關(guān)于建筑地基施工理論的研究及技術(shù)應(yīng)用核心探究

于貴全 范禹 于振華 劉昕 高瑞志

摘 ? 要：近年來我國建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展，建筑工程項目的數(shù)量和規(guī)模都在不斷增加，而地基施工是建筑工程中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)的相關(guān)理論研究以及技術(shù)應(yīng)用將直接關(guān)系到建筑工程整體施工質(zhì)量。因此施工單位以及相關(guān)的技術(shù)研究人員要深入研究地基施工的先進理論，并在地基施工中加強技術(shù)應(yīng)用的合理性和有效性，為建筑工程奠定堅實的地基基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑工程;地基施工;理論研究;技術(shù)應(yīng)用

1 ?引言

在建筑工程的施工過程中，地基是承載建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對于保證建筑工程整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)固性具有十分重要的作用。因此必須高度重視建筑地基施工技術(shù)問題，建筑施工的研究人員要不斷加強對地基施工理論的研發(fā)，并積極總結(jié)地基施工的實踐經(jīng)驗，與施工單位的技術(shù)人員以及施工人員相互配合，根據(jù)建筑工程的實際情況，合理選擇地基施工技術(shù)工藝，提高技術(shù)應(yīng)用的有效性和準(zhǔn)確性，不斷提高建筑地基的技術(shù)水平，為確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量安全提供更加可靠的保障，并促進我國建筑行業(yè)整體理論水平和施工技術(shù)能力的提高。

2 ?建筑地基施工理論的研究

2.1 ?概述建筑地基基本涵義及類型

（1）地基的基本涵義。所謂建筑地基主要是指為建筑結(jié)構(gòu)提供支撐基礎(chǔ)的巖石或土體，建筑地基是建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對于建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性具有重要的影響，因此施工單位必須高度重視建筑地基施工理論的研究工作，才能提高施工技術(shù)應(yīng)用的有效性和合理性[1]。

（2）建筑地基的主要類型。在建筑工程的地基施工中，地基主要包括天然地基以及人工地基這兩大類。而從施工技術(shù)方面則可以將建筑地基施工分成基礎(chǔ)性的工程施工技術(shù)和加固處理施工技術(shù)。而建筑地基施工理論研究的主要內(nèi)容既包括普通建筑地基的施工技術(shù)研究，也包括對需要進行土質(zhì)改善的地基巖土層進行加固處理技術(shù)的研發(fā)，從而為施工單位提供建筑工程地基施工技術(shù)選擇和應(yīng)用的理論指導(dǎo)，推動我國建筑行業(yè)地基施工技術(shù)水平的全面提高。

2.2 ?建筑地基施工理論研究的主要內(nèi)容

（1）軟弱地基處理的理論研究。由于我國幅員遼闊，不同地區(qū)的土質(zhì)特性存在較大的差異，因此在建筑工程的地基施工中必須對特殊土質(zhì)或者軟弱地基的處理技術(shù)進行深入的研究。所謂特殊土質(zhì)主要是指濕陷性黃土、膨脹土或者凍土等具有一定區(qū)域特征的土質(zhì)。而軟弱地基則主要是指建筑工程的的地基構(gòu)成中含有雜填土、淤泥以及充填土等壓縮性較高的土層結(jié)構(gòu)。由于軟弱地基以及特殊土質(zhì)的壓縮性較高，或者具有濕陷性以及脹縮性等特點，其承載能力較差，因此必須加強對這些地基加固處理施工技術(shù)的理論研究，才能確保建筑工程施工的質(zhì)量安全。

（2）建筑地基沉降控制的理論研究。在建筑工程的地基施工中，還需要加強對基礎(chǔ)沉降控制施工技術(shù)的理論研究。研究人員應(yīng)充分了解地基滲漏系數(shù)、基坑開挖施工以及建筑結(jié)構(gòu)重量等因素與地基沉降之間理論關(guān)系，并研發(fā)出相應(yīng)的施工技術(shù)，從而為建筑地基沉降控制提供有效的理論和技術(shù)支撐。

（3）建筑地基動力特性的理論研究。

在建筑地基施工理論的研究工作中，還要對地基的動力學(xué)特性進行深入的研究。例如地基結(jié)構(gòu)抗震性能研究，以及對施工過程中的打樁作業(yè)或者交通荷載等因素造成的地基土層結(jié)構(gòu)液化等問題研究等，并研發(fā)出有效的振動特征改善處理技術(shù)工藝，從而確保建筑地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性[2]。

（4）建筑地基抗剪控制的理論研究。建筑地基的抗剪性研究也是建筑地基施工理論研究中的重點內(nèi)容之一。只有加強對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗剪性能的研究以及對相關(guān)施工技術(shù)的研發(fā)，才能更好的保障建筑工程整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。

