房屋建筑施工中地基基礎(chǔ)工程的施工處理技術(shù)分析與研究

劉 晨

（保利海西實(shí)業(yè)有限公司，福建 廈門 361000）

地基基礎(chǔ)的建設(shè)在整個(gè)建筑施工過程中起著重要作用。施工的質(zhì)量水平也將直接影響到施工的強(qiáng)度，其質(zhì)量也將關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，建筑工程項(xiàng)目越來越多，人們對建筑質(zhì)量的要求也越來越高。只有通過良好的施工技術(shù)，才能有效地保證工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1 房屋建筑施工中地基基礎(chǔ)工程的施工特點(diǎn)

地基可分為巖石地基基礎(chǔ)、一般土質(zhì)地基基礎(chǔ)和不良土質(zhì)的地基基礎(chǔ)等。不同地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)差異很大，使得具體施工過程非常復(fù)雜。在巖石地基基礎(chǔ)的施工和加工過程中，專業(yè)調(diào)查團(tuán)隊(duì)必須澄清巖石結(jié)構(gòu)的組成，分析巖層走向，評估房屋建筑工程所處巖石地基基礎(chǔ)整體性效果，確定是否存在溶槽、溶洞等空洞，并注意巖面層結(jié)構(gòu)風(fēng)化過程。在基礎(chǔ)處理中，對于去除中風(fēng)化（＜4 MPa）、全風(fēng)化巖面層，回避斷層區(qū)域。最后，計(jì)算巖石地基基礎(chǔ)的承載力。結(jié)合實(shí)際情況，通過注漿加固、清爆填塞等方式來穩(wěn)定巖體。而關(guān)于一般土質(zhì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理時(shí)，地基的承載力和強(qiáng)度通常必須根據(jù)房屋建筑環(huán)境來確定。如果荷載在允許范圍內(nèi)，應(yīng)在荷載過程中評估變形情況；應(yīng)根據(jù)GB50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)選用承載力計(jì)算方式，一旦地基狀態(tài)達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)之后就可以進(jìn)行下一步施工。常見的不良地基有不同的淤泥層、膨脹土、雜填土等。例如，淤泥層不良土質(zhì)地基基礎(chǔ)在進(jìn)行地基處理過程中，若淤泥層較淺，可直接清除和更換。如果淤泥層較深，可采用旋噴樁、CFG樁、拋石擠淤、攪拌樁處理[1]。如果淤泥層面積較大，可通過真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓等工序進(jìn)行處理，并采用排水固結(jié)法進(jìn)行加固。

2 房屋建筑施工中地基處理的特點(diǎn)

2.1 困難性

在房屋建筑地基施工質(zhì)量控制方面，應(yīng)及時(shí)引入必要的技術(shù)和方法，以適應(yīng)當(dāng)?shù)貑栴}并取得預(yù)期成果。因此，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在房屋建筑的施工中做好基本的地基施工處理，并保證房屋建筑工程的基礎(chǔ)質(zhì)量。但是，房屋建筑工程施工中的地基處理屬于地下工程，所以處理難度相對較高。一旦地基發(fā)生問題，就會直接影響建筑物的性能，嚴(yán)重時(shí)會直接影響整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2.2 多發(fā)性

關(guān)于目前的房屋建筑工程項(xiàng)目，研究表明存在絕大多數(shù)質(zhì)量低下的問題。主要原因是在施工過程中，地基沒有進(jìn)行科學(xué)處理，導(dǎo)致房屋坍塌等嚴(yán)重后果，直接威脅到人民的安全和財(cái)產(chǎn)，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有不良的影響。

2.3 潛在性

在住房建設(shè)中，必須以相互依托與環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn)為施工開展依據(jù)。如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)與住宅建筑基本管理有關(guān)的問題，則存在安全風(fēng)險(xiǎn)，這也可能對后續(xù)施工和質(zhì)量安全造成影響。

