淺析土建工程中地基與基礎(chǔ)施工技術(shù)

張宏偉，李天鵬

淺析土建工程中地基與基礎(chǔ)施工技術(shù)

張宏偉1，李天鵬2

（1.吉林大學(xué)建筑工程學(xué)院；2.中電投電力工程有限公司）

在建筑工程當(dāng)中，地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量影響到整個(gè)工程項(xiàng)目的品質(zhì)，特別在民用建筑中，地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工十分重要。當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步較大層面可以確保建筑施工的品質(zhì)，我國(guó)民用建筑地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)也不斷獲得完善，可是卻具有諸多不足之處。

土建施工；地基；基礎(chǔ)

引言

我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，建筑在施工當(dāng)中需要面臨各類地形、地貌，導(dǎo)致建筑施工產(chǎn)生各種問題。地形對(duì)建筑地基施工具有較大的影響，假如在施工當(dāng)中無法正確掌握施工地基的土質(zhì)，則會(huì)為未來的施工安全造成較大的隱患，并且也無法確保施工后建筑工程的品質(zhì)。所以對(duì)于建筑施工而言，需嚴(yán)格依照相應(yīng)施工技術(shù)方案與施工方法進(jìn)行施工，確保建筑質(zhì)量。

1 地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的土建定義

地基作為建筑荷載影響下的基底下端，不可忽視這方面的土體或巖體，其用于支承基礎(chǔ)傳輸上端構(gòu)造荷載，以免強(qiáng)度的損壞及失衡，控制基礎(chǔ)的沉降在設(shè)計(jì)許可的范疇當(dāng)中。地基包含天然地基與人工地基，天然地基的埋深較淺，僅需透過一般施工程序則可符合標(biāo)準(zhǔn)。人工地基是因?yàn)榈鼗厥猓瑧?yīng)當(dāng)通過特殊施工使用埋深過大的基礎(chǔ)方式，把大多數(shù)荷載轉(zhuǎn)移到較深的土層當(dāng)中，這則為樁基礎(chǔ)。

2 民用建筑地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工中的難點(diǎn)

2.1 地下水的影響

對(duì)于建筑地基基礎(chǔ)施工而言，為了確保建筑總體穩(wěn)定性，地基基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)確保較大深度。隨著建筑高度的增加，地基基礎(chǔ)深度則會(huì)隨之加深。所以，地基基礎(chǔ)深度通常比地下水位低，無法免除會(huì)遭遇地下水的問題，為施工造成影響。因?yàn)樘幵诘叵拢潘c止水中難度較大。在樁基礎(chǔ)施工中，較難把樁設(shè)計(jì)過深，井點(diǎn)設(shè)定則尤為關(guān)鍵，具有排水的效果，可是對(duì)于樁挖孔而言，因?yàn)槿斯げ僮鬏^易形成井漏，因此導(dǎo)致事故的發(fā)生，對(duì)地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工十分不利。

2.2 凍土地基

凍土地基作為建筑樁基礎(chǔ)施工的難點(diǎn)，時(shí)常通過凍結(jié)法進(jìn)行，把土內(nèi)的水凝結(jié)為冰，從而構(gòu)成固體結(jié)構(gòu)，以此減少水土壓力，排除建筑樁基礎(chǔ)施工的影響。需規(guī)避凍土墻出現(xiàn)溶化而令地下構(gòu)造有所影響。凍結(jié)法施工技術(shù)需給予完善，因?yàn)槭┕し諊哂械叵滤Y源，所以在保持樁基礎(chǔ)有效進(jìn)行的狀態(tài)下，還應(yīng)當(dāng)規(guī)避污染環(huán)境。

2.3 樁的質(zhì)量

因?yàn)闃痘A(chǔ)施工技術(shù)穩(wěn)定性較強(qiáng)，進(jìn)行施工時(shí)，樁基礎(chǔ)建設(shè)愈發(fā)寬泛。樁品質(zhì)較大層面決定了建筑的安全性。樁在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用后，會(huì)出現(xiàn)損壞，這是因?yàn)榍啡背休d力而形成的。樁基礎(chǔ)如果出現(xiàn)損傷，則為修繕帶來較大的難度，并且為建筑形成了安全的威脅。所以在樁基礎(chǔ)的施工之前，需嚴(yán)謹(jǐn)檢查樁的質(zhì)量，保障其依照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)才可進(jìn)行運(yùn)用，以此去除危害安全的問題，確保建筑的安全性[1]。

