土木工程施工中地基加固結構技術的應用

白健偉

陜西天工建設有限公司 陜西 西安 710000

引言

根據房屋建筑施工工程的自身情況及高效施工要求，注重地基處理技術應用，有利于增強工程基礎施工效果，提高基礎結構應用安全性及穩定性，更好地促進房屋建筑施工工程建設事業發展。因此，在加強房屋建筑施工工程建設、實現地基處理的過程中，應制定并實施好符合實際要求的地基處理計劃，為工程后續施工作業的順利開展打下堅實的基礎，實現對地基處理技術的科學應用。

1 強化地基處理的重要性與必要性

社會的進步為建筑行業的持續發展注入了新的動力，在此基礎上，無論是建筑的數量，還是其建設規模，相較以往均有了明顯提升。我國幅員遼闊的特征使得水文地質條件具有多樣性特點，且不同地區的建筑工程項目水文地質數據難以保證其完善性，繼而增大了建筑建設環節的地基處理難度。隨著人們生活質量的提升，對房屋地基處理環節所應用的技術進行深入研究極為重要，其質量更是受到了社會的廣泛關注。因此，為滿足時代的發展需要，必須提高對地基處理工作的重視，完整掌握地基處理技術的應用特點，制定科學的技術應用方案，從而降低建筑施工質量問題的發生風險。地基處理效果決定了建筑建設的穩定性，為滿足地基剪切特性、動力特性以及透水特性的改善需要，必須采取合適措施對地基進行處理[1]。

2 土木工程建設時地基加固的特點

2.1 地基加固的基礎性

土木工程施工中地基的意義是非同尋常的，因為地基是基礎，只有先打好地基這一基礎工作，地表上面的建筑施工才能有序開展，一旦地基處理不好，就無法保障地面上的施工具有安全性和穩定性，因此，做好地基加固的基礎性工作，才能開展后續的其他施工流程。而且地基工作的基礎性還體現在一次性上，地基施工工作一旦完成，就要緊接著進行地表上的施工，不允許地基出現質量問題，否則整個土木工程的建設就會因為地基不穩而難以繼續施工，造成難以想象的損失。

2.2 困難性

想要將建筑整體工程質量提升，針對所存在的局部問題應保證技術方法應用的實際效果，以問題的產生實況為基礎慢慢進行調整，以滿足實際的應用需求。因此，必須做好地基處理工作，明確其對于整個建筑結構的使用重要性。但由于地基處理工作屬于地下工程的一種，施工難度較大，一旦出現失誤將會對上部結構的穩定性與使用的安全性造成極大的影響，從而增大建筑質量問題發生的風險[2]。

2.3 地基加固的復雜性

由于中國地理環境復雜，使得基礎的鞏固更加困難。因此，施工人員應根據不同的地理環境進行具體分析，以選擇合適的加固技術，確保土建工程的順利施工。如東北地區以黑土為主，冬季施工溫度低，土地剛性大，復墾難度系數高，施工時要選擇合適的機械，掌握合適的溫度；另一個例子是中國東南部的丘陵地帶。在許多地方，地表看起來是一樣的，但是有地下河流，這對于填筑和加固地基非常不利。面對復雜的自然環境和地理環境，我們要選擇科學施工，只有提前勘察地形地貌，做好環境分析工作，我們才能把控各種不利于施工的因素，科學選用合理的技術加固地基，為土建的整體施工質量打下基礎。

3 地基加固結構的主要影響因素

多種現實因素制約地基加固結構穩定性，其表現在以下幾個層面。①基于每種地基類型結構不同并存在自身的優勢與不足，所以，當其利用支撐功能時，建筑物將會受到不同影響。②由于施工目的的不同，結構的使用、耐久性和安全性的差異會影響地基的受力，導致加固結構的變形。③在施工中，建筑結構的變形、發展速度及趨勢、施工加固技術水平與施工人員熟練程度等都會對結構加固技術有著重要影響。④地基加固結構的質量往往受到施工人員自身施工意圖的影響，過分強調施工速度和效率會增加地基缺陷[3]。

4 地基加固技術的應用

4.1 強夯加固技術

強夯技術是一種主要針對軟土地質的物理施工技術。一般來說，當技術人員發現場地選擇的地質是軟的，或者地基有沉降問題或不穩定隱患時，可以采用強夯加固技術來建造地基。具體施工過程可表述為：在確定選址后，施工人員對該區域的土地地質進行勘探和分析，分析地質類型，得出結論后派專業技術人員到現場進行調查，并根據現場調查資料選擇加固工藝和加固質量。施工人員計算出最科學的機器放置位置，將強夯放在那里，提升到適當的高度，然后自由落體運動，對土地施加壓力，使土地更加緊湊。使用這種方法可以使低電平更穩定、更硬。在完成這一工作之后，施工技術人員還需要再次到實地考察判斷是否需要二次加壓，如果不需要的話就不需要再進行，防止對土地進行二次破壞，多次使用也會對設備造成損壞，所以需要根據而科學的分析得出準確的結論。在工作結束之后，施工人員也需要對設備進行維護及保養，確保在這次工作中沒有損壞以及下次工作中還能正常使用。