2.4 復(fù)雜性

我國的領(lǐng)土面積遼闊，存在不同的地質(zhì)條件，如軟土地、凍土地和鹽堿地等。就氣候差異而言，地震和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，住宅建筑的地基處理更為復(fù)雜。

2.5 嚴(yán)重性

作為房屋建筑的基礎(chǔ)與根基，正式使用后的房屋設(shè)施如果發(fā)現(xiàn)地基出現(xiàn)問題，可能會增加處理難度，甚至需要大量投資。如果得不到有效處理，它可能會對人民的生命安全等方面造成嚴(yán)重后果。

3 房屋建筑施工中地基處理技術(shù)的類型

在房屋建筑施工的地基處理方面，我們應(yīng)該把保護(hù)房屋建筑地下環(huán)境作為依據(jù)，以便能夠更好地開展建設(shè)工作。根據(jù)施工原則總結(jié)出，地基處理分為具備輔助功能的地下連續(xù)墻技術(shù)、地基加固技術(shù)、樁基技術(shù)等。首先，對于樁基技術(shù)來說，需要將來自于地基上部的荷載力直接轉(zhuǎn)移到地基的深層，通過這種緩沖方法消除影響。其次，地基加固技術(shù)必須采取有效措施，提高地基的承載力，盡可能避免沉降、變形等情況。最后，針對具有輔助性的地下連續(xù)墻技術(shù)而言，其目的就是要提供出有力的側(cè)向支護(hù)[2]。

4 房屋建筑工程進(jìn)行地基處理的重要性

房屋建筑工程質(zhì)量受到許多因素的影響，如地基的滲透性、密實(shí)性、壓縮性等。首先，改善好透水性。就地下水而言，它受某些規(guī)律的影響，是根據(jù)一定的規(guī)律來進(jìn)行運(yùn)動，從而在地基上具有類似的壓力。特別是在水分滲入之后，地基會被浸透，從而降低地基的強(qiáng)度。因此，在實(shí)踐中，我們應(yīng)該及時(shí)有效地解決這些問題。其次，優(yōu)化剪切特性。房屋建筑地基的抗剪強(qiáng)度直接影響地基的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)采取適當(dāng)措施，盡量減小土層的壓力，這樣才可以強(qiáng)化地基的抗壓強(qiáng)度，避免在剪切破壞下，對于房屋建筑地基的穩(wěn)定性造成影響。第三，提高壓縮性能。就壓縮性而言，它對房屋建筑地基的基土上的沉降情況有直接影響。因此，為了降低沉降情況的發(fā)生率，應(yīng)及時(shí)采取必要措施，盡可能完善地基的模量。第四，消除膨脹性。如果低技術(shù)與膨脹性土或濕陷性土，則非常容易坍塌。因此，應(yīng)采取切實(shí)措施降低膨脹性，轉(zhuǎn)變其性能，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性與使用壽命?？梢钥闯觯陂_展房屋建筑施工的過程中，必須要認(rèn)識到做好地基處理工作的重要性。

5 房屋建筑施工中地基基礎(chǔ)工程的常見問題

5.1 混凝土開裂

在房屋建筑工程的地基基礎(chǔ)工程開展施工過程中，混凝土裂縫是一個(gè)常見的施工問題，也直接影響到建筑物的穩(wěn)定性和可靠性。一般來說，混凝土裂縫問題主要是由于技術(shù)人員操作不當(dāng)和施工工藝選擇不當(dāng)造成的，導(dǎo)致混凝土配合比和水化熱問題，進(jìn)而構(gòu)成裂縫。

5.2 施工材料質(zhì)量不合格

除了混凝土裂縫問題外，各種建筑工程中隨后出現(xiàn)的許多質(zhì)量問題都是因?yàn)榻ㄖ牧腺|(zhì)量不合格引起的。建筑結(jié)構(gòu)中的施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，建筑材料種類、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)各異，并且對于施工技術(shù)要求也不盡相同，建筑材料的優(yōu)劣直接影響到住宅建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

