房屋建筑施工工程地基處理技術探討

岳 振（安徽徽創(chuàng)豐華置業(yè)有限公司，安徽 合肥 230000）

在房屋建筑工程施工過程中，地基容易出現(xiàn)坍塌、沉降等各種質(zhì)量問題，如果房建地基存在上述問題，則會對建筑物使用情況產(chǎn)生較大影響，甚至會發(fā)生風險事故，危害人們的生命財產(chǎn)安全。房屋建筑地基質(zhì)量出現(xiàn)問題，其主要原因是沒有使用合理的施工技術，沒有根據(jù)相關技術要求進行施工。對此，亟須對房屋建筑施工工程中的地基處理技術展開深入研究。

1 房屋建筑地基處理技術類型

1.1 換填技術

在應用換填技術時，需先挖去地基內(nèi)的軟土，隨后采用具有抗腐蝕、強度高、抗壓縮特點的材料實施回填作業(yè)，此方式能夠有效提升原有地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載能力，避免地基出現(xiàn)沉降的情況。在對房屋建筑工程進行施工時，若存在軟土地基的現(xiàn)象，并且難以實施加固措施，則可使用換填法提升原有地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載能力。在對地基土進行換填作業(yè)時，需挖除原地基中的軟土，隨后采用抗壓縮、強度較高的換填材料，例如，灰土、砂石、礦渣等。對于上述這些施工材料，為保證加固效果，需對其含水量、粒徑級配等方面進行全面檢驗。在明確換填材料之后，需根據(jù)設計要求合理布置墊層，放入回填材料，再應用壓實設備進行碾壓作業(yè)，保證地基強度能夠符合規(guī)定設計要求。在完成換填作業(yè)后，需對地基強度進行詳細檢測。通常情況下，主要采用以下兩種檢測方式，分別是貫入測定法和環(huán)刀法。其中，在應用環(huán)刀法時，需在墊層內(nèi)2/3 位置處放入容積超過200cm3的環(huán)刀進行取樣，對其干密度進行檢測，若檢測數(shù)據(jù)達到設計標準，則通過檢測，如果不符合規(guī)定要求，則需進行返工處理，并做好碾壓和換填作業(yè)[1]。

1.2 高壓噴射注漿技術

在應用高壓噴射注漿技術時，需通過鉆機進行鉆孔，并在土層預設位置處插入噴嘴注漿管，隨后采用高壓設施噴射漿液，使用高壓方法對土體進行破壞。與此同時，在鉆桿一側(cè)按照適宜速率進行旋轉(zhuǎn)，另一側(cè)的速率則緩慢上升，使得土體混合和漿液能夠充分凝結(jié)，最終形成復合地基。高壓噴射注漿施工工藝見圖1。在地基施工中，合理使用高壓噴射注漿技術能夠有效提升地基結(jié)構(gòu)的承載能力，避免地基出現(xiàn)變形的情況。在實際建設時，施工單位應全面掌握施工設計圖，根據(jù)相關設計標準，將鉆機放入預設孔洞處，使其處于垂直狀態(tài)，并且還需對鉆孔方位、旋噴管角度進行調(diào)節(jié)。在高壓噴漿作業(yè)之前，需對高壓設施進行檢查，保證設備能夠正常運行；在噴射注漿時，需由相關人員現(xiàn)場監(jiān)督作業(yè)，對漿液混合、土層凝結(jié)狀況和噴漿設備冒漿狀況進行詳細觀察；在完成噴射施工后，需對設備內(nèi)部進行全面清理，再將設備放置到新孔處實施噴射注漿[2]。

圖1 高壓噴射注漿施工工藝

1.3 振沖法

振沖法是利用加水振動的方法對地基進行密實和加固處理，此方式可應用于雜填土、粉土、砂土等地基。在振沖法作業(yè)中需使用振沖設備，這一設備震動性能較強，能夠有效提升砂土地基的密實性。在地基施工過程中，需應用吊機將振沖設備吊裝到預設點，開啟電源與水源，對振沖器、水壓、電壓的空載電流進行全面檢查，在通過檢測后，將振沖設備沉入砂基內(nèi)。沉入時需對振沖設備的電流情況實施觀察，當電流變化較大時，則需降低其下沉速度。如果振沖設備下沉至300mm～500mm 之內(nèi)的設計加固深度時，則應降低沖水，如果因氣候問題導致振沖設備下沉到低于500mm設計加固深度時，需將此設備停留大約30s～60s，持續(xù)對該位置實施振沖作業(yè)。在完成地基振密加固之后，需對施工現(xiàn)場進行清理，保證場地的平整性。在振沖作業(yè)時，相關人員需依據(jù)樁長度、荷載參數(shù)、原土強度等內(nèi)容選用適宜的振沖設備，另外，在振沖作業(yè)之前，需明確和檢測停留時間、水壓、振密電流等各項施工參數(shù)。

