如果地基工作質(zhì)量受損，必然會(huì)影響到房屋的結(jié)構(gòu)完整性，房屋的質(zhì)量也會(huì)受到一定的影響。

1.4 潛在性

房屋建筑地基工作是在地下進(jìn)行，因此，在地基施工過(guò)程中，很難在完工前發(fā)現(xiàn)地基中存在的風(fēng)險(xiǎn)，這也就限制了施工隊(duì)及時(shí)處理地基中隱藏的問(wèn)題。如果無(wú)法確認(rèn)房屋建筑的安全系數(shù)，可能會(huì)對(duì)后期的房屋建筑施工造成一定的影響，無(wú)法保證后期的工作安全性。因此，房屋建筑地基工作中存在著潛在性的特點(diǎn)。

1.5 多發(fā)性

盡管在我國(guó)房屋建筑項(xiàng)目施工中，施工隊(duì)都能正確認(rèn)識(shí)到地基處理的重要性，也在盡量排除在地基施工中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，然而，由于在實(shí)際地基施工中，會(huì)受到現(xiàn)實(shí)環(huán)境的制約，出現(xiàn)一些意料之外的問(wèn)題。地基作業(yè)一旦出現(xiàn)了質(zhì)量方面的問(wèn)題，輕則會(huì)令建筑工程產(chǎn)生裂縫，重則會(huì)導(dǎo)致建筑工程坍塌，這樣一來(lái)，就會(huì)給住戶的人身安全造成威脅，也會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 地基處理施工技術(shù)

2.1 地基夯實(shí)法

對(duì)于濕陷性黃土地質(zhì)而言，可以分為輕微、中等與強(qiáng)烈三種類型，在選擇地基處理施工技術(shù)時(shí)，強(qiáng)夯法是比較適用的。在對(duì)濕陷性黃土地質(zhì)實(shí)行強(qiáng)夯法之前，要先確定好黃土類型，根據(jù)實(shí)際需求確定夯實(shí)程度；在規(guī)劃的強(qiáng)夯范圍內(nèi)，施工之前應(yīng)該要保證場(chǎng)地清理干凈，并用砂石將場(chǎng)地鋪上一層，值得注意的是，要確定好地下水位的位置，避免波及地下水，如果在規(guī)劃強(qiáng)夯范圍內(nèi)有涉及地下水，可以選擇設(shè)置排水渠；加固地區(qū)一般比強(qiáng)夯范圍要小1/2，強(qiáng)夯范圍要比實(shí)際加固地區(qū)擴(kuò)大3.5m 以內(nèi)；確定強(qiáng)夯范圍之后就要根據(jù)實(shí)地情況設(shè)置夯擊距離，對(duì)夯擊點(diǎn)間距進(jìn)行合理的擴(kuò)大或縮??；計(jì)算每個(gè)夯擊點(diǎn)的處理次數(shù)，是以明確夯擊點(diǎn)間距作為前提的，處理次數(shù)一般是5～10 次，確保在夯擊后每個(gè)位置點(diǎn)的下沉距離不能超過(guò)50mm；在夯擊過(guò)程中難免會(huì)發(fā)生位移，嚴(yán)重的可能會(huì)對(duì)周邊土質(zhì)造成不利影響，比如發(fā)生形變、震顫等，因此，在夯擊過(guò)程中要及時(shí)調(diào)整設(shè)備位置，避免出現(xiàn)這種問(wèn)題。相比于其他的地基處理技術(shù)，夯實(shí)技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本低廉，能有效提高地質(zhì)穩(wěn)固性。

