現代房屋建筑地基基礎工程施工技術的應用

現代房屋建筑的地基基礎工程是最為基礎的一項施工工程,其質量是確保整個房屋建筑工程順利竣工的前提,工程一旦建成投入使用,地基基礎出現質量事故問題往往是無法彌補的,由它所帶來的損失,遠比地基基礎工程建設所要投入的成本大得多。不管是選擇場地、勘察設計還是施工質量,地基基礎工程一旦出現質量問題,往往會引起地基失穩,建筑工程整體結構的破壞,是工程致命性、毀滅性的重大質量事故,不僅造成經濟上的巨大損失,而且直接危及人們的生命和財產安全。由于地基基礎承受上部建筑實體的全部荷載,一旦出現局部損壞,其損壞程度擴散很快,而事故的發生又往往是突發性的,常常不易被人們發現,這就更加劇其危害性和嚴重性。在建筑工程中要想提高整個工程的施工質量,就必須首先重視基礎性工程的施工質量,采用有效的地基基礎施工技術,保障房屋建筑施工的安全性、穩定性。

一、房屋建筑地基基礎工程施工特點

(一)復雜性特征

穩固的房屋建筑是人們居住的首要要求。我國幅員遼闊,不同地區地質等環境特性各不相同,這也為房屋建筑工程施工帶來了較大難度。在我國南方,房屋建筑地基基礎工程施工往往會遇見軟弱土基,硬質土層等地基基礎地質情況,而在我國北方季節性凍土、陳土等地基基礎較為常見;在西南地區則多為山地,地基基礎以熔巖土質較為常見。復雜多變的土質情況,為房屋建筑地基基礎工程施工帶來了較大難度。對于施工單位而言,必須全面掌握多種地基基礎施工技術,以及做好全面的施工前期地質、環境調查,如此便提高了對基礎工程施工的技術要求。

(二)多發性特征

在實際房屋建筑地基基礎工程施工過程中,往往會出現諸多意外情況。例如,在進行地基施工設計的合理性不足,或者實際施工與施工設計存在較大偏差等,導致了房屋建筑出現沉降、裂縫,甚至坍塌等問題,嚴重威脅著人們額生命、財產安全。同時,在房屋建筑地基基礎工程施工過程中也存在較為嚴重的資源浪費現象,包括人力資源的浪費以及建筑材料的浪費等,對地基基礎施工技術的發展造成了較大限制。除此之外,施工質量問題也是施工單位必須高度重視的問題之一。在對地基進行夯實施工時需要按照施工設計采用夯實機械設備對相應點位進行一定次數的夯擊。但是,在實際施工中為了提高效率或者減少施工成本而私自降低夯實次數,降低了地基基礎的穩定性。

(三)隱蔽性特征

房屋建筑地基基礎施工往往需要進行地下施工,這就導致了地基基礎施工的較強隱蔽性。地下施工的環境較為復雜,施工難度較大。在實際施工過程中許多細小問題難以及時發現,甚至存在一些較為嚴重的施工問題被忽視,對房屋建筑工程的整體施工質量造成了較大影響,且這種影響具備不可逆性,對房屋建筑的穩定性造成永久傷害。

(四)地基質量問題嚴重性特征

房屋建筑交付使用之后極難對質量問題進行修正,為房屋的投入使用帶來較為嚴重的安全隱患,甚至導致嚴重的人員傷亡,其帶來的經濟損失遠遠大大投入成本。房屋建筑工程建設的整個過程需要投入大量人力、物力,對于建筑的上部結構出現問題的情況還有進行修補的余地,而要是地基基礎施工出現質量問題,對建筑工程造成的損失不可挽回且較為嚴重。地基基礎發生失衡、沉降的初期往往極難發現,這也使得房屋建筑地基質量問題的嚴重性進一步提升。

二、房屋建筑地基基礎工程施工重要性分析

在房屋建筑工程中,地基是較為重要的組成部分,并且負擔則承載整個建筑上層的重量荷載,同時也在較大程度上決定著房屋建筑的使用壽命、使用安全性。因此,確保地基基礎工程施工的較高質量至關重要。在實際施工過程中,需結合不同的地基條件,選擇合適的地基處理技術。尤其是對于復雜地質,以及多變地質需要采取有效的地基基礎施工技術來確保地基工程與上層建筑的有效過渡。除此之外,唯有建立穩固地基才能有效提高房屋建筑的抗外部打擊、抗突發性威脅的能力。我國幅員遼闊,不同地區的地質條件較為多變、復雜,尤其是一些異常災害,如滑坡、泥石流等較為多發的地區,會存在較為頻繁的地表波動,會對地基的穩定性造成一定沖擊影響。因此,必須采用有效的地基基礎施工技術來確保地基基礎工程施工的較好穩定性。確保房屋建筑地基基礎施工的較好牢固性,是避免和降低施工質量問題的關鍵,若是地基基礎牢固性、穩定性不足,極易導致房屋建筑的上層結構發生安全事故。

