房屋建筑中地基处理施工技术研究

2020-03-11郭武

工程技术研究 2020年6期

郭武

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 311122）

由于我国幅员辽阔，地质条件较为复杂，随着城市化的深入，房屋建筑项目越来越多，地基工程是房屋建筑项目工程中最重要的一部分，其质量好坏与房屋建筑质量好坏成正比。为了切实有效地提高房屋建筑项目工程的施工质量，必须要采取科学的地基处理技术，提升房屋建筑工程的稳固性。

1 房屋建筑地基处理的特点

1.1 复杂性

由于我国国土面积大，涉及的地质环境各不相同，所以每个地区的土质也有差异，如冻土、软土、硬土等。在这样的情况下，我国各地区在进行房屋建筑地基施工中就需要采取不同的地基处理技术。如我国处在环太平洋地震带上的土质，就涉及不同类型的房屋建筑地基处理技术，通常一处房屋建筑项目需要用到多种地基处理技术，显得尤为复杂。

1.2 严重性

在整个房屋建筑项目工程施工中，地基是最基础的部分，也是最重要的部分，只有确定了地基才能进行下一步的施工工作。如果在地基过程中出现了问题，不仅会影响到整个项目工程的施工，严重影响工期，增加项目资金投入，而且对项目的施工质量与居民生命财产安全都会带来巨大的隐患。

1.3 困难性

在对房屋建筑地基处理中，会涉及到许多不同的专业技术，对于一些细节部分，要用到不同的专业技术进行解决。由于地基工作是在地下完成，难度系数大，假如地基工作在运用多种专业技术之后还是无法达到预期效果，房屋质量问题就难以解决。地基工作与房屋的完整性息息相关，如果地基工作质量受损，必然会影响到房屋的结构完整性，房屋的质量也会受到一定的影响。

1.4 潜在性

房屋建筑地基工作是在地下进行，因此，在地基施工过程中，很难在完工前发现地基中存在的风险，这也就限制了施工队及时处理地基中隐藏的问题。如果无法确认房屋建筑的安全系数，可能会对后期的房屋建筑施工造成一定的影响，无法保证后期的工作安全性。因此，房屋建筑地基工作中存在着潜在性的特点。

1.5 多发性

尽管在我国房屋建筑项目施工中，施工队都能正确认识到地基处理的重要性，也在尽量排除在地基施工中出现的相关问题，然而，由于在实际地基施工中，会受到现实环境的制约，出现一些意料之外的问题。地基作业一旦出现了质量方面的问题，轻则会令建筑工程产生裂缝，重则会导致建筑工程坍塌，这样一来，就会给住户的人身安全造成威胁，也会带来巨大的经济损失。

2 地基处理施工技术

2.1 地基夯实法

对于湿陷性黄土地质而言，可以分为轻微、中等与强烈三种类型，在选择地基处理施工技术时，强夯法是比较适用的。在对湿陷性黄土地质实行强夯法之前，要先确定好黄土类型，根据实际需求确定夯实程度；在规划的强夯范围内，施工之前应该要保证场地清理干净，并用砂石将场地铺上一层，值得注意的是，要确定好地下水位的位置，避免波及地下水，如果在规划强夯范围内有涉及地下水，可以选择设置排水渠；加固地区一般比强夯范围要小1/2，强夯范围要比实际加固地区扩大3.5m 以内；确定强夯范围之后就要根据实地情况设置夯击距离，对夯击点间距进行合理的扩大或缩小；计算每个夯击点的处理次数，是以明确夯击点间距作为前提的，处理次数一般是5～10 次，确保在夯击后每个位置点的下沉距离不能超过50mm；在夯击过程中难免会发生位移，严重的可能会对周边土质造成不利影响，比如发生形变、震颤等，因此，在夯击过程中要及时调整设备位置，避免出现这种问题。相比于其他的地基处理技术，夯实技术操作简单，成本低廉，能有效提高地质稳固性。

2.2 水泥桩

水泥桩相对于其他处理技术，具有吱声强度大、快速融合水土两大优势，在对地基处理时运用水泥桩可以充分发挥这两大优势，形成良好效果。利用搅拌设备将土体与混凝土预制浆搅拌均匀，由于含水量与软土层缝隙较大，假如直接将水泥倒入其中会形成胶结溶液，属于一种化学反应；不论是水泥还是软土层，其地基承载效果都是有限的，二者合二为一，就能有效提升土体的强度与地基承载效果。从实际情况来看，水泥搅拌桩并不能直接用于坚硬土层与有障碍物的土层，而比较适用于黄土地质、素填土地质与淤泥地质。在使用水泥桩地基处理技术时，为了确保其使用性能，要全面检查钻杆、钻头等部位，对搅拌桩进行定位。通过定位，钻头、钻杆与桩体三者应该处于一条垂直线内，钻头与桩体的位置，应该是钻头位于桩体正上方，由此可见，二者是垂直状态。施工人员应该要严格按照施工标准对水泥集料进行配比，为了保证搅拌过程中不结块，将预制水泥浆统一倒入斗中之后进行的压浆处理，需要保证搅拌机不停；在下沉搅拌时，注意点有两个，一个是搅拌速度应该越来越快；另一个是在钻进时要确保杆的位置上不能发生偏移，因此施工人员应该时刻注意，及时调整。例如，当钻进深入2m 之后，施工人员正慢慢加快速度，在钻进过程中遇到了坚硬土层阻挡，施工人员应对其采用冲水的措施，待浆液呈现稳定状态之后再将设备提升上来，避免设备出现断裂问题。当一个水泥桩完成后，为了保证钻头、钻杆、集料管口通顺，要及时对其进行清理。