2.2 水泥樁

水泥樁相對(duì)于其他處理技術(shù)，具有吱聲強(qiáng)度大、快速融合水土兩大優(yōu)勢(shì)，在對(duì)地基處理時(shí)運(yùn)用水泥樁可以充分發(fā)揮這兩大優(yōu)勢(shì)，形成良好效果。利用攪拌設(shè)備將土體與混凝土預(yù)制漿攪拌均勻，由于含水量與軟土層縫隙較大，假如直接將水泥倒入其中會(huì)形成膠結(jié)溶液，屬于一種化學(xué)反應(yīng)；不論是水泥還是軟土層，其地基承載效果都是有限的，二者合二為一，就能有效提升土體的強(qiáng)度與地基承載效果。從實(shí)際情況來(lái)看，水泥攪拌樁并不能直接用于堅(jiān)硬土層與有障礙物的土層，而比較適用于黃土地質(zhì)、素填土地質(zhì)與淤泥地質(zhì)。在使用水泥樁地基處理技術(shù)時(shí)，為了確保其使用性能，要全面檢查鉆桿、鉆頭等部位，對(duì)攪拌樁進(jìn)行定位。通過(guò)定位，鉆頭、鉆桿與樁體三者應(yīng)該處于一條垂直線內(nèi)，鉆頭與樁體的位置，應(yīng)該是鉆頭位于樁體正上方，由此可見(jiàn)，二者是垂直狀態(tài)。施工人員應(yīng)該要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥集料進(jìn)行配比，為了保證攪拌過(guò)程中不結(jié)塊，將預(yù)制水泥漿統(tǒng)一倒入斗中之后進(jìn)行的壓漿處理，需要保證攪拌機(jī)不停；在下沉攪拌時(shí)，注意點(diǎn)有兩個(gè)，一個(gè)是攪拌速度應(yīng)該越來(lái)越快；另一個(gè)是在鉆進(jìn)時(shí)要確保桿的位置上不能發(fā)生偏移，因此施工人員應(yīng)該時(shí)刻注意，及時(shí)調(diào)整。例如，當(dāng)鉆進(jìn)深入2m 之后，施工人員正慢慢加快速度，在鉆進(jìn)過(guò)程中遇到了堅(jiān)硬土層阻擋，施工人員應(yīng)對(duì)其采用沖水的措施，待漿液呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)之后再將設(shè)備提升上來(lái)，避免設(shè)備出現(xiàn)斷裂問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)水泥樁完成后，為了保證鉆頭、鉆桿、集料管口通順，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理。

2.3 DDC 灰土擠密樁

該地基處理技術(shù)是通過(guò)合理利用螺旋鉆機(jī)，以分層的方式在孔內(nèi)打入灰土，分層夯實(shí)形成樁身，其原理就是利用孔內(nèi)生成強(qiáng)夯法的施工工藝。這是目前房屋建筑工程中常用的地基處理技術(shù)，適用于黃土、濕陷性黃土、素填土、古土壤等，是一種適用范圍較廣的技術(shù)。確定好軸線與樁體的位置之后，就能使用DDC 灰土擠密樁技術(shù)，對(duì)定樁打孔時(shí)一定要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，以免發(fā)生誤差。沉樁之前需要對(duì)沉管進(jìn)行二次打孔，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的土層含水量進(jìn)行檢測(cè)，確保含水量符合標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)制灰土?xí)r要注意石灰土含量要適量，為了均勻分配灰土與土體含水量均勻分配，攪拌的時(shí)間不能低于3min，一般3～5min 即可。此外，要對(duì)樁身進(jìn)行反復(fù)的錘擊，使樁徑不斷增大，與樁間部分土形成復(fù)合地基，復(fù)合地基的形成能改善濕陷性黃土的打孔結(jié)構(gòu)，消除黃土的濕陷性。這樣一來(lái)，就能有效減少地基的變形率，比起原來(lái)的地基承載力，能提升2～7 倍，地基的深度也增加了5～40cm。從這一角度上看，該地基處理方法更適用于濕陷性黃土地區(qū)的建筑施工。在施工過(guò)程中，施工人員要對(duì)夯錘與樁的位置關(guān)系定時(shí)檢查，以免發(fā)生位置偏離。例如，施工現(xiàn)場(chǎng)指派了專門(mén)負(fù)責(zé)檢查與監(jiān)督的人員，不僅要對(duì)夯實(shí)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)夯實(shí)后的復(fù)合地基也要進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)灰土擠密性。此舉不僅能夠有效保證工程的工作質(zhì)量，還能控制石灰土壤填料量與操作時(shí)間。