1.4 預壓法

在軟土地基中應用預壓法時，需將堆土、堆石等重物對軟土地基進行壓實處理，進而有效提升軟土地基的密實性和穩(wěn)固性。在房屋建筑工程地基施工中，應綜合分析地基土質(zhì)方面情況，由于土質(zhì)種類較多，需應用各種預壓法。依據(jù)具體土質(zhì)情況，預壓法可分為真空預壓法、堆載預壓法，而堆載預壓法可細分為塑料排水帶預壓法、天然地基堆載預壓法。當軟土地基的厚度比土厚度低4m時，需采用天然地基堆載預壓法進行施工；若軟土地基厚度高于土厚度4m 時，需應用塑料排水帶預壓法進行處理。在地基施工中使用真空預壓法時，需在地基中鋪設排水豎井，避免因滲水問題導致施工進度受到影響。在對房屋建筑地基進行作業(yè)時，如果地基形式、強度滿足預壓要求，則移除重物，并對地基進行開挖，然后整修建筑結(jié)構(gòu)，避免建筑物出現(xiàn)沉降的情況[3]。

1.5 灰土擠密樁法

在房建地基施工過程中，通常會應用灰土擠密法，此施工技術需將鋼管錘入地基內(nèi)部，使得側(cè)向機密土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生樁孔，隨后在孔內(nèi)分層填充二灰土、灰土等。在實際使用灰土擠密法時，可對原先的地基土進行優(yōu)化調(diào)整，以提升其承載能力和水穩(wěn)性。在地基施工中應根據(jù)設計標準，對擠密效果、成孔等方面進行全面檢驗，并依據(jù)檢測數(shù)據(jù)明確地基中回填土的密實度、強度、厚度。在掌握上述參數(shù)后，開挖地基，并預設200mm～300mm范圍內(nèi)的土層，同時還需在坑內(nèi)進行灰土樁作業(yè)。在樁體施工結(jié)束后，需對其進行夯平和夯實處理，其中，夯實次數(shù)需在8擊以上，最后才可實施夯填灰土。在對灰土進行回填時，需依據(jù)設計厚度進行回填施工，然后再應用相關機械設施進行夯實處理。在夯實作業(yè)時，需逐層定量往孔中下料，并逐層實施夯實。

2 提高房屋建筑地基處理有效性的建議

2.1 做好地質(zhì)勘測

在各類建筑工程施工中，施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的差異比較大，對此，需對施工現(xiàn)場進行地質(zhì)勘測?？睖y人員進入施工現(xiàn)場，對施工場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文條件等進行勘測與分析，在取樣檢測中要求多點取樣，在施工場地內(nèi)部以及外部，要求選擇多個取樣點，保證地質(zhì)勘測所得結(jié)果的準確性，為地基施工方案的制定提供參考依據(jù)。

2.2 運用先進地基處理技術

本文對房屋建筑地基施工中的幾種常用技術類型進行了詳細探究，地基處理技術方法比較多，而各類技術的適用范圍以及局限性也有一定的區(qū)別。地基施工技術工藝的復雜程度比較高，同時，施工場地地質(zhì)條件差異較大，對于地基施工材料、技術工藝以及質(zhì)量控制的要求比較高。對此，在建筑施工中應當對地基條件、處理要求、工程費用等進行綜合分析，據(jù)此選擇適宜的施工技術類型。另外，在選擇地基施工技術時，還可選擇多個施工技術方法，從技術性、經(jīng)濟性、施工進度等角度出發(fā)，對各類技術展開對比，找出經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠的地基施工技術，可選擇一種地基技術，或者聯(lián)合應用兩種以上技術類型，制定地基綜合施工方案。除此以外，在地基處理方案的制定中，還需綜合考慮施工場地土體類型、土加固深度、上部結(jié)構(gòu)施工要求、施工工期、施工團隊技術水平等，堅持安全性、便捷性、經(jīng)濟性要求，選擇最優(yōu)施工方案。

