房屋建筑工程中地基处理技术的应用

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摘要:房屋建筑工程中地基质量直接影响整个工程质量，地基处理技术近半个世纪已经取得了显著成就，为工程建设的安全性奠定了坚实基础。根据实际地质条件合理地选取地基处理技术，并按照相关工艺加强其施工过程控制，是房建施工过程中最为关键的一个环节。目前，地基处理失败的案例仍然屡见不鲜，依托于工程实例，对地基处理技术在房建工程中的应用进行研究，对建筑事业的发展具有重要理论意义。

关键词:地基处理技术；房建工程；施工过程；应用

房屋建筑工程中的地基主要承受建筑物整体自重荷载以及人们生活活动所带来动荷载等，地基承载力小于上部荷载就会导致建筑物倾斜、下沉、开裂，甚至会出现因为基础形式不合理，地下水浮力大于上部结构自重而导致地下室上浮等现象，例如2012年龙湖青岛别墅地基下沉事件、2013年南京河西两家楼盘下沉案例等。一旦地基出现问题，建筑物的使用功能也随之丧失，故而在房建施工中技术人员对地基处理倍加重视。地基处理技术在我国起源较早，可以追溯至2000年前，新中国成立以后近60年地基处理技术随建筑业的兴起而得到了巨大提升，但是当前地基处理失败的案例仍然频发。正确认识房屋建筑工程中地基处理技术的选择、应用过程及改进，对建筑施工质量的提升有着本质的意义。

1地基处理技术方法及过程探讨

1．1地基处理常见的方法

根据不同的地质条件以及加固的原理，地基处理的方法多达12种以上，置换法、强夯发、灰土挤密桩法、水泥土搅拌法、CFG桩法、灌浆法、喷射注浆法排水固结法等等，而在建筑工程中常用的有置换法、强夯发以及CFG桩法等，有的建筑工程中根据相应的地质条件采用综合的治理方法。置换法也就是常说的换土垫层，即将原来地层中的湿陷性黄土、盐渍土、膨胀土、软黏土等抗剪强度低、压缩性高的土采用抗剪强度高、压缩性高的土进行置换或者在原土体中添加粉煤灰、水泥或者石灰等改变土体性质，从而达到地基承载力要求。强夯法是地基处理技术中出现最早的方法，即通过外力作用对原土体进行碾压或者冲击，减小土体孔隙量，将土体中水排除，增加土体抗剪强度和压缩模量。CFG桩法是采用凝结强度高的混合料形成桩体，后和褥垫层一起形成复合地基，荷载由桩与土的摩擦力、基岩以及土体共同承担上部荷载。

1．2地基处理关键点分析

在房建施工地基处理的过程中，首先要对工作区地质条件和水文情况有所掌握，了解软弱层厚度以及土体的物理力学性质等，从而计算出土体承载力，以确定选用何种地基处理方法。其次，做好地基处理的设计，无论选择何种地基处理方法，要保证设计后地基承载力的合理性，保证房建施工中地基处理技术的安全性、经济性。例如换土垫层法要按照如下公式确定换填土厚度z以及垫层的宽度b'，其中字母含义及其值可以查找相应的地基处理技术类读本。设计计算是最关键的一环，一定要加强其重视度。最后，加强地基处理施工过程的控制，不同的地基处理方法其工艺流程不同，施工过程中控制的主要环节也就有所差距。pz+pcz≤faz，pz1=b(pk－pc)b+2ztanθpz2=bl(pk－pc)(b+2ztanθ)(l+2ztanθ)，b'≥b+2ztanθ

1．3地基处理施工流程简述

针对于不同的地基处理技术，其专项施工方案有所差距，以CFG桩施工流程对地基处理的施工过程进行分析，采用CFG桩进行软土地基处理的施工流程如下:调查施工区域水文地质条件———进行原有地基承载力的验算———设计CFG桩截面—计算单桩承载力并进行载荷实验———对桩体位置、数量进行布置———根据规范计算复合地基承载———选取合适的CFG桩方法进行施工———场地平整、设备就位———成孔、成桩———后期养护处理。可见地基处理的过程是较为复杂的，每个环节包含的内容都很多，且其都关系着地基处理的质量，尤其是在采用核心技术的时候，不同的技术有着相应的工艺，需要在实践过程中不断摸索和改进。

