地基处理在结构工程设计中的重要性

张福龙 中交煤气热力研究设计院有限公司

1 前言

目前快速增长的经济带来空前的建设风潮。近年来部分建筑物频频存在倾斜、倒塌的现象，需要有关部门加强重视，因为建筑的安全质量，关系到人民的经济损失和生命安全。地基是建筑项目开展中的上层建筑的支撑力量。在建筑结构工程设计时，需要设计人员重视地基处理技术在建筑物的整体发展中扮演着角色。建筑项目结构工程设计中地基处理技术的选择也会对建筑的安全性、经济性和创新性造成影响。因此本文的研究从结构工程的地基处理目的方式和特点上进行调研，通过对于地基处理的概述，了解当前地基处理在结构工程中的重要性。

2 地基处理简介

2.1 地基处理技术

2.1.1 基层工程措施

地基处理技术中的基层工程措施，顾名思义指代的是浅基础、桩基础和沉箱基础部分。主要的工作是对地基进行挖槽、排水加固、打桩等相应的要求。在基层工程中需要工作者选择合适的地基尺寸和地基设置深度的布置方案，确保实际结构工程设计中地基的强度和沉降度，在基本工程控制和允许范围之内，基础工程措施作用于地基处理深层中，还可以融入岩土加固技术来增强地基处理的能力。

2.1.2 岩土加固措施

目前结构工程设计中地基处理常用的技术和方式很多包括高压喷射注浆法、CFG桩法、真空预压法、强夯法、水泥土搅拌法等方式来进行岩土加固。建筑工程基础工作开展中，在地基处理时需要负责人将各阶段的准备工作做好，针对不同的情形进行处理。建筑工程的工作人员可以使用灌浆置换、排水法等多种方式结合结构工程设计项目的当地地基的水文特征、土质特征进行数据分析。在综合当地土层结构的实际情况下，依据各项技术指标的需求做好岩土加固。同时也要考虑到季节变量对于岩土加固产生的影响，如雨季时，雨水大量的冲刷会对岩土加固产生影响，对水泥土桩法、水泥土搅拌法等方式的应用带来问题，因此需要考虑合适的地基岩土施工方案，进行地基处理。

2.2 地基处理的特征

第一，复杂性。主要体现在土质情况较为复杂，不同地域的土质环境不同，在结构工程设计环节地基处理中仅靠经验主义是不能完成复杂性的地基处理工作，因此需要设计人员考虑到当地实际的土质情况和水文特征进行处理。第二，严重性。地基处理关系的上层建筑和整个建筑的安全，如果地基处理中存在安全隐患问题必定会对实际工程带来严重的后果。第三，多发性。地基处理时需要考虑到地基处理影响因素。当前多发性和复杂性往往是联系在一起的，不稳定的地基特征就会造成实际建筑结构工程设计时的事故多发。如借助夯实法，本身夯实的地基会在雨水的冲刷下形成坍塌现象。

因此在结构工程设计时，需要设计者选择好合适的地基形式，最好根据地建筑地基的类型和场地、难易，确定地基的位置，并且依据当地的水文特征和地基土层特征、土质情况及时的调整设计参数和地基处理方式，改善实际地基处理时会存在的变形和渗透问题。

3 在结构工程设计中重要性的体现

目前我国建筑基础设施建设中部分地基处理不当会导致软弱地基的出现.所谓的软弱地基主要指代的是压缩层中包含了淤泥/冲填土等土层结构,这对实际建筑结构工程设计具有一定的影响。现如今我国建筑行业在结构工程设计中都有属于自己的规范标准模式，但实际设计时还需要充分考虑到地基设置的现状以及当地地质的影响，需要结合松沙、有机土、软粘土等地层建立合适的地基处理方案。

3.1 改善地基剪切特征

地基的处理结构工程设计能够改善地基本身的剪切性，地基处理是会存在部分洼地和偏坡，造成建筑结构性的转变。这会导致实际建筑结构工程设计工作无法开展。为了能够有效促进建筑结构工程设计的稳定性增强，对于软弱地基问题的解决，需要不断改善地基的剪切特征，因为地基的剪切强度会对地基土压力的稳定性进行破坏。

3.2 改善地基的压缩特性

地基前期勘探工作的数据显示地质层存在不同的成分，包含了岩土层、河床、古遗址等等。让建筑在不同的地质层下面进行地基的压缩，能够通过地基处理技术，有效的保证后期结构工程设计的安全性。

3.3 改善地基的透水力

透水性的强度影响建筑结构本身的抗震能力和抗压能力，在实际建筑建设时增强地基的透水性，是保证建筑质量的总体措施。因此地基处理过程中透水性能的监测、检查工作需要到位，并深入落实。