三、房屋建筑地基基礎工程施工原則

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(一)加強準確勘查

在現代建筑房屋建筑地基基礎工程施工過程中,做好施工前期勘查工作至關重要。唯有是對施工區域周邊土質、水文以及周邊建筑、管網等環境情況的深入調查,方可實現地基基礎結構與周邊環境的有效結合,提高施工的合理性。在進實際勘查過程中需對施工區域地質環境、特點等進行充分了解,以便于提高地基結構設計合理性,尤其是加強對復雜地質、軟弱土層等特殊結構的高度重視。結合地基施工深度對硬質石頭結構等進行合理分析,進而對鉆孔施工深度進行合理選擇,以及結合對土質結構的分析來計算地基沉降量,進而確定地基樁數,以及需要承載的重量。這些都需要進行準確勘查基礎上確定,為地基基礎工程施工設計提供準確數據。若是勘查工作不全面、不充分、不準確,則難以為施工設計提供有效的數據支撐,地基鉆孔數量、深度、密度、距離等參數無法確定,將會對房屋建筑地基基礎施工質量造成不良影響。

(二)加強上層結構合理設計

在進行房屋建筑施工過程中,若是遇到較為松軟的地基土質,即便是進行土質夯實處理仍然無法滿足上層結構承載要求,則需要對原有土質進行換填施工。在實際應用過程中,主要是在原有土質上進行鉆孔,取出松軟土質,然后回填硬度教案的卵石、粗砂等材料,以此替換軟弱土層,再進行夯實施工,進而得到較為穩固的,能夠很好滿足上層結構施工要求的地基基礎。這是現代房屋建筑地基基礎工程施工較為常用的地基處理技術。

四、房屋建筑地基基礎工程施工技術應用分析

在科技水平不斷提升發展的推動下,催生了旋噴注漿樁這一新型的地基基礎施工技術,在對房屋建筑不良地基基礎處理方面有著較為顯著的應用效果。旋噴注漿樁施工技術的應用具備施工便捷、加固防滲性能較好的優勢,在軟土地基處理方面得到了較為廣泛的應用。在實際應用過程中,涉及的施工工藝較為簡單,省去了專用設備準備環節,僅僅需要進行少量的設備、材料采購、加工,便可進行注漿施工,有效節約了施工成本。在實際應用是需要對施工具體要求、地基基礎土體情況等的綜合分析、考慮,確定合適的施工深度進行鉆孔。借助特別配置噴嘴的注漿管伸入到土地內部,或者是插入鉆孔底部,采用緩慢旋轉、提升額方式進行高壓注漿,對原有軟弱土體進行噴射、破壞、破碎,使其與漿液進行混合形成穩定性、牢固性、防滲性能較好的樁體,達到提高地基基礎強度的目的。

(一)地基換填施工技術

除了地基施工質量會對房屋建筑整體施工造成影響之外,上層建筑結構設計的不合理性也會導致房屋建筑出現損壞、裂縫等問題。同時,在進行地基基礎設計過程中也需要對上層結構使用要求、結構分布、重量等進行分析、計算,進而能夠結合對地基土質條件情況來對地基偏移問題進行預測、分析、防控,進而確保房屋建筑較好的施工質量,避免不必要的成本支出。在對上層結構進行設計過程中,也需要結合現場勘查進行設計的優化調整,結合地基承載能力確定上層結構重量,盡可能地避免上層結構設計偏差。同時需要對地基荷載進行反復分析、驗證,以確保承載力計算的合理、準確,以及確保上層結構荷載垂直、合理、均勻地分布在地基受力面上,提高房屋建筑整體結構的穩定性。

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(二)注漿施工技術

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在房屋建筑工程施工過程中,地基基礎工程施工的穩定性必須要求進行規范施工,唯有嚴格按照施工規范進行建設施工才能確保房屋較高的安全性。對此,需要充分做好施工勘查,制定科學合理的施工方案,對地基基礎結構進行合理選擇,以此有效保障和提高地基基礎工程施工的較好穩定性,實現對上部結構重量的合理分配與有效承載,更好地保障房屋建筑的安全穩定。