3 土建地基基礎(chǔ)施工技術(shù)的分析

進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工以前，需要勘察工程的施工土層環(huán)境，其抗剪力度較小、抗壓能力較差，應(yīng)當(dāng)通過加固地基來提升承載力。

3.1 碾壓夯實(shí)

碾壓夯實(shí)是通過各種機(jī)械設(shè)施，經(jīng)由夯擊力碾壓并夯實(shí)地基土層，加大土層的強(qiáng)度，減少土質(zhì)壓縮性，而實(shí)現(xiàn)減少土層沉降量。①振動(dòng)夯實(shí)，通過電動(dòng)機(jī)引發(fā)振動(dòng)機(jī)械設(shè)施進(jìn)行工作，令地基土承載源自振動(dòng)機(jī)設(shè)施的垂直作用力，振動(dòng)的效果與時(shí)間為正比，隨著時(shí)間的加長(zhǎng)，會(huì)令效果隨之提升。②機(jī)械碾壓。通過推土機(jī)、壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)施將松散土層不斷進(jìn)行壓實(shí)，每提高20～30cm鋪土厚度，則需不斷進(jìn)行8～12次碾壓，才可符合工程大范疇填土層的夯實(shí)工作[2]。

3.2 化學(xué)加固

通過化學(xué)物質(zhì)作為媒介，令土層之前進(jìn)行粘合，且通過機(jī)械設(shè)施進(jìn)行攪拌，土質(zhì)提升之后，地基承載力會(huì)有所提升。可以通過以下幾種方法進(jìn)行解決：①噴漿法。通過工程鉆機(jī)在地基設(shè)定的地點(diǎn)進(jìn)行鉆孔，到達(dá)鉆孔深度時(shí)，將噴射裝置處在鉆桿下端處，在周遭土層中通過高壓脈沖泵以鉆桿為中心均勻噴灑漿液，加快漿液和土體相互結(jié)合構(gòu)成的凝結(jié)圓柱體。這一方式的特點(diǎn)在于可以提高基坑開挖相結(jié)合的結(jié)構(gòu)間的保護(hù)程度，且具有較高的防水性能，對(duì)于粘性土以及砂土土質(zhì)具有較高的應(yīng)用性能。②灌漿法。通過灌漿管將漿液均勻輸入到土層當(dāng)中，以此把土層內(nèi)的水以及空氣排出，在凝漿液凝固以后，松散土的質(zhì)量會(huì)由于漿液的影響而凝結(jié)成整體，不但可以預(yù)防地基下沉及防水，還可以提高土層的承載能力。③深層攪拌法。通過水泥和石灰作為固化劑透過深層攪拌機(jī)將其注入到土層深處且均勻混合，在凝固后構(gòu)成相應(yīng)的水泥樁。天然土層和固化劑良好融合能夠減少地基下降，并且深層作業(yè)具有較小的噪音，產(chǎn)生沉降現(xiàn)象的可能性較低。

3.3 換土墊層

為了去除原淺層土，通過砂石等強(qiáng)度較高的材料進(jìn)行代替，以此減少土質(zhì)的蓬松性能，加大地基土層的承受力，預(yù)防沉降問題的發(fā)生，對(duì)土建施工來講，十分普遍的墊層材料包含了砂墊層、碎石墊層以及素土熱層等，換土墊層的方式對(duì)于淺層軟弱土而言尤為適合。

4 民用建筑常見樁基礎(chǔ)類別的土建施工技術(shù)

4.1 振動(dòng)沉樁的施工技術(shù)

