论文部分内容阅读
摘要：地基基础工程不仅对建筑的安全及建成后的正常使用至关重要，而且所占的造价比重和工期比重均较大，科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着重要的意义。本文探讨了房屋建筑工程中地基处理施工技术。
关键词：房屋；建筑工程；地基处理；施工技术
中图分类号：TU761文献标识码： A 文章编号：
在建筑结构的建造的使用过程中，由于地基和基础工程的质量问题，使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的，有碍观瞻，并使人有不安全感觉的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近几年有上升的趋势，根据统计资料显示，其中地基和基础工程的质量问题，占总事故的21%。在建筑结构的设计和施工过程中，人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构，而是该工程的地基和基础工程的问题。地基基础工程质量的可靠性，是建设工程整体安全可靠性的基源。
一、房屋建筑工程中地基的重要性
基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。
二、房屋建筑工程中地基处理施工技术
1、置换法
（1）换填法
换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
（2）振冲置换法
利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
（3）夯(挤)置换法
利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
2、强夯地基处理方法
强夯地基处理方法是较为普遍的一种地基处理方法，主要包括强夯法和强夯置换法两种地基处理方法。其最早起源于法国，主要用于地基基础的加固。强夯地基处理方法一般是将重夯锤吊起到一定高度，然后利用其自用裸体产生的冲击能量，对周围地基进行压缩加固，提高地基强度。
（1）强夯地基处理方法适用条件。强夯地基处理方法一种动力性的固结技术，主要用于含水量较高的地基基础，强夯法和强夯置换法两种适用的基础条件有所不同。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。强夯置换法与强夯法的适用条件有所不同，它主要适用于含水量较多的高饱和度的粘性土地基环境。在施工时，需要对夯坑内进行回填碎石、块石等固体材料，从而达到加固的条件。
（2）强夯法施工原理。在实际的工程建设中，强夯法和强夯置换法其施工原理是相同的，因此，在工程建设中一般将其统称为强夯法。强夯法主要是通过夯锤的动力能量，在夯坑周围地基产生一系列的应力波，这种应力波以能力的形式削弱了颗粒间的阻力，从而使得地基更加密实。冲击产生的应力波主要分为体波和面波两种形式的波形，面波主要是在地基表面进行传播，对于实际工程没有什么作用。体波则主要是在地基内部产生压缩和剪切两种能量，这两种能量是压实地基的关键。通过夯锤的高速动能，使得地基周围形成一定的应力波场，从而保证了一定范围内的地基进行了有效的加固和压实，从而达到了地基加固的目的。
3、振冲地基处理法
（1）振冲法适用条件。振冲密实法和振冲桩法对于地基基础的适用环境有所不同。振冲密实法主要用于致密性较差的砂土地基，一般而言，在粘粒量小于１０％的地基中需要适用振冲密实法进行地基处理。通过这种方法主要是消除地基的液化，减少地基中的孔隙密度，从使得地基内部更加密实。当地基土中的粘粒量增加到３０％时，由于地此时地基内部的孔隙密度本身就较小，其含水量不大，因此，使用振冲密实法就不能有效的减少地基空隙，达不到加固地基的作用，此时需要适用振冲桩法进行施工。振冲桩法主要适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。在振冲桩法的施工过程中，其填充量一般为碎石，它主要是通过密实的骨料，增加了地基的相对重量，从而使得振动过程中，地基的持续下沉加固。并且，碎石骨料能够在地基中形成良好的排水通道，加速周围地基水的流动，提高了地基的强度。
（2）振冲法加固地基原理。无论是振冲密实法还是振冲桩法，其施工的原理基本相同，主要包括两个方面，第一，通过振冲机械的强力振动，加快了地基土层的液化，使得地基内部的砂粒进行重新排列，减小的空隙密度，以此达到密实的效果；第二，振冲机械在振冲过程中产生明显的水平振冲力，从而使得地基中砂粒之间以及砂粒和填充料之间产生了相互挤压力，从而使得地基水平范围内产生了有效的固结。但是，对于黏性土地基，振冲法的挤密和振密作用不明显。采用振冲法加固黏性土地基的施工方法主要采用加填料的振冲碎石桩法，依靠振冲形成的碎石桩的排水作用、置换作用、垫层作用和加筋作用来对软弱黏性土地基进行加固，这一点与一般的沉管碎石樁的加固机理基本相同。