注漿施工技術也是房屋建筑地基處理較為常用的技術之一,主要是采用泥漿灌注的方式來對地基進行硬化處理,硅化注漿與水泥注漿是當前較為常用的兩種注漿施工技術。其中,水泥注漿施工主要是借助壓漿泵與灌漿管進行輔助施工,把按照設計比例調配好的水泥漿均勻注入地基中,同時擠壓、排出地基中的空氣,擠密孔隙,使得地基與泥漿混合成為密實度較好的地基基礎,進而提高地基的穩定性與抗滲性能,實現對地基基礎的有效加固。硅化注漿施工則主要使用硅酸鈉混合溶液對不良地基土體底部進行注漿施工,固結之后得到強度較高、防滲透性能較好的結合體,達到提高地基基礎強度的效果。

Video S1: The optimized location of the microsphere

(三)旋噴注漿樁施工技術

相對于大型建筑結構,房屋建筑結構具備民用、小型、結構多樣化的特點,通常需要結合用戶需求設計出合理的地基基礎結構,這樣的地基基礎結構往往不具備通用性,尤其是特殊土層施工需要進行針對性設計、加固等,對此需要結合地基基礎施工實際情況選擇合適的地基基礎施工技術。

(四)擠密樁地基施工技術

結合施工材料的不同,擠密樁地基可分為砂石樁地基、夯實水泥土復合地基,以及水泥粉煤灰碎石樁地基等。例如,灰土擠密樁施工,主要是借助大型重錘機械進行對鋼管進行擊打施工,使其進入軟弱地基土體當中,形成側向擠密成孔,仍會將鋼管拔出用灰土材料進行回填、夯實,使灰土材料與周邊土體形成復合地基,達到提高地基強度與承載力的目的。砂石樁施工,包括了砂樁施工與碎石樁施工,利用高壓水沖刷軟弱地基,或者采用震動、沖擊等方式進行開孔,然后將砂石材料填入孔中與土體形成密實度較高的樁體,達到提高地基基礎強度的目的。擠密樁地基施工技術在房屋建筑地基基礎工程施工中有著廣泛的應用,對于雜填土、素填土、松散砂土等地基基礎都有著較好的應用效果。

(五)夯實地基施工技術

在現代房屋建筑地基基礎工程施工過程中,夯實地基施工技術是較為常用的施工技術,主要包括強夯、重錘兩種應用方式。其中,強夯施工主要應用于地下水位大于0.8m,飽和度小于60%等濕陷性黃土、沙土以及粘性土等軟弱土體地基施工。在實際應用過程中主要是借助大型起重機械設備,結合夯實強度需要以及地基土體特點確定夯錘高度,進行反復自由下落的方式進行土體表面夯擊,來對軟弱地基進行夯實、加固。強夯地基施工技術是當前深層地基基礎施工最具經濟性與便利性的施工技術,能夠有效去除土體內部水分、孔隙水、氣體等,達到提高施工地基強度與承載能力的效果。

假設時鐘信號在參考時間0時刻變化，那么時鐘信號在觸發器i和j上改變的時間分別是xi和xj.為了滿足建立時間和保持時間，因此需滿足以下公式：

(六)真空預壓施工技術

軟土地基是較為常見的房屋建筑地基基礎類型,真空預壓施工技術在軟土地基處理方面也有著較為明顯的作用。這一技術的應用需要在地面鋪設一層砂墊,再在上面鋪上一層膜進行密封使其與空氣隔離,在將膜中的空氣進行抽取是其中保持真空狀態,使得膜的內外形成氣壓差來分散地基承受的壓力,保障地基穩定,提高建筑承受強度。真空預壓施工對于土質有著較高要求,主要是應用于對含水量較高,且壓縮性較好的土層施工,否則極易出現沉降現象而影響建筑質量。

結束語

社會經濟發展水平不斷提升,人們的生活水平越來越高,對于生活質量要求在不斷提升,許多個性化房屋建筑工程的建設數量越來越多,對地基基礎工程的施工質量提出了更高要求。對此,相關施工單位必須加強對房屋建筑地基基礎工程施工的高度重視,深入剖析其施工特點,嚴格遵循相關原則,選擇合適的地基基礎施工技術,實現較好的地基基礎施工效果,為房屋建筑工程施工建設的高質量與安全性提供有效保障。

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