4.2 擠壓法

擠壓法是增加地基穩固性中最常用的方法之一，也被叫作振密法或者擠密法，通俗的叫法是強夯法，多數適用于碎石或者沙土較多的地質環境中。擠壓法在具體的施工過程中，主要通過利用夯錘進行操作，從高處落下來的夯錘敲擊在地基上，對地基施加外力，迫使地基內部的結構更加緊密，從而增加地基的飽和度，減少地基土層中孔隙，增加土壤的密度，增加地基的承載能力。比如建筑施工中，通常會有利用夯土機夯實地基這一環節，目的就是通過重力的影響，增加地基的穩固性，從而達到穩固地基，提升土木工程建筑質量的目的。

4.3 高壓旋噴法加固工藝

高壓噴射注漿法主要采用工程鉆機、高壓脈沖、射流裝置等設備將水泥漿與土層結合，形成膠結硬化后較為穩定的基礎結構，提高地基承載力。高壓噴射注漿法適用于軟土地基、粉土、沙礫土等相關地質。通過水泥漿與地質結構的相互作用，可以將地基中的水排出，加固地基。該方法具有廣泛的應用范圍和突出的加固效果，可用于深基坑的開挖和支護。高壓噴射灌漿法是利用高壓脈沖泵將水泥漿噴入土壤中，鉆桿以一定速度旋轉向上提升，形成加固噴射灌漿樁。為了確保工程質量，需要合理選擇高壓噴射設備，確保高壓噴射的施工滿足工程需求。而且需要根據土質條件以及工程需求，合理選擇旋噴原料。加強對旋噴用水泥漿液的管理，確保水泥漿液原料質量，可適當將加入氯化鈣和三乙醇胺等試劑加固硬化速度。

4.4 壓密注漿技術

壓密注漿加固技術，是指對黏性土地及地基使用的將提前調好化學漿液以及水泥漿的配合比，通過借助高壓設備將兩種漿液灌入需要加固的地基結構中的一種施工技術。這種施工方法比強夯技術更加需要技術手段，但是對設備的要求不如前者高。在具體操作過程中，一定要確保將漿液先倒入縫隙更大的土地中，利用漿液的流動性使其深入其他更小的隙縫中。但是漿液在硬化后會對土地造成一定的壓力，會形成一種剪切裂縫，這種裂縫會在原來的土地上形成一種新的土體結構。這種新的凸體結構能夠有效加強地基的堅固性。這種技術也有許多需要注意的事項，比如，技術人員必須對漿料的配比有一個科學并且精確的計算，避免因為漿料配比不理想而造成施工過程中出現問題，需要加強攪拌確保混合均勻，這樣不僅可以加強漿料自身的黏合性，還可以增強漿料與土地之間的黏合性，大大提高土地的堅固性。

4.5 其他方面處理技術的應用

注重水泥粉煤灰碎石樁與碎石樁的結合應用，可達到上部荷載向下傳遞、地基穩固性提高的目的。因此，在改善房屋建筑地基承載狀況、滿足基礎結構穩定性要求的過程中，需要施工單位給予水泥粉煤灰碎石樁與碎石樁的結合應用足夠的重視，積極開展地基處理作業，促使房屋建筑基礎結構能夠處于安全應用狀態，按期完成好地基處理計劃，實現對性能可靠的樁基礎的高效利用。在實現房屋建筑地基處理目標、提升施工工程建設水平的過程中，也需要對碎石樁與強夯法相結合的處理技術應用進行深入思考。在這種地基處理技術的支持下，可從分析地基土層性質、調整夯擊次數、合理設置碎石樁等方面入手，有針對性地進行地基處理作業，全面提高房屋建筑施工工程建設及發展中的地基結構穩定性，保持碎石樁良好的應用狀況。

4.6 排水固結法

排水固結法通常是作用在天然地基上的，使地基在荷載作用下，通過縱向的排水井將土層空隙中的水排出去，這樣就能減少地基中的孔隙，孔隙減少，地基的密度也就隨之變大，進一步達到使得地基固結變形，從而穩固地基的效果。排水固結法主要解決的是地基不穩固的問題，為了提升固結的效率，可以在自然的土層之中擴展排水的方式，設置排水井或者排水帶，并且有效縮短排水的距離，可以有效減少土層中的孔隙，達到固結土層的目的。根據各個施工情況的不同，排水固結法具體有可以分為折疊堆載預壓法、真空預壓法、折疊降水預壓法、折疊電滲排水法等，需要根據具體的地質情況從而選用不同的施工方法，達到穩固地基的目的。

4.7 IFCO強制固結法

對于IFCO強制固法來說，其最為突出的應用優勢就是將固結速率最大限度提升。該種方法在實際應用環節，起到突出應用效果的主要有兩種系統，分別為排水系統與加壓系統。從實際應用的角度看，若能夠保證加壓系統在施工環節的應用效果，即可在真空壓力有效應用的前提下，將其堵截時間最大限度地縮減，以實現其固結速率隨時間推移而逐漸加快的目標；排水系統在此種方法應用環節的具體表現同樣較為明顯，想要將其應用優勢提升，必須通過構建具有縱向貫通特點的砂墻結構，以幫助提升所建設結構的固結效果。

5 結束語

綜上所述，地基和結構的加固主要針對既有建筑。它的施工環境比較復雜多變，需要考慮的各個方面都比較復雜，這與新項目有很大的不同。在這種情況下，在土建工程設計中，應盡量考慮周圍客觀條件的約束，也是土建工程設計中最常見的難點，如空間運行的限制，對周圍建筑和人們生活的相關影響。針對這一情況，只有通過不斷提升技術使之精進、成熟，才能有所突破，做好建設項目。