2.3 DDC 灰土挤密桩

该地基处理技术是通过合理利用螺旋钻机，以分层的方式在孔内打入灰土，分层夯实形成桩身，其原理就是利用孔内生成强夯法的施工工艺。这是目前房屋建筑工程中常用的地基处理技术，适用于黄土、湿陷性黄土、素填土、古土壤等，是一种适用范围较广的技术。确定好轴线与桩体的位置之后，就能使用DDC 灰土挤密桩技术，对定桩打孔时一定要根据设计图纸进行，以免发生误差。沉桩之前需要对沉管进行二次打孔，并对现场的土层含水量进行检测，确保含水量符合标准。预制灰土时要注意石灰土含量要适量，为了均匀分配灰土与土体含水量均匀分配，搅拌的时间不能低于3min，一般3～5min 即可。此外，要对桩身进行反复的锤击，使桩径不断增大，与桩间部分土形成复合地基，复合地基的形成能改善湿陷性黄土的打孔结构，消除黄土的湿陷性。这样一来，就能有效减少地基的变形率，比起原来的地基承载力，能提升2～7 倍，地基的深度也增加了5～40cm。从这一角度上看，该地基处理方法更适用于湿陷性黄土地区的建筑施工。在施工过程中，施工人员要对夯锤与桩的位置关系定时检查，以免发生位置偏离。例如，施工现场指派了专门负责检查与监督的人员，不仅要对夯实过程进行监督，对夯实后的复合地基也要进行检测，检测灰土挤密性。此举不仅能够有效保证工程的工作质量，还能控制石灰土壤填料量与操作时间。

2.4 排水固结法

地下有地下水的存在，并且是流动性的，由于在日常生活中会经常用到地下水，一旦地下水资源被抽干，就会影响到地基，出现坍塌或者地陷等问题。针对这样的问题，在地基处理技术中就要用到排水固结法，其原理是针对土质疏松、容易坍塌的敏感地带设置排水装置，减少土壤之间的间隙，提升土壤的密实度，其中运用到的方法有降水预压法、真空预压法和堆载预压法等。降水预压法就是将地下水抽出来，降低空隙间的压力，根据降水预压法的特性，比较适用于饱和粉土以及细砂地基。在施工之前进行降水预压法能为后期的工作奠定良好的基础，从而提升工作效率，但是由于能适用该方法的土质条件有限，具有一定的局限性。在真空预压法中，真空泵运用之前要将砂垫层铺设到砂井中，将地下水排除，提升土壤固结效果，这一方法好处在于工作机械设备简单，操作简单，排水能力与效果都较为理想。堆载预压法主要作用在于能够提升地基承载力，操作方法为在地基施压沉降时，在承载力提升时均匀进行沉降。由此可见，在房屋建筑工程项目地基处理中，要运用哪种地基处理技术，需要结合地基的实际情况，采用具体问题具体分析原则，有针对性地选择地基处理技术。

2.5 石振密法

碎石振密方法就是利用振动型设备对软土地基进行处理，利用振动设备与高压水流冲击，对软土地基形成孔洞，对这些孔进行杂物清理，在使用振动设备对孔洞进行振密处理之前，要保证孔洞内除了后续施工人员填充进去的碎石之外无其他杂物。这种方法能有效提高碎石桩与土体本身的承载力，有利于增强地基的稳定性。由于碎石桩自身强度较高，对土体具有一定的压力，随着时间的增长，孔洞内的水经过碎石桩的压力不断流出，土体与碎石桩有机结合，地基慢慢变得坚固，地基承载力也逐渐增强。从碎石振密法的特性上看，这种处理技术比较适用于较为松散的土层，例如杂填土、人工填土、砂砾等。在回填孔洞时，当振动设备对碎石处理已经无法具有作用力时，就说明桩孔达到了最大值，在开展施工时，施工人员可以根据电流判断，如果电流值出现频繁的波动，就说明没有达到最大值，仍然需要振动处理直到达到最大值。