浅谈房屋建筑工程地基处理与应用

黄明玺（甘肃省民航机场集团有限公司，甘肃兰州730000）



浅谈房屋建筑工程地基处理与应用

黄明玺
（甘肃省民航机场集团有限公司，甘肃兰州730000）

摘要：我国幅员辽阔地势高低起伏，从沿海到内陆，从盆地至高原，造就了不同的地质参数，随着城市化的大步伐，建筑行业的崛起，高楼林立的同时，一些中小城市也进入了这一阵营，然而由于各种地理条件的限制，高层建筑不适合在有些地方修建，使得在这些地区深入研究建筑地基处理成为一项重要课题，通过常用的一些地基处理技术，我们再结合一些中小型城市的具体情况，因地制宜的拿出可行的方案，使得我们的建筑业在中小型城市也发展起来，安全、舒适、耐久的居住条件，会给人们的生活带来美好的憧憬，因此地基处理在中小型城市的应用和发展是必不可少的。

关键词：建筑；地基处理；换填垫层；应用

这篇文章写的初衷是为了迎合城市化这个大趋势，在一些中小型城市，技术条件较落后，经济发展不是太突出，但在一些旅游业的大力发展下，这些城市迅速成长起来了，带动经济的同时，人们的生活水平富裕了，城市化的意识更强了，招商引资办企，城市人口日益增多，就使得居住条件的劣势越来越明显，高层建筑物的出现让人们的生活有了新的认识，与此同时，地基处理也就进入了工程师的视线。

结合一些地区的实际地质情况，对地基进行换填处理方案，使地基的承载力达到建筑物所需荷载要求的同时，满足人们对居住环境的具体要求，以安全适用、经济合理、技术先进、确保质量、保护环境等目的，给人们营造了个美好的生活空间。

1　目前我国常用的地基处理方法有：

1.1换填垫层法

挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。换填垫层法主要适用于有淤泥、湿陷性黄土、地表软弱土层及不均匀土层分布的地基处理[1]。对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，均可采用换填法进行地基处理，处理原则主要是保证处理后的地基变形均匀，不出现局部荷载突变而引起建筑物的破坏。

1.2压实地基法[2]

利用平碾、振动碾或其它碾压设备将填土分层密实的处理地基。压实地基系指大面积填土经处理后形成的地基，浅层软弱地基以及不均匀地基换填处理。压实填土包括分层压实和分层夯实的填土。碾压法用于地下水位以上填土的压实；振动压实法用于振实非粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散填土地基。

1.3预压法

预压法一般是在施工前对地基进行堆载预压或真空预压、或联合使用堆载和真空预压，形成的地基土固结压密后的地基[3]。主要处理软土、淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基。常用于公路路基、铁路等基础处理。

1.4夯实地基法

反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土密实的处理，夯实地基是指采用强夯法或强夯置换法处理的地基[4]。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑—流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。

1.5挤密地基法

利用横向挤压设备成孔或采用振冲器水平振动和高压水共同作用下，将松散土层密实的处理地基。挤密地基是指利用沉管、冲击、夯扩、振冲、振动沉管等方法在土中挤压、振动成孔，使桩孔周围土体得到挤密、振密，并向桩孔内分层填料形成的地基。适用于处理湿陷性黄土、砂土、粉土、素填土和杂填土等地基。

1.6注浆加固法

将水泥浆或其它化学浆液注入地基土层中，增强土颗粒间的联结，使土体强度提高、变形减少、渗透性降低的加固方法。注浆加固适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。根据加固目的可分别选用水泥浆液、硅化浆液、碱液等固化剂。

1.7水泥粉煤灰矿石桩（CFG）

水泥粉煤灰碎石桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土和自重固结完成的素填土地基处理5]。对淤泥和淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

2　地基处理在房屋建筑中的应用

在施工中，我们结合勘察单位出具的地勘报告，对拟将新建的建筑区域土质进行实地考察，通过开挖一定数量具有代表性的探井，与勘察单位出具的地勘资料作对比，在相符的情况下，由甲方及设计单位进行确认。对于一些地区，地质条件比较复杂，地下水位较高，地下土质不均匀，有溶洞、墓穴等情况，就需要我们在施工过程中格外注意，当出现与地勘报告不相符的情况时，应及时向建设、监理单位进行汇报，并结合设计单位的意见，迅速组织施工；对于地下水位高等问题，我们施工过程中就需要采用一定的降水、排水措施，基坑支护也是我们要考虑的一项重要内容，在保证各项工作安全妥当的条件下，我们必须在保证地基的承载力及压实要求，并具有专业资质的建筑质量检测单位对地基承载力做出检测，各项指标都合格的情况下出具合格检测报告，完成各工序的隐蔽验收后，进行地基处理结果验收。

地基处理，我们以河西走廊中段地区张掖的某区域施工的建筑综合楼为例，简单谈谈在这个区域地基处理的重要性。

张掖作为河西走廊的重要经济、旅游名区，随着社会的不断发展，城市化的趋势越来越明显，居民的居住条件的提高，一些中高层、高层的建筑群体成了这个地区必不可少的一种标志，成为了这个城市在进军城市化中的一个里程碑，但是，位于河西走廊的张掖市，地下水位较高，天然地基又不能满足一些低层建筑物的地基承载力要求，更何况中高层及高层建筑物，所以，地基处理在这个地区的应用和发展，是一个重要的着眼点。

以张掖市某综合楼为例，主楼为三层框架结构，高度为11.550m，宽度为13.3m，长度为46.6m，楼盖形式为普通钢筋混凝土梁板式楼盖。设计±0.000对应高程为1488.125m，基础形式为钢筋混凝土柱下条型基础，基础埋深-2.40m，地下水位高程约1482.36m，地下水变化幅度2m左右。地质特性从上到下依次为：