3.4 影响建筑结构

建筑工程施工中，地基处理会影响到建筑本身的结构，因为建地基基础好坏是决定建筑上层建筑的基础。上层建筑对地基有什么要求和规定都是直接关系到建筑结构的因素。因此，在地基处理时会间接的对建筑结构本身发挥作用，影响整体的建筑结构。设计人员需要结合不同建筑结构的承载力和技术特征，选择合适的地基处理技术。例如就宁波市日湖商贸楼地基处理工程，结合当地的水文特性和涂层特性，选用“真空预压法”和“堆载预压法”技术进行地基的处理。

3.5 影响建筑的质量

当前屹立在世界的古代建筑较多，地基的处理会影响到整体建筑的质量。因为地基上层建筑是连接在一起的，古代建筑理念，虽没有现代发达先进，但古人对于建筑和地质方面熟悉不差于当代人。想要做好地基处理技术，首先就要先进行勘探工作，通过对于地下土层特征的勘查进行地基处理，来提升建筑工程的稳定性，可以借助高压喷射注浆法、CFG 桩法、真空预压法、强夯法、水泥土搅拌法来增强地基结构的稳定性。

3.6 改善不良地基，增强地基动力

本次调研中结合实际地基处理时会引发的地基不稳定性因素进行分析。现阶段地基处理时想要改善这一现象，需要结构工程设计人员，结合实际地质现象做好地质动力性测试。在实际地质勘探的过程中依据当地地势特征、地形特征和水文特征进行地质勘查，对地基土质液化等现象加以改善。

最后得出抗震系数和相应的数据进行设计参数的改变，以此来增强地基的动力。实际施工时对于黄土的湿陷、膨胀土的膨胀不良地基需要进行相应的处理，如处理不当，就会给实际工程开展造成麻烦。因此在结构工程设计过程中，采取碾压法、高压喷射灌浆法等等方式，结合建筑物设计的需求以及地基土质、水文特征数据来进行地基的加固处理，能够有效促使不良地基状况得以改变，以便增强特殊地基的动力。

4 结合案例探讨建筑结构中地基处理技术的应用

本次研究结合米易县商会大厦实际案例，通过对于实际工程的资料搜集，了解当前建筑工程的地基处理技术。在米易县商会大厦实际建筑结构工程设计中的应用。现如今的地基处理目的是为了提升软弱地基的承载力，保证地基的稳定性，减少地基存在的不均匀沉降。

4.1 项目实际情况概述

本次研究的米易县商会大厦占地面积2244m2。该地区的气候特色是平均年降水量为413.3mm。建筑物上部荷载为35000kPa，场地地下水位为1.2m。要求地基处理后，复合地基承载力达到350kPa，沉降小于50mm。通过对于该地的地形测试和地址勘测，了解到该地区是典型的粉砂、淤泥。结合实际调研了解到该项目所处地的地质、地貌及泥沙水动力条件适宜工程的开设，在该区域内主要为黏性土层和粉土层。

4.2 地基处理技术应用

地基基础工程设计中需要充分考虑到场地条件，结合施工技术条件及工期造价等要求，合理选择工程方案。根据工程地质条件要求在实际地质地基处理时，采取CFG桩、水泥土搅拌桩的地基处理方案。

4.2.1 CFG桩地基处理方案

本次工程的地层包含了粉质粘土、碎石块粉质粘土、碳质粘土和细沙土。CFG 桩地基处理可以加固软弱地基，通过桩和桩间土之间一起承担上部荷载。因此复合地基中CFG桩可以增强地基本身的承载力，减小变形，在实际应用过程中会适用于粘土、砂土，符合此次工程。因为在实际工程运用静压振拔技术、振动沉管灌注成桩的方式，提高施工效率，减小对土和已打桩不利影响。

图1 CFG桩地基处理

4.2.2 水泥搅拌桩的地基处理方案

水泥搅拌桩地基处理时需要结合米易县商会大厦案例所处的地势情况、地形情况，仔细对于软土层的结构进行分析。运用固化剂、水泥等材料作为固化原料，加固水泥来不断提升地基的强度。水泥搅拌桩的具体地基的处理方式是可以结合固化剂、原地和软土层进行搅拌。搅拌时不使地基侧出挤出使地基侧出侧面积出，对于整体周围的影响较小。结合此上述施工要求，可以灵活地选用CFG桩、水泥土搅拌桩等相应的加固模式。

5 结束语

综上所述，当前大量的城镇建设中地质疏松现象较重，结合当前结构工程设计中地基处理时的现状。需要设计者考虑到当地的实际情况，充分的了解地基处理的各项措施和方式，结合具体工程对症下药。本文的研究结合实际案例探讨了当前地基处理的应用方式和方法，依据案例，能够有效促使总体工程地基处理成本减小，提高土体的强度。