3 ?地基工程施工中的技術(shù)應(yīng)用分析

建筑地基施工過程中，施工單位應(yīng)充分了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文條件以及相關(guān)的氣候降水等各種環(huán)境因素，并根據(jù)施工現(xiàn)場地基特點以及建筑工程的施工要求合理選擇相應(yīng)的施工技術(shù)工藝，才能有效提高建筑地基結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，為建筑工程的整體結(jié)構(gòu)安全奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.1 ?建筑地基樁基施工技術(shù)應(yīng)用分析

樁基技術(shù)是建筑地基施工中廣泛應(yīng)用的施工技術(shù)之一，目前在施工實踐中比較常用的主要包括鋼樁、灌注樁以及混凝土預(yù)制樁等施工技術(shù)。特別灌注樁技術(shù)由于具有較強的適應(yīng)性和承載能力，同時對環(huán)境的污染也比較小，因此在地基施工中得到了越來越廣泛的推廣應(yīng)用。應(yīng)用灌注樁技術(shù)進行建筑地基施工時，主要是通過在鉆機上配置護壁套筒的方式來在鉆進的同時完成泥漿護壁作業(yè)，從而減少了樁體縮頸火鶴樁體虛土等對地基施工質(zhì)量的影響，提高了地基施工的效率和安全性[3]。

3.2 ?建筑工程地基處理施工技術(shù)應(yīng)用分析

地基的處理加固技術(shù)應(yīng)用是建筑地基施工中的重點環(huán)節(jié)，施工單位要根據(jù)施工區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)特點以及工程的實際情況來合理選擇相應(yīng)的施工技術(shù)工藝。下面對目前比較常用的地基處理施工技術(shù)的應(yīng)用進行分析。

（1）地基處理的強夯碎石樁施工技術(shù)應(yīng)用。在應(yīng)用該施工技術(shù)對濕陷性黃土等軟弱地基進行處理時應(yīng)首先完成地基的排水固結(jié)以及擠密處理，并根據(jù)強夯要求選擇施工機械設(shè)備，并進行強夯點的合理設(shè)置。在對建筑地基進行擠密施工時，應(yīng)采取分層填入的方式，將灰土等材料分層注入到設(shè)置在待處理土體中的鋼管內(nèi)，并利用重錘擊打來實現(xiàn)擠密[4]。進入強夯施工階段后，主要是通過強夯機械的強大沖擊力來使地基土體在與碎石充分結(jié)合后形成比較穩(wěn)定且強度較高的復(fù)合型地基結(jié)構(gòu)，以增強建筑地基的承載能力。在技術(shù)應(yīng)用中要充分了解施工現(xiàn)場軟弱土體的土層厚度、土體結(jié)構(gòu)以及荷載能力等因素，并合理控制強夯次數(shù)以及夯沉量，從而確保建筑地基的載荷能力能夠滿足施工要求。

（2）地基處理的注漿加固施工技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)用注漿技術(shù)對建筑地基進行加固處理時，目前在施工實踐中可以采用硅化注漿以及水泥注漿等技術(shù)。所謂硅化注漿主要主將硅酸鈉等混合將以灌注到待處理的地基土體中，通過漿液的固結(jié)作用來使地基土體的硬度以及強度得到提高，從而達到增強地基承載能力、控制地基沉降和壓縮性的目的。而在應(yīng)用水泥注漿技術(shù)進行建筑地基的施工時，主要是通過灌漿管以及壓漿泵向待處理地基土體中灌注水泥漿液，在施工中要注意水泥漿液水灰比的控制[5]。當(dāng)水泥漿液與地基土體充分混合并凝固后，就可以有效減少地基土體的壓縮性，從而實現(xiàn)控制建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)沉降的目的，提高了地基的安全性和穩(wěn)固性。

（3）地基處理的深層攪拌樁施工技術(shù)應(yīng)用。應(yīng)用該技術(shù)進行地基處理的施工時，主要是利用起重機等機械設(shè)備吊起振沖器，并通過振動器所產(chǎn)生的高頻振動來向土體深層噴入高壓水流，從而完成沖孔作業(yè)。然后向鉆孔內(nèi)填入碎石等充填材料，同時對充填材料進行擠密振動，直至達到指定標(biāo)高。該技術(shù)可以使地基原土體與碎石等充填材料形成強度較高的復(fù)合型地基結(jié)構(gòu)，從而有效的降低了原地基結(jié)構(gòu)的壓縮性和沉降性，使建筑地基結(jié)構(gòu)的承載性能得到了明顯的改善。

（4）地基處理的吹填粉煤灰施工技術(shù)應(yīng)用。隨著施工技術(shù)的不斷進步，吹填粉煤灰技術(shù)被越來越廣泛的應(yīng)用與建筑地基的處理施工中。該技術(shù)主要是將具有一定滲透性能的粉煤灰材料通過吹填方式填充到地基土體中，這樣可以在保證地基固結(jié)效果的基礎(chǔ)上，使其仍能具有一定的透水性，從而提高了建筑地基的施工質(zhì)量，同時由于該技術(shù)的施工成本相對較低，技術(shù)工藝也比較簡單，因此該技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值。