1）粉质粘土：分布于拟建场地地表，黄褐色（灰褐），硬塑，土质不均匀，零星含粉细砂，有植物根系，勘探揭露层厚为0.9～2.5m。

2）粉质粘土：黄褐色（泛红），可塑—软塑，土质均匀，以粘粒为主，不均匀分布有黑色斑点及青灰色条带，手可搓条，按压有印痕，局部夹薄层及中厚层（1.3m）的稍密细砂层，勘探揭层厚3.8～6.2m。

3）粉质粘土：黄褐色（泛红），软塑—流塑，土质均匀，以粘粒为主，不均匀分布有黑色斑点及青灰色条带，手可搓条，在钻孔ZK-ZYSFZ-2、ZK-ZYSFZ-8中揭露，层厚1.8～3.0m。

4）细砂：广泛分布于粉质粘土下部，黄褐色，饱和，稍密，局部为中密，分选性差，级配不良，颗粒成分以石英、长石为主，含去母，局部夹薄层软塑状粉质粘土，底部零星夹小砾石，勘探深度大于18.9m，未揭穿，层顶标高为1477.620～1480.060m。

此例中对该地区的某一建筑地质有了详细的分析，对于这一种地质条件，持力层要坐在粉质粘土层上，本身的承载力远远不能达到建筑物本身的荷载要求，这就需要我们进行一定的地基处理才能使建筑物安全、耐久，一旦地基不稳，将有可能出现建筑物倾斜、墙体开裂甚至出现基础断裂、框架梁及节点开裂破坏，这就会对人们的生命安全造成严重的威胁，因此，地基处理的重要性是不言而喻的。

张掖市东西方向地质差别较大，经过现场实地观察发现，主要以级配均匀的鹅卵石、粉质粘土等为主，且地下水位较高[6]。根据实际地勘报告，我们证实了这一点，由于地下水位高，对我们的施工造成了一定的难度，无形中，在地基的处理过程中要考虑地下水位的变化情况，这对于我们的施工安全、进度、费用上是一个挑战。

结合该地区某建筑物的地下水文条件、现场以及周围的建筑物情况，我们以探井的地质情况与地勘报告资料对比相符，进而进行大面积施工，由于地勘中的地下水位正好处在设计地基处理基底低，如果开挖至设计深度，由于该层土质含水率较高，地基在处理过程中，地下水会被挤出，随之而来就造成了这片地基成为了以橡皮泥为主的淤泥状，这不仅不能起到加强地基的作用，反而对地基的承载力起到了很大的破坏，在地下水位不断变化的季节，对建筑物的不均匀沉降将造成很大的破坏，也对抗震结构的安全、稳定性是一个很大的隐患，因此，我们在施工前考虑到了这个重大因素，基坑开挖的前先采用轻型井点降水[7]的措施，在基坑周围竖向的地方埋设一些滤水管[8]，并且使用真空泵进行抽水，随着水的抽出使滤水管中形成负压，在压差的作用下，地下水位得到降低，从而保证了基坑底部的干燥状态，方便了我们进行机械设备土方运输及回填碾压工作。

为避免基坑开挖暴露时间过长，可能造成流砂等突发情况，我们在开挖完成后，立即上报监理单位，组织建设、监理、设计、施工单位进行基坑验收。基坑开挖我们采用了机械反铲挖土的方法，通过探井的土质，以及设计开挖深度，按照1：0.75的坡度系数进行无支护放坡，地基处理上我们采用换填垫层法，处理以整片砂夹石垫层为主导，处理深度为条基底以下3m，由细砂层顶至基础底标高，处理宽度至基础外边缘2m，垫层分层铺填、碾压，每层虚铺厚度为25～30cm，处理后的压实系数不应小于0.97，地基承载力特征值不应小于200Kpa；换填采用的材料以宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%），应级配良好，不含植物根系残体、垃圾等杂质，当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.075mm的部分不超过总重的9%），应掺入不少于总重30%的碎石或卵石，砂石的最大粒径不宜大于50mm。分层回填、分层压实、分层进行质量验收等方法，采用机械压实设备，压实试验采用灌砂法进行验收，承载力试验委托有检测资质的专业试验室进行检测，保证试验数据有说服力。

以上我们主要以地基处理技术的应用，谈到了河西走廊张掖地区的房屋建筑，但由于我国幅员辽阔，地质多样性，我们面临的挑战还很多，随着社会发展，地基处理技术应用会更广泛，安全、耐久、经济性仍然是主导，当然不同的地基处理方法还存在一定的局限性和适用性，所以我们在选择用地基处理方案施工时，需要因地制宜，选用较合理、可行的方案，在不断总结施工经验的同时，还需要提升专业知识和综合技能，以更加科学合理的地基处理方案实现房屋建筑的质量目标。

参考文献：

[1]龚晓南.地基处理手册（第三版）[Z].中国建筑工业出版社，2008.

[2]祝成展.房屋建筑施工中地基处理技术探讨[J].科技创新与应用，2012（8）：208.

[3]罗辉.房屋建筑施工工程中的地基处理技术探讨[J].中华民居，2013，11（下）：170-171.

[4]马小锋.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑，2008（1）：121-122.

[5]王和平.探讨房屋建筑施工工程中的地基处理技术[J].科技致富向导，2013（4）：377.

[6]孟晖，唐灿.河西走廊地区地质环境容量的分析与评价[J].中国地质灾害与防治学报,2000（3）:55-59.

[7]薛宝军.论建筑工程施工中排水与降水措施.山西建筑，2013（10）：62-63.

中图分类号：TU243.2