5.3 地基建設(shè)不符合施工要求

與實(shí)際建筑工程相比，房屋建筑工程的技術(shù)要求非常高。工作人員必須充分考慮施工場地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息和地形特征，并設(shè)計(jì)出更加科學(xué)合理的方案。但是，一些施工人員在施工前沒有做好充分的準(zhǔn)備，沒有對現(xiàn)場進(jìn)行全面的調(diào)查，導(dǎo)致問題頻發(fā)，地基施工不符合施工質(zhì)量要求，嚴(yán)重影響了建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

6 優(yōu)化房屋建筑施工地基基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)處理

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。人們對建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和影響提出了更高的要求[3]。然而，從目前的施工質(zhì)量狀況來看，仍然存在許多技術(shù)問題。這些質(zhì)量問題的主要原因是不同地區(qū)的施工條件差異很大，就算是同一地區(qū)的土壤質(zhì)量也會有所不同。在設(shè)計(jì)中，當(dāng)?shù)鼗膶?shí)際情況沒有得到妥善處理時(shí)，很容易造成工程質(zhì)量安全問題，并且很可能進(jìn)一步影響到工程的實(shí)用性、安全性，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。為了有效地保證設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和建筑工程的質(zhì)量，必須科學(xué)合理地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。

6.1 軟土地基真空預(yù)壓加固法

真空預(yù)壓法是軟土地基加固的方法之一。通過特制的真空設(shè)備抽至真空，將密封膜砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，加速孔隙水的釋放，以加強(qiáng)土壤固結(jié)、提高其強(qiáng)度。真空預(yù)壓法適合應(yīng)用在淤泥質(zhì)土、淤泥加固以及其他可以排水凝固且可以形成負(fù)超靜水壓力極限的軟粘土。在真空作用下，土體的固結(jié)過程：在總應(yīng)力基本不變的情況下，有效孔隙應(yīng)力增大，水壓力減小的過程。在抽真空中，逐漸向表面砂墊層和豎向排水通道施加負(fù)壓，導(dǎo)致排水通道內(nèi)與土壤之間產(chǎn)生壓差；由于這種壓差，土壤的孔隙水不斷從排水通道中排出，孔隙水壓力降低，有效荷載增加，以加固凝結(jié)土。因此，預(yù)壓相地基沉降基本完成，并且有足夠的強(qiáng)度。所以，在真空后地上建筑物負(fù)荷后預(yù)壓，無論是地面不穩(wěn)定性還是有害的殘余沉降、不均勻沉降等均不會發(fā)生問題。

真空預(yù)壓主要由四部分組成即（1）密封膜。加固地基，使其與大氣分離；（2）為了加快排水，采用排水渠道（如塑料排水板），促進(jìn)土壤固結(jié)，加固地基；（3）高效真空設(shè)備；（4）為了節(jié)約能源和安全工作，必須安裝自動控制和記錄系統(tǒng)。設(shè)計(jì)步驟如下：安裝排水管道，包括在軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層和土體中打設(shè)排水通道；采用塑料排水板作為垂直排水通道；通過采用套管法打設(shè)塑料排水板；在鋼套管壓入地基土內(nèi)之前，需要先將套管放置塑料板，然后在塑料板端部加管靴，并在鋼套管壓入過程中，同時(shí)將管靴和塑料板埋入地下，最后拔出鋼套管，土壤中留置管靴的阻力，在地面上切割塑料板，最終完成打設(shè)[4]。

6.2 樁基技術(shù)