（5）地基處理的擠密樁施工技術(shù)應(yīng)用。當(dāng)建筑地基為濕陷性黃土以及其他軟土地基時，施工單位可以根據(jù)工程的實際情況采用擠密樁技術(shù)來進行處理加固。在施工實踐中，施工單位既可以利用水泥或者砂石等材料作為擠密樁的施工材料，也可以采用灰土來施作擠密樁。以灰土擠密樁的施工為例，施工單位應(yīng)首先利用重錘向地基土體中打入鋼管，以達到擠密的效果。然后應(yīng)拔出鋼管，并采取分層方式向孔洞內(nèi)填入灰土。最后還要將其夯實，以確保所形成的復(fù)合地基的承載能力和強度能夠達到施工要求，從而確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

（6）地基處理的粉噴樁施工技術(shù)應(yīng)用。在對建筑地基進行處理加固時，施工單位還可以根據(jù)工程需要采用粉噴樁技術(shù)。通過粉噴樁技術(shù)的應(yīng)用，能夠使建筑地基結(jié)構(gòu)的約束能力以及抗剪強度等指標(biāo)參數(shù)性能得到明顯的改善，從而防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等問題，為建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固奠定良好的基礎(chǔ)。應(yīng)用粉噴樁技術(shù)施工時，施工單位應(yīng)按照設(shè)計要求對混凝土配比進行嚴(yán)格的控制，并要確保混凝土攪拌充分均勻，以防止混凝土的強度以及坍落度等達不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，影響建筑地基的施工質(zhì)量。

（7）地基處理的換填施工技術(shù)應(yīng)用。當(dāng)建筑地基為軟土地基，且持力層的承載能力與其上部相比相對較低時，則應(yīng)通過換填法來對地基進行處理。在應(yīng)用換填技術(shù)施工時，目前主要包括開挖回填、拋石擠淤以及爆破法等施工方法。在通過開挖回填方式施工時，施工單位應(yīng)首先挖除地基的表層土體，然后根據(jù)工程的具體施工要求選擇具有較高承載性能的材料來進行回填置換，并要將填料壓實，以確保建筑地基處理后的承載性能能夠達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如果采用的是拋石擠淤方式進行換填施工時，則應(yīng)通過外力擠壓方式來壓實軟土，然后再用填充材料進行回填施工。由于通過爆破方式進行換填施工需要較高的成本，同時其安全風(fēng)險也相對較高，因此其應(yīng)用范圍比較有限。

（8）地基處理的豎向排水施工技術(shù)應(yīng)用。在現(xiàn)代建筑地基的施工過程中，也經(jīng)常采用豎向排水技術(shù)來對建筑地基進行處理。該技術(shù)主要適用于地勢相對平坦且地基軟土層較厚的情況。在應(yīng)用豎向排水技術(shù)施工時，應(yīng)合理確定排水閥的設(shè)置位置，以縮短排水的距離，同時應(yīng)將小型排水閥豎向垂直設(shè)置在建筑地基內(nèi)，以提高軟體地基的排水能力，從而達到提高地基抗壓能力的目的。同時在設(shè)置豎向排水閥施工時，施工單位還可以利用螺旋鉆等工具設(shè)備來提高施工的效率和質(zhì)量，從而確保建筑地基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性能夠達到設(shè)計要求。

3.3 ?建筑工程深基坑施工技術(shù)應(yīng)用分析

在現(xiàn)代建筑的地基工程施工中開始越來越多的應(yīng)用深基基礎(chǔ)施工技術(shù)。在深基坑的施工技術(shù)中主要是利用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、側(cè)向支撐結(jié)構(gòu)以及樁墻等形成復(fù)合型的支護結(jié)構(gòu)體系，從而為建筑地基的施工提供更加安全可靠的保障。深基坑技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠有效提高建筑地基施工的效率和質(zhì)量，同時也促進了我國建筑施工技術(shù)的整體發(fā)展。

4 ?總結(jié)

在建筑工程的施工過程中，地基的施工質(zhì)量將直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)整體的安全性和穩(wěn)固性。所以施工單位必須不斷加大建筑地基施工技術(shù)的研發(fā)力度，并綜合分析建筑工程的實際施工條件以及土質(zhì)特性等各種因素，合理選擇地基施工的技術(shù)工藝。同時要注意總結(jié)建筑地基的施工經(jīng)驗，加強技術(shù)創(chuàng)新并對現(xiàn)有施工技術(shù)進行改進和完善，從而為保障建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及整體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量安全提供可靠的技術(shù)支撐，促進我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

[1] 周宗杰.建筑地基施工理論的研究及技術(shù)應(yīng)用分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019（2）.

[2] 宋仕祥.地基施工技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾，2018（16）.

[3] 張瑞華.房屋建筑施工中的地基施工技術(shù)應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（11）.

[4] 李超，李媛媛.房屋建筑施工中的地基施工技術(shù)研究[J].四川水泥，2016（5）.

[5] 李俊鵬.房屋建筑施工中的地基施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].江西建材，2015（15）.

作者簡介：

于貴全，高級工程師，本科，研究方向：土木工程。