2.4 排水固結(jié)法

地下有地下水的存在，并且是流動(dòng)性的，由于在日常生活中會(huì)經(jīng)常用到地下水，一旦地下水資源被抽干，就會(huì)影響到地基，出現(xiàn)坍塌或者地陷等問(wèn)題。針對(duì)這樣的問(wèn)題，在地基處理技術(shù)中就要用到排水固結(jié)法，其原理是針對(duì)土質(zhì)疏松、容易坍塌的敏感地帶設(shè)置排水裝置，減少土壤之間的間隙，提升土壤的密實(shí)度，其中運(yùn)用到的方法有降水預(yù)壓法、真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法等。降水預(yù)壓法就是將地下水抽出來(lái)，降低空隙間的壓力，根據(jù)降水預(yù)壓法的特性，比較適用于飽和粉土以及細(xì)砂地基。在施工之前進(jìn)行降水預(yù)壓法能為后期的工作奠定良好的基礎(chǔ)，從而提升工作效率，但是由于能適用該方法的土質(zhì)條件有限，具有一定的局限性。在真空預(yù)壓法中，真空泵運(yùn)用之前要將砂墊層鋪設(shè)到砂井中，將地下水排除，提升土壤固結(jié)效果，這一方法好處在于工作機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，排水能力與效果都較為理想。堆載預(yù)壓法主要作用在于能夠提升地基承載力，操作方法為在地基施壓沉降時(shí)，在承載力提升時(shí)均勻進(jìn)行沉降。由此可見(jiàn)，在房屋建筑工程項(xiàng)目地基處理中，要運(yùn)用哪種地基處理技術(shù)，需要結(jié)合地基的實(shí)際情況，采用具體問(wèn)題具體分析原則，有針對(duì)性地選擇地基處理技術(shù)。

2.5 石振密法

碎石振密方法就是利用振動(dòng)型設(shè)備對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，利用振動(dòng)設(shè)備與高壓水流沖擊，對(duì)軟土地基形成孔洞，對(duì)這些孔進(jìn)行雜物清理，在使用振動(dòng)設(shè)備對(duì)孔洞進(jìn)行振密處理之前，要保證孔洞內(nèi)除了后續(xù)施工人員填充進(jìn)去的碎石之外無(wú)其他雜物。這種方法能有效提高碎石樁與土體本身的承載力，有利于增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。由于碎石樁自身強(qiáng)度較高，對(duì)土體具有一定的壓力，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，孔洞內(nèi)的水經(jīng)過(guò)碎石樁的壓力不斷流出，土體與碎石樁有機(jī)結(jié)合，地基慢慢變得堅(jiān)固，地基承載力也逐漸增強(qiáng)。從碎石振密法的特性上看，這種處理技術(shù)比較適用于較為松散的土層，例如雜填土、人工填土、砂礫等。在回填孔洞時(shí)，當(dāng)振動(dòng)設(shè)備對(duì)碎石處理已經(jīng)無(wú)法具有作用力時(shí)，就說(shuō)明樁孔達(dá)到了最大值，在開(kāi)展施工時(shí)，施工人員可以根據(jù)電流判斷，如果電流值出現(xiàn)頻繁的波動(dòng)，就說(shuō)明沒(méi)有達(dá)到最大值，仍然需要振動(dòng)處理直到達(dá)到最大值。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在選擇房屋建筑地基處理技術(shù)時(shí)，一定要提前做好實(shí)地勘察，根據(jù)實(shí)際情況選用正確處理技術(shù)，避免因?yàn)榭辈焓д`造成的處理技術(shù)選擇錯(cuò)誤。不僅如此，施工單位與職能部門(mén)要對(duì)地基施工要求充分重視，根據(jù)地基施工要求研究新的技術(shù)與方法，確保地基質(zhì)量，保障用戶生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。