在房屋建筑施工的地基施工工藝方面，樁基技術(shù)具有承載性能強(qiáng)、沉降系數(shù)小的應(yīng)用優(yōu)勢。在具體應(yīng)用中，主要通過重力作用，轉(zhuǎn)移地基承載的重力，通過樁基的作用，將重力轉(zhuǎn)移至建筑工程地基中的深層堅(jiān)硬土層或基巖上，從而促進(jìn)建筑技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性。它還可以有效地處理建筑物的沉降。目前，樁基施工技術(shù)主要由機(jī)械成孔灌注樁和人工挖孔樁組成。其中，機(jī)械成孔灌注樁包括旋挖成孔灌注樁、沖擊成孔灌注樁以及沖抓成孔灌注樁等。人工挖孔樁采用人工挖掘的方式成孔，安防鋼筋籠之后澆筑，形成樁基。如果地基土質(zhì)是粉質(zhì)黏土、黏土、含少量礫石的黏土性質(zhì)，可以采用人工挖孔樁進(jìn)行地基處理。但是，如果地基土質(zhì)為淤泥土層、流沙地質(zhì)的話，則不適合應(yīng)用人工挖孔樁。人工挖孔樁深度一般為6～20 m。人工鉆進(jìn)的質(zhì)量控制直觀可靠，幾乎沒有沉淀物，但必須考慮護(hù)壁質(zhì)量，避免發(fā)生安全事故[5]。

旋挖成孔灌注樁適用于幾乎所有的地質(zhì)條件，并且施工速度快。借助回旋力矩完成鉆孔作業(yè)，清除孔內(nèi)殘?jiān)?，根?jù)不同地質(zhì)條件合理選擇鉆頭。例如，微風(fēng)化巖層可采用高扭矩動力頭進(jìn)行處理，這是目前最常用的成孔方法。沖擊成孔灌注樁適用于碎石土層、淤泥層、填土層、粘土層、砂層、碎石層等地層。絞車、沖擊鉆等設(shè)備用于完成地基處理施工具有顯著效果。沖擊成孔灌注樁適用于各種復(fù)雜地層，但不適用于硬巖地區(qū)。在沖擊鉆機(jī)的幫助下，清除地層中的障礙物或石塊，并在鉆孔后灌注樁。上述機(jī)械成孔施工安全性強(qiáng)，特別是當(dāng)局部有大量水、流沙、淤泥時(shí)，無法通過人工挖孔的方式進(jìn)行處理。機(jī)械成孔可有效避免施工安全風(fēng)險(xiǎn)，可進(jìn)行水下混凝土澆筑。水下混凝土澆筑中的沉渣清除工作是其質(zhì)量保證的重點(diǎn)。施工中澆筑第一斗混凝土?xí)r，要保證混凝土量充足，澆筑速度快，強(qiáng)大的沖擊力將沖出孔底剩余的沉淀物。

6.3 拋石擠淤法

在房屋建筑施工項(xiàng)目進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工過程中，拋石擠淤法可以有效地提高建筑物的穩(wěn)定性和可靠性[6]。施工初期，組織技術(shù)人員熟悉房屋建筑工程施工技術(shù)規(guī)范，能全面檢查水準(zhǔn)點(diǎn)、控制樁等參數(shù)。對于填充的原石也應(yīng)提前進(jìn)行質(zhì)量檢查。自檢合格后，報(bào)項(xiàng)目監(jiān)理專門負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。需要注意的是，采用拋石擠淤工藝時(shí)，施工人員應(yīng)充分注意塊石的材料性能，保證塊石的強(qiáng)度和性能滿足技術(shù)要求，避免使用銹蝕嚴(yán)重、風(fēng)化和裂縫的塊石。如果采用嚴(yán)重風(fēng)化的石料進(jìn)行施工，將直接影響建筑物的施工質(zhì)量，促進(jìn)淤泥體積的增加。

6.4 土釘墻支護(hù)技術(shù)