2地基处理技术在房建施工中具体应用研究分析

2．1工程概况

四川省成都市温江区一综合办公楼，长40m，宽20m，高54m，共计16层，一、二层为商场，其余为办公区。该办公楼所处区域下方地基土体为粉质粘土，厚度18m，经过实验测的其含水量高达40%，压缩模量仅为2.0MPa，地基承载力根据上述公式计算仅为60kPa。本办公楼采用基础为条形基础，其基础地面所需承载力经计算应大于150kPa，通过综合比较最终采用CFG桩对该地基进行处理。处理后，在投入使用期后对该办公楼的沉降量进行监测研究，在投入使用的两年后，该办公楼沉降量仅为2.5cm，远远小于规范的允许值，可见该地基得到了有效的治理。对该办公楼地基处理技术过程的研究有利于对粉质粘土地基采用CFG桩法进行治理技术的发展。

2．2地基处理技术的选择

在进行该办公楼地基处理时候，首先根据地质条件选取CFG桩法是因为该方法可适用于多种基础以及地基土体。因为该粉质粘土层后18m，采用换土垫层法，其工程量较大，施工进度慢;如果采用强夯法或者排水固结法，由于厚度较厚，对下边地基处理不到位，且该土体含水量仅为30%，排水后其承载力仍然达不到设计要求。故而选取适用范围广、在该区域施工较为简单的CFG桩符合地基处理技术。在该地基处理时，也可以采用其他石灰桩法、灰土挤密桩桩等等，但是这些地基处理技术在施工过程中会对环境造成一定的污染。在地基处理技术的选择上一定要从安全性、经济性、环保性等多方面考虑。

2．3地基处理设计过程研究

在决定采用CFG桩对该地基治理后，先对该地基的承载力进行了计算，得出CFG桩单桩所需承受的力，设计出单桩界面面积以及桩体分布形式(该工程桩体布置采用正方形布置)，通过实验确定出所设计的单桩承载力是否满足要求，最终通过公式下面公式推断出复合地基承载力特征值。相应的符号含义可查《建筑地基基础设计规范》(GB5007)进行确定。fspk=mRaAp+β(1－m)fsk其次，还要进行沉降量的验算，保证所设计的CFG桩满足地基沉降量的要求。在设计过程中还应考虑施工设备和施工工艺、施工过程中对土体的挠动、邻近建筑物的影响等等诸多因素，在保证安全性的前提下，为后期的施工过程奠定基础。最后，对于褥垫层的铺设厚度可以按照经验值进行取值，但是要确保褥垫层材料的粒径级配，控制其最大粒径在2cm左右。

2．4地基处理施工过程的控制

施工过程的控制是地基处理技术质量好坏得以体现的保证，做好过程控制至关重要。在该工程主要进行设备进场、成孔成桩、后期养护这三个方面的动态管理，首先设备进场时候根据桩长以及布设位置合理确定机架高度及摆放位置，混合料搅拌机与桩机距离要适中，严格控制混合料的配比。其次，在成孔时候严格控制沉管的速度，根据电流表上的读数合理设置其速度，做好现场记录，在拔管的时候保证速度为1.3m/s，对成孔及注浆过程中对质量有影响的环节严格把关。在混合料注入时候要严格控制注入的速度和坍落度，严格施工过程的现场监管，对施工流程出现问题的要立马停止检查，因为CFG桩处理工程属于隐蔽工程，过程控制尤为重要。后期的养护主要在于合理地留设保护桩长的高度，冬季施工要严格施工速度和上层豹纹措施，保证养护天数在7d以上。在后期基坑开挖时候尽量避免机械开挖对桩体的挠动，最好采用人工开挖，最厚铺设合理高度的垫层。

3结论

地基处理技术不仅在房建中至关重要，同样在铁路、公路等工程建设中也是最为重要的分项工程。一带一路的提出，给我国的建筑事业带来的不仅仅是国内行业竞争，更为主要的是来自国外的压力。地基处理技术就是我国建筑水平的体现，虽然我国地基处理技术种类已经很多，并且都已经运用到相应的工程建设中，但是仍然存在着诸多问题亟待解决，这就需要对地基处理技术的过程以及各技术的工艺进行严格控制，在工程实践中不断应用和改进。

参考文献

［1］侯明智．地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用［J］．江西建材，2017(01):62．

［2］任凯．地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用分析［J］．住宅与房地产，2016(09):188．

［3］吴贵贤．CFG桩复合地基处理技术在高层建筑中的应用分析［J］．福建建材，2016(05):59－61．

作者:舒梁 单位:中铁二院( 成都) 建设发展有限责任公司