3 房屋建筑地基施工實例

3.1 工程概況

某房屋建筑結(jié)構(gòu)為雙層框架結(jié)構(gòu)，屬于供送電配套設施，其總體面積為1520m2，由于該地區(qū)降水量較大，每年7 月左右為集中降雨階段。因此，該房屋建筑受氣候因素影響，地基土長時間被雨水侵蝕，容易出現(xiàn)變形、濕陷等問題，從而導致地基基礎出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，甚至發(fā)生墻體開裂的情況。通過現(xiàn)場觀測，主要存在以下幾種危害：①在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，高壓室等部位發(fā)生地基沉降情況，1號與2號高壓室中的間隔墻區(qū)域發(fā)生開裂，其寬度超過18mm；②在高壓室中，供送電設備基本采用真空斷路器，存在各種問題和不足。例如，動靜觸頭未垂直、接觸不良等，其原因是高壓室地基出現(xiàn)下陷現(xiàn)象；③控制室地基出現(xiàn)下陷情況，其深度超過150mm，導致控制室內(nèi)保護屏發(fā)生傾斜[4]。

3.2 不同地基加固處理工藝優(yōu)缺點對比

在制定地基施工方案時，對高壓旋噴注漿法、注漿加固法、CFG樁法等施工方案進行對比，并分析出以下各種技術方案的優(yōu)點和缺陷。①注漿加固法。此施工技術方案主要應用于粉質(zhì)黏土層、圓礫層等，操作比較簡單，施工周期短，投入較低，然而灌漿質(zhì)量較差，不適用于地基加固方面；②CFG 樁法。此施工技術方案主要應用于液化土層、黏性土等，具有施工成本低、工期短的特點，然而也不適用于地基加固方面；③高壓旋噴注漿法。主要使用在加固要求較高和承載能力變形模量的地基土中。例如，淤泥土、砂土、粉土等。此施工技術方案具有快速性、成本性的特征，并且對土體起到較好的固結(jié)效果，然而在實際作業(yè)過程中，應加強施工質(zhì)量監(jiān)督工作。通過詳細分析和對比，選擇高壓旋噴注漿法開展地基施工。

3.3 高壓旋噴注漿施工

在房建建筑地基施工中，選用高壓旋噴注漿法時，需根據(jù)項目現(xiàn)場具體狀況明確各項施工技術參數(shù)。以此案例作為基礎，綜合分析高壓旋噴注漿法中各項施工技術參數(shù)。

（1）場地準備。在旋噴樁施工前，對施工場地進行整平與壓實處理，提高基礎結(jié)構(gòu)承載能力。確定施工區(qū)域，開挖地表0.3m厚種植土，采用細粒土進行回填并壓實，達到設計標高+0.15m左右。

（2）樁孔定位。以工程設計圖紙作為依據(jù)，對施工現(xiàn)場進行勘查，對線路中心線以及施工區(qū)域進行現(xiàn)場測量，再利用鋼尺設置樁點。對于各個施工樁位，需采用竹竿標明，對于樁位布設誤差，需控制在50mm以內(nèi)。

（3）旋噴樁機就位。在旋噴樁機就位時，應當注意避免布樁點標志受到破壞，鉆頭中心和樁位標志中心之間的偏差要求控制在50mm以內(nèi)。另外，對于導向架傾斜度，要求控制在1.5%以內(nèi)。

（4）明確旋噴樁總數(shù)。在此案例中，需應用90根承載能力為180kN的旋噴樁，其樁徑需低于500mm，長度為6m，樁間距為1.8m。在以硬塑狀態(tài)為主的黃土持力層內(nèi)布置樁端，作業(yè)時每間隔2樁設置1根，而在2樁之間作業(yè)時需相隔7d。

（5）在制作高壓注射水泥漿液時，需采用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，在配制水泥時，水灰比為1∶1.2。為了能夠改善水泥漿液的品質(zhì)，可加入適量的水玻璃速凝劑。

