房屋建筑工程地基施工技术研究

常大江

（宁波国际投资咨询有限公司，浙江 宁波 315040）

1 引言

通过房建工程地基施工技术的研究和应用，解决了房建工程中地基施工中存在的相关问题。在地基施工中对地基承载力进行有效分析计算，并把地基处理技术应用于房建工程施工中，进一步提升了地基施工的安全性和稳定性。

2 房建工程地基施工重要性

房屋建筑施工中地基处理是工程施工的基础工程，也是房建工程施工的重要环节。如果地基处理出现问题整个房建工程的质量以及安全都会受到影响，因此，地基处理施工技术是房建工程施工的关键。地基处理中抗剪能力是影响房屋建筑是否会发生偏移的重要参数。地基施工能够提高地基的抗剪力，增加地基的承载力，可以保证房屋建筑整体荷载力平衡。在房建地基施工中通过基坑支护结构的设计，提高地基承载力，保证房建地基整体具有一定的抗剪力，这样工程才可以顺利地施工。 因此，地基施工中采用相应的基坑支护技术对地基进行加固，通过提高地基承载力来增强地基的抗剪能力，保证房建工程施工的安全性和稳定性[1]。

3 房建工程地基施工技术研究

3.1 地基承载力

3.1.1 地基承载力分析

地基承载力是地基抗剪能力的重要体现，地基承载力与地基深度等参数都具有一定的关系，地基承载力的科学设计可以保证房建地基施工的安全性。在房建工程地基施工中，地基承载力承受房建整体荷载受力，发生一定的应力变化，地基承载力会造成基坑土体变形，这样房建容易下沉。房建地基施工中，土体应力强度和土体变形指标在规范值内，地基承载力才会发挥作用。地基承载力计算可以根据土体抗剪强度来确定，在地基施工中对地基抗剪强度的影响因素很多，地基基坑土体的抗剪强度Vτ计算公式如式（1）：

式中，f（）为抗剪强度的影响因素函数；e为土体孔隙比；φ为基坑边缘摩擦角；c为黏聚力；k为地基收到的外界应力；s表示地基基坑应变力；R表示地基结构。

式（1）中各个参数都是相互独立的，为计算土体抗剪强度计算的参数依据。从式（1）中可以分析出，土体抗剪强度主要受到外界应力以及基坑土体自身结构性质影响，因此，在房建工程地基施工中地基施工技术的应用，受到外界应力和土体物理性质共同作用[2]。

3.1.2 地基承载力有限元模型分析

采用有限元软件模拟地基基坑承载力变化，并对地基基坑承载力与基坑土体变形情况之间的关系进行研究，进而确定地基承载力对基坑施工的影响，采用科学的地基承载力可以提高地基基坑施工的安全，保证整体地基施工的稳定。

地基基坑支护荷载力主要是基坑土的作用力，基坑土作用力的计算是地基基坑工作安全的重要参数计算。基坑支护结构在受到作用力的时候，产生的位移不同，其中静止土压力是常见的类型，静止土压力是在挡土墙体发生微小位移或者位移不变的情况下，基坑土体对挡土墙产生的作用力，静止土压力用F表示，如图1所示。

图1 静止土压力结构图

某地基支护结构设计采用地下连续墙支护结构，地基基坑的深度设计5 m，地基施工现场土质结构良好，地基地下连续墙的深度可以施工到9 m，墙体的厚度为0.5 m。基坑施工方案设计中长度为60 m，宽度为30 m，深度为5 m，地基基坑外部荷载力的分布范围为6 m，荷载力值设置为30 kPa。采用有限元模型进行计算，根据基坑应力影响的范围值对基坑深度进行计算，计算公式如下：

式中，Hr为土体受到应力影响的深度；h为地基施工深度。

地基施工的深度5 m，那么影响范围在基坑距地面9 m左右。采用有限元软件建模深度设置为30 m，然后采用有限元软件PLAXLS 3D建模并划分网格分析计算，在计算过程中对地基土体荷载会自动计入然后生成数据[3]。

3.2 地基处理技术应用

3.2.1 地基夯实法

地基夯实法在湿陷性黄土土质的地基施工中比较常用。根据施工现场的实际情况，对场地进行清理，采用砂石对施工现场进行铺垫平整，并在地基施工现场建立排水设施对地下水进行有效的控制，然后对地基夯实的范围进行确定。一般地基夯实范围为地基加固区域的1/3，并且扩大的范围不能大于4 m。对地基夯实的距离进行合理的设置，对每一个夯实点的距离增加或者减少都要根据实际施工的情况来定。经过夯实的点再下沉的范围要控制在6 mm以内，在夯实过程中要实时地调整设备的位置，这样可避免因设备发生位移而造成基坑周边土体变形等情况。而且在地基夯实施工过程中，对夯实点的施工操作要控制在10次以内，操作技术相对简单而且施工成本低，可以有效地提高地基土体的稳定性。

3.2.2 灰土挤密法

灰土挤密法在房建工程的地基施工中比较常用，而且应有的范围比较广，可以在黄土和素填土等土质结构中进行有效的应用。灰土挤密法在地基处理中的应用，可以提高基坑地质承载的强度，并且可以降低湿陷量的值。灰土挤密法的应用：要先对地基轴线和桩体的位置等进行计算和确定，并根据地基施工图纸控制施工现场土体层的水量，并确定桩位然后进行打孔操作。然后进行沉桩，在沉桩过程中要进行第二次的打孔，并对石灰土的含量进行科学配置，保证土体含水量和石灰土含量均匀分配，控制搅拌操作的时间在5 min内。在回填石灰土过程中要保证操作的连续性，不能间断，并实时对夯锤与桩之间的位置情况进行检查，保证不会发生偏移情况，控制好石灰土填料时间和数量，保证地基施工的质量。并对灰度挤密性进行检测，保证其荷载力符合地基承载力标准[4]。

3.2.3 排水固结法

房建工程地基施工中，排水固结法在含水量比较多的软土地基中进行应用，采用对排水口竖向设置的方法来排除地基中水分，降低地基土质结构的孔隙，达到地基土体结构的固结，进而提高了地基承载力以及地基的抗剪强度。

地基施工排水固结法处理技术主要包括砂井法、堆载预压法和电渗排水法。如图2所示。

图2 地基施工排水固结法处理技术

砂井法是在地基施工中按照规划设置一定的砂井，并调整砂井上方的砂垫层和砂沟的位置和参数值，在地基中设置排水管道提高地基的抗剪强度，提升地基土体的固结能力，这样在实现地基加固的前提下缩短了排水距离和时间。

堆载预压法在地基处理中的应用，首先在地基施工现场根据实际情况做好房屋建筑物荷载土的填充，进行地基处理预压加载预先完成地基沉降。而且经过预压法的处理，可以提高地基基坑土体的承载力，提升了地基基坑施工的稳定性。

电渗排水法在地基处理中是插入金属电极，并接通直流电保证地基中的水从阴极流出到阳极然后从阳极把水分排出。在电渗排水法的应用中，降低地基中的水分含量以达到地基土体结构牢固的目的，进而提高地基承载力[5]。

4 结语

房建工程施工要结合施工现场的实际情况，对地基处理技术进行科学的设计，并采用先进的地基处理技术应用于房建地基工程施工中，这样才能够提高地基施工的质量和效率，保证房建工程施工的整体安全性和稳定性。