三、地基处理技术的新方法
1、粉煤灰吹填法
粉煤灰透水性强，倘若将其用于加固处理吹填土地基，可以加速吹填土的固结，降低加固处理费用，缩短工期。具体的做法是，在施工中将淤泥与粉煤灰按一定的比重混合吹填，确保均匀，从而逐渐改善土的固结性质。此种方法在青岛以北废弃已久的盐场和滩涂上得以成功运用，开发出了大片可以利用的土地。
2、DDC 灰土挤密法
DDC 灰土挤密法的原理是采用孔内深层强夯法的施工工艺，用螺旋钻机在孔中分层注入灰土，分层夯实成桩，同时反复锤击使桩径逐步扩大，最终与桩间部分土组成符合地基。复合地基主要目的是改变湿陷性黄土的打孔结构，消除地基土的湿陷性，从而提高地基土的承载力和减小地基土的变形。分析来看，DDC 灰土挤密桩处理后的符合地基承载力是原天然地基的2 ～ 7倍，相较于单一的灰土桩有明显的提高，而且其处理地基的深度大5m ～ 40m，具有一定的推广意义。DDC 灰土挤密法主要适用于湿陷性黄土地地区的建筑施工，在非黄土地区，其效果不够显著。
3、 IFCO 强制固结法
IFCO 强制固结法优势在于大大提高固结速率。在IFCO 强制固结法中，存在排水系统与加压系统等环节，排水系统为一排排纵向贯通的砂墙，有助于扩大排水通道，加快固结速率; 而加压系统利用真空压力，大大缩短了堆载时间，而且由于真空面位于砂墙的底部，水的渗流方向与重力方向一致，从而使固结速率加快。两个系统同时保证固结速率的顺畅，这有助于大大缩短工期，而且混凝土质量也得到保证。
总之，建筑工程地基处理是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，确保地基方案顺利的实施。展望地基处理的技术发展，应在普及的基础上进一步提高，在选择地基加固方法时，既要考虑各种地基处理方法的适用范围，又要综合考虑地基土质、施工难易程度、施工周期以及施工费用等情况，在保证质骨和使用的条件下达到技术与经济的互补。
参考文献：
[1] 吴德高. 城市建设中常见不良地基土的处理办法[J]. 装备制造. 2009(08)
[2] 孙润平. 浅谈地基处理常用的方法[J]. 中国科技财富. 2009(08)
[3] 谢海林,徐长林. 不良地基土的处理与加固的方法及施工工艺[J]. 价值工程. 2010(09)
[4] 鹿先果. 不良地基土的处理与加固的方法[J]. 中国商界(下半月). 2008(03)
[5] 咸志峰. 小议地基处理中的常用方法[J]. 科技创新导报. 2010(28)
[6] 王文秋. 论建筑施工中不良地基土的改造技术[J]. 经营管理者. 2010(12)
关键词：房屋；建筑工程；地基处理；施工技术
中图分类号：TU761文献标识码： A 文章编号：
在建筑结构的建造的使用过程中，由于地基和基础工程的质量问题，使建筑物墙体和楼盖开裂影响使用的，有碍观瞻，并使人有不安全感觉的，更有甚者使建筑物倒塌的事故，近几年有上升的趋势，根据统计资料显示，其中地基和基础工程的质量问题，占总事故的21%。在建筑结构的设计和施工过程中，人们普遍认为最难驾驭的并不是上部结构，而是该工程的地基和基础工程的问题。地基基础工程质量的可靠性，是建设工程整体安全可靠性的基源。
一、房屋建筑工程中地基的重要性
基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。
二、房屋建筑工程中地基处理施工技术
1、置换法
（1）换填法
换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。
（2）振冲置换法
利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
（3）夯(挤)置换法
利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。
2、强夯地基处理方法
强夯地基处理方法是较为普遍的一种地基处理方法，主要包括强夯法和强夯置换法两种地基处理方法。其最早起源于法国，主要用于地基基础的加固。强夯地基处理方法一般是将重夯锤吊起到一定高度，然后利用其自用裸体产生的冲击能量，对周围地基进行压缩加固，提高地基强度。
（1）强夯地基处理方法适用条件。强夯地基处理方法一种动力性的固结技术，主要用于含水量较高的地基基础，强夯法和强夯置换法两种适用的基础条件有所不同。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。强夯置换法与强夯法的适用条件有所不同，它主要适用于含水量较多的高饱和度的粘性土地基环境。在施工时，需要对夯坑内进行回填碎石、块石等固体材料，从而达到加固的条件。