（6）在鉆孔作業(yè)過程中，需在建筑結(jié)構(gòu)墻面上實施鉆孔，其誤差參數(shù)需控制在±50mm左右，而鉆桿的傾斜度則需低于1.5%。

（7）在旋噴注漿時，需根據(jù)相關操作要求從下往上實施注漿作業(yè)。在噴射注漿過程中，壓力需控制為22MPa，噴嘴速度為180mm/min，在提升噴嘴時速率則為250mm/min，流量參數(shù)為80L/min。在完成噴射作業(yè)后，需依據(jù)具體狀況實施復噴施工，在此過程中噴嘴速度可提升至300mm/min。在對旋噴管進行分段提升時，如果反復發(fā)生操作卸管的情況，則搭接長度需超過100mm，防止固結(jié)體出現(xiàn)不持續(xù)斷裂的現(xiàn)象。當注漿到最后1m之后，在復噴過程中，需增加樁上部直徑，充分保證其樁徑超過500mm，而下端樁徑低于600mm時，可有效提升地基結(jié)構(gòu)承載應力[5]。

（8）在對噴漿量進行計算時需應用噴量法和體積法，并通過公式明確噴漿量參數(shù)，以上述兩種方式計算出的最大數(shù)值作為最終噴漿量，此兩種方法的計算公式分別為：

式中β為施工損失參數(shù)，0.1～0.2；Q為噴漿量，m3；D為加固的直徑參數(shù)，m；t為每一根樁噴射時間；H為樁長，m；q為單位用時噴射量。

在計算出噴射量參數(shù)之后，進而可得出水泥使用量和用水量。

3.4 成樁

在成樁作業(yè)中，如果發(fā)生停機再供漿的情況，則應在斷漿面上端和下端區(qū)域進行反復搭接，其長度為500mm，并依據(jù)地基土質(zhì)狀況明確噴射方式。如果地基內(nèi)以泥沙為主，同時還有可能出現(xiàn)堵塞噴嘴的情況，因此，為了能夠避免黃土地基發(fā)生濕陷現(xiàn)象，需將事先準備的旋噴管插管替換成壓力值為1.0MPa的壓縮空氣類型的旋噴管插管，進而能夠在插管的情況下實施噴射施工。當旋噴樁頂部水泥漿凝固后會發(fā)生析水收縮反應，樁頂中心凹陷深度為100mm 左右，為保證樁長，在承樁后需回灌，并對灌注施工效果進行檢查。

3.5 高壓旋噴注漿施工質(zhì)量控制

在對地基實施加固處理時，應用高壓旋噴注漿法，需先明確各項施工技術參數(shù)，并按照相關步驟對節(jié)點施工質(zhì)量進行嚴格管控。根據(jù)此案例，需對以下施工質(zhì)量進行控制：①在高壓旋噴注漿、噴射注漿、鉆孔作業(yè)過程中，通常出現(xiàn)大量水通過噴射管排入地層內(nèi)，使得地基土層受到嚴重破壞，甚至會影響到整個建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此，在施工時可加入一定量的速凝劑，加快水泥凝固時間，進而可對變形量進行有效控制；②在對地基進行加固處理時，高壓旋噴注漿需使用跳噴施工法，避免地基土層出現(xiàn)承載能力不均勻的現(xiàn)象；③在對軟塑土、硬塑土進行施工時，噴射過程中需平緩提升旋噴管速度，在進入軟塑土層后，需快速增加速度，同時還需提高注漿量和壓力值，以保證噴射固結(jié)體符合規(guī)定強度和直徑要求。實時觀察冒漿情況，依據(jù)漿液中的水泥比例判斷冒漿漿液是否需要再次使用；④在高壓旋噴注漿施工完成后，如果漿液能夠充分融入地基土層中，再通過均勻拌合后，一般會在凝固過程中出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，并可能導致建筑結(jié)構(gòu)地基基礎與部分加固區(qū)域的地基出現(xiàn)脫空情況，因此，需立即實施補漿作業(yè)，將補漿區(qū)域規(guī)劃在原先旋噴孔位置。當補漿完成后，需對孔位實施搗實和封堵處理，并采用流動性較強的砂漿材料進行封孔。在此作業(yè)過程中，可有效防止地表水經(jīng)孔道流入地基土層；⑤高度重視高壓旋噴注漿施工中出現(xiàn)的各種問題，并采取有效的處理措施。如果在高壓旋噴注漿施工中存在各種問題和不足，需對其原因進行綜合分析，并立即實施補救。

4 結(jié)語

綜上所述，在房屋建筑工程建設過程中，地基加固處理十分關鍵，其施工質(zhì)量會對整個房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。對此，需加強地基施工管理工作。在對地基進行處理時，需采用科學合理的施工技術，并嚴格按照技術要求提升地基的穩(wěn)固性和強度，加強地基土層承載能力，充分保證房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。