土釘墻支護(hù)技術(shù)主要是底板釘墻結(jié)合混凝土來進(jìn)行地基加固處理，可以有效加固基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，提高了房屋的整體質(zhì)量。施工技術(shù)人員必須分析和考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)，及時(shí)驗(yàn)證鉆探深度值，并正確設(shè)計(jì)施工方案。需要注意的是，施工早期階段需要明確鉆井工作的定位。如果發(fā)現(xiàn)鉆孔位置偏差，也不能對其進(jìn)行大幅度位置變動。對于土釘墻支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用，施工人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)程序進(jìn)行所有工作，特別是在鉆孔作業(yè)中，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，以盡量減少混凝土澆筑過程中的沉降。為了提高混凝土的噴射性能，施工合同必須結(jié)合房屋的實(shí)際建筑要求執(zhí)行[7]。

6.5 靜壓力樁控制技術(shù)

目前，我國許多大高層建筑的地基施工均是采用樁基技術(shù)。該技術(shù)的主要功能是將建筑物的主要結(jié)構(gòu)與深層地基基礎(chǔ)的硬質(zhì)基礎(chǔ)層進(jìn)行連接，避免頂層壓力過大而導(dǎo)致軟土地基變形。如果使用樁基礎(chǔ)技術(shù)，則應(yīng)在地基基礎(chǔ)的基礎(chǔ)層中夯實(shí)。傳統(tǒng)的堆疊技術(shù)會產(chǎn)生較大的噪音，特別是當(dāng)前的房屋建筑大部分位于人口密集地帶。如果噪音太大，必然會對周圍居民的日常生活造成嚴(yán)重影響。因此，采用靜力基礎(chǔ)樁基法進(jìn)行地基基礎(chǔ)建設(shè)。這種設(shè)計(jì)必須在固體樁上施加高靜壓，將樁基緩慢地推入地基，減少施工過程中的噪聲問題。

6.6 粉噴樁技術(shù)

在粉噴樁技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，通過協(xié)調(diào)其他施工技術(shù)條件，可以提高加固能力。特別是一些低地基的泥土情況，其無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的處理，因此需要控制該結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)的目標(biāo)和要求。在粉噴樁技術(shù)應(yīng)用于地基處理過程中，加強(qiáng)對地基基礎(chǔ)的承載力的管理，并配合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的樁基應(yīng)用，大大提高了基礎(chǔ)的維護(hù)和加固效果。整個(gè)項(xiàng)目可以按計(jì)劃建設(shè)。目前，在粉噴樁技術(shù)的應(yīng)用階段，根據(jù)技術(shù)形式和其他技術(shù)集成的要求，相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，因此有必要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行有針對性的分析和研究[8]。

6.7 碎石樁法結(jié)合強(qiáng)夯法

填土層首先對碎石樁進(jìn)行處理，并結(jié)合地基土來開展底層排水、壓實(shí)、加固、擠密等，科學(xué)選擇強(qiáng)夯點(diǎn)，在機(jī)械設(shè)備的影響下盡量將打散碎石樁，并將其打入到粒徑中去。通過砂礫填充到周圍土體的保護(hù)中，可以在基礎(chǔ)上部形成密集的碎石，并與地面混合形成復(fù)合地基，以此來提高房屋建筑地基的穩(wěn)定性和地基的強(qiáng)度。強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，應(yīng)科學(xué)確定夯擊的次數(shù)。例如，應(yīng)首先使用低能量夯擊，以確保夯實(shí)效果能夠滿足實(shí)際需要。土層深度根據(jù)實(shí)際濕陷與厚度的等級確定。對于夯沉量來說，有必要綜合考慮地基、結(jié)構(gòu)和性能等因素來保證壓實(shí)效果。

7 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，城市中的高層建筑數(shù)量越來越多。而房屋建筑的高度升高，對于地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也提出了更高的要求。所以，相關(guān)基礎(chǔ)工程建設(shè)的技術(shù)要求也在不斷提升。施工人員需要根據(jù)房屋建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況、現(xiàn)場環(huán)境、地質(zhì)條件等，選擇高效的施工技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際需要優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，確?，F(xiàn)代房屋建筑施工的質(zhì)量。