振動(dòng)沉樁施工技術(shù)是透過電動(dòng)機(jī)振動(dòng)而引發(fā)的龐大垂直力作用在地基，令地基土層展現(xiàn)緊湊的狀況。這一施工技術(shù)特征則為振動(dòng)時(shí)間過久，所以具備良好的振動(dòng)效果。施工順序應(yīng)當(dāng)先把振動(dòng)器固定于樁頂，之后進(jìn)行振動(dòng)，因?yàn)闃侗旧砭哂休^大的重力，并且由于振動(dòng)的效果加快了樁持續(xù)沉入地基土層內(nèi)，不斷帶動(dòng)土層進(jìn)行振動(dòng)，一同產(chǎn)生了收縮及位移，通過振動(dòng)沉樁施工技術(shù)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工。

4.2 超流態(tài)灌注樁施工技術(shù)

通過長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)一邊鉆進(jìn)一邊進(jìn)行排土，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后通過混凝土輸送泵經(jīng)過鉆具間的管道把混凝土灌注到孔內(nèi)，在提高鉆具時(shí)將混凝土灌入，并需要鉆頭一直埋于混凝土當(dāng)中，且不可低于0.5m，以便確保成樁不出現(xiàn)斷樁或夾泥的狀況，再將制作完好的鋼筋籠放置到設(shè)計(jì)標(biāo)高中。這種樁型大多使用在砂土和黏土土層當(dāng)中，樁身長(zhǎng)度和樁身直徑應(yīng)當(dāng)依照地質(zhì)勘查報(bào)告進(jìn)行核算和規(guī)劃[3]。

4.3 泥漿護(hù)臂鉆孔灌注樁施工技術(shù)

泥漿護(hù)臂鉆孔灌注施工技術(shù)是通過泥漿確保穩(wěn)定孔壁的機(jī)械鉆孔方式，其透過循環(huán)泥漿把切削碎的泥石渣屑懸浮后排放到孔之外，透過清孔、擺放鋼筋籠以后，將導(dǎo)管下到混凝土至成樁的施工工藝。

4.4 預(yù)制樁施工運(yùn)用

預(yù)制樁在施工中的沉樁方式，能夠區(qū)分成振動(dòng)沉樁、靜力沉樁、錘擊沉樁乃至射水沉樁，在運(yùn)用振動(dòng)沉樁乃至靜力沉樁中，會(huì)產(chǎn)生擠土的狀況，因此在運(yùn)用這兩種方式時(shí)，需依照樁基數(shù)額、距離乃至基礎(chǔ)范疇，有效進(jìn)行規(guī)劃，有目的地設(shè)定相應(yīng)的處理方案，以便對(duì)擠土現(xiàn)象進(jìn)行處理和解決，盡量減少擠土狀況的發(fā)生。只有樁基礎(chǔ)工程為砂土層時(shí)，才可以通過預(yù)制樁施工內(nèi)的射水沉樁，其他土層并不能夠運(yùn)用這一施工方法。

4.5 樁基礎(chǔ)在施工當(dāng)中的注意事項(xiàng)

對(duì)于樁基礎(chǔ)施工而言，加強(qiáng)選擇樁型與樁長(zhǎng)，相關(guān)人員根據(jù)實(shí)情將相應(yīng)的備選工作做好，之后融合實(shí)際可操作性乃至相應(yīng)綜合因素進(jìn)行考量，以便提出最佳的方案。因此，嚴(yán)格選擇樁基礎(chǔ)，可以保障整體土建工程的質(zhì)量，每個(gè)人都應(yīng)擔(dān)負(fù)起自身的職責(zé)，嚴(yán)格做好前期工作，提高自身的工作責(zé)任感以及確保百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全。

5 結(jié)束語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，高層建筑越發(fā)增多，在施工進(jìn)行當(dāng)中，地基施工品質(zhì)成為總體施工品質(zhì)的基礎(chǔ)。只有保障土建施工的品質(zhì)，強(qiáng)化基礎(chǔ)建設(shè)，通過有效的施工技術(shù)，才可以令地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)土建施工質(zhì)量有所保障。

[1]周康群.淺談民用建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)[J].中華民居（下旬刊），2013（10）：138～139.

[2]岳小雪.民用建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)及管理措施探析[J].門窗，2013（9）：129.

[3]潘祝偉.淺談民用建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2011（12）：83～84.

TU753.3

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2095-2066（2016）24-0158-02

2016-8-10