（2）强夯法施工原理。在实际的工程建设中，强夯法和强夯置换法其施工原理是相同的，因此，在工程建设中一般将其统称为强夯法。强夯法主要是通过夯锤的动力能量，在夯坑周围地基产生一系列的应力波，这种应力波以能力的形式削弱了颗粒间的阻力，从而使得地基更加密实。冲击产生的应力波主要分为体波和面波两种形式的波形，面波主要是在地基表面进行传播，对于实际工程没有什么作用。体波则主要是在地基内部产生压缩和剪切两种能量，这两种能量是压实地基的关键。通过夯锤的高速动能，使得地基周围形成一定的应力波场，从而保证了一定范围内的地基进行了有效的加固和压实，从而达到了地基加固的目的。
3、振冲地基处理法
（1）振冲法适用条件。振冲密实法和振冲桩法对于地基基础的适用环境有所不同。振冲密实法主要用于致密性较差的砂土地基，一般而言，在粘粒量小于１０％的地基中需要适用振冲密实法进行地基处理。通过这种方法主要是消除地基的液化，减少地基中的孔隙密度，从使得地基内部更加密实。当地基土中的粘粒量增加到３０％时，由于地此时地基内部的孔隙密度本身就较小，其含水量不大，因此，使用振冲密实法就不能有效的减少地基空隙，达不到加固地基的作用，此时需要适用振冲桩法进行施工。振冲桩法主要适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。在振冲桩法的施工过程中，其填充量一般为碎石，它主要是通过密实的骨料，增加了地基的相对重量，从而使得振动过程中，地基的持续下沉加固。并且，碎石骨料能够在地基中形成良好的排水通道，加速周围地基水的流动，提高了地基的强度。
（2）振冲法加固地基原理。无论是振冲密实法还是振冲桩法，其施工的原理基本相同，主要包括两个方面，第一，通过振冲机械的强力振动，加快了地基土层的液化，使得地基内部的砂粒进行重新排列，减小的空隙密度，以此达到密实的效果；第二，振冲机械在振冲过程中产生明显的水平振冲力，从而使得地基中砂粒之间以及砂粒和填充料之间产生了相互挤压力，从而使得地基水平范围内产生了有效的固结。但是，对于黏性土地基，振冲法的挤密和振密作用不明显。采用振冲法加固黏性土地基的施工方法主要采用加填料的振冲碎石桩法，依靠振冲形成的碎石桩的排水作用、置换作用、垫层作用和加筋作用来对软弱黏性土地基进行加固，这一点与一般的沉管碎石樁的加固机理基本相同。
三、地基处理技术的新方法
1、粉煤灰吹填法
粉煤灰透水性强，倘若将其用于加固处理吹填土地基，可以加速吹填土的固结，降低加固处理费用，缩短工期。具体的做法是，在施工中将淤泥与粉煤灰按一定的比重混合吹填，确保均匀，从而逐渐改善土的固结性质。此种方法在青岛以北废弃已久的盐场和滩涂上得以成功运用，开发出了大片可以利用的土地。
2、DDC 灰土挤密法
DDC 灰土挤密法的原理是采用孔内深层强夯法的施工工艺，用螺旋钻机在孔中分层注入灰土，分层夯实成桩，同时反复锤击使桩径逐步扩大，最终与桩间部分土组成符合地基。复合地基主要目的是改变湿陷性黄土的打孔结构，消除地基土的湿陷性，从而提高地基土的承载力和减小地基土的变形。分析来看，DDC 灰土挤密桩处理后的符合地基承载力是原天然地基的2 ～ 7倍，相较于单一的灰土桩有明显的提高，而且其处理地基的深度大5m ～ 40m，具有一定的推广意义。DDC 灰土挤密法主要适用于湿陷性黄土地地区的建筑施工，在非黄土地区，其效果不够显著。
3、 IFCO 强制固结法
IFCO 强制固结法优势在于大大提高固结速率。在IFCO 强制固结法中，存在排水系统与加压系统等环节，排水系统为一排排纵向贯通的砂墙，有助于扩大排水通道，加快固结速率; 而加压系统利用真空压力，大大缩短了堆载时间，而且由于真空面位于砂墙的底部，水的渗流方向与重力方向一致，从而使固结速率加快。两个系统同时保证固结速率的顺畅，这有助于大大缩短工期，而且混凝土质量也得到保证。
总之，建筑工程地基处理是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，确保地基方案顺利的实施。展望地基处理的技术发展，应在普及的基础上进一步提高，在选择地基加固方法时，既要考虑各种地基处理方法的适用范围，又要综合考虑地基土质、施工难易程度、施工周期以及施工费用等情况，在保证质骨和使用的条件下达到技术与经济的互补。
参考文献：
[1] 吴德高. 城市建设中常见不良地基土的处理办法[J]. 装备制造. 2009(08)
[2] 孙润平. 浅谈地基处理常用的方法[J]. 中国科技财富. 2009(08)
[3] 谢海林,徐长林. 不良地基土的处理与加固的方法及施工工艺[J]. 价值工程. 2010(09)
[4] 鹿先果. 不良地基土的处理与加固的方法[J]. 中国商界(下半月). 2008(03)
[5] 咸志峰. 小议地基处理中的常用方法[J]. 科技创新导报. 2010(28)
[6] 王文秋. 论建筑施工中不良地基土的改造技术[J]. 经营管理者. 2010(12)