建筑地基基础施工与加固技术研究

许继宝

（山西五建集团有限公司，山西太原 030003）

0 前言

当下，伴随着市场需求量的日益攀升，建筑业在经济建设中的作用越发凸显，市场份额占有率越来越高，建筑的规模也愈发庞大。为符合建筑市场的要求和建筑行业的相关标准，建筑企业无一不关注地基基础工程建设的专业性，并且相关企业还进一步增强了配套的地基加固技术，以确保建筑的安全性和稳定性。众所周知，作为每一建筑施工的基本环节，地基的质量是衡量施工质量完成和实现安全生产目标的关键因素之一，对建筑具有重要的意义。因此，在建设工程施工期间，应加大对地基这一基础工程质量的重视，要着力控制和优化建筑地基的施工工序，以确保后续建筑施工过程的安全性和相关建筑的稳定性。

1 地基基础相关概述

通常，地基分为自然地基和人工地基二种，自然地基指不经过人处理的自然土层，而人工地基则必须经过强化处理，且常用的材料有混合灰土等。简单而言，地基是保持建筑在一定荷载作用下不变形的部分地面构造；基座则是把建筑物荷载作用传导给地面的下部结构，好的建筑地基基础必须是能够支撑住建筑物荷载，能避免外界强度损伤，能够防止建筑物出现损坏的现象。在符合建筑荷载条件的前提下，需要把基础的沉降控制在规定范围内，尽可能选择埋深不大的浅基，这种施工非常简单，因为当浅基无法达到建筑条件时就应该选择埋深大的深基，把建筑荷载更多地带到深的地基中去，防止基础下沉现象的产生，保证建筑的质量与使用安全。实际建筑施工中，地基基础建筑的设计与施工都应该以避免失稳、损伤与变形为基本准则，重视施工技术细节，对不合格的地面进行密封处理，以便使之符合建筑地基的要求，而常用的建筑施工方法是静力桩和振动自沉桩，利用桩基础把建筑物的压力直接传导到建筑物表面，从而起到稳固建筑物的目的。而当下，高层住宅楼房日益增多，楼面自重急剧上升，单纯的建筑施工方式已无法适应稳固楼面的要求，为使楼面的压力平稳传导到地面上，需要科学合理、有效的进行地基基础施工，经过严格缜密的建筑施工和控制确保地面基础质量，以此达到建筑安全、稳固、多功能的要求。

2 常见的建筑地基基础施工和加固技术

2.1 建筑地基基础施工技术的类型

2.1.1 复合地基施工技术

常见的复合型建筑地基大致包括如下3 种，分别是水泥粉煤灰碎石桩、混凝土桩、钉状杆复合基础，以上3 类复合地基的建造方法各不相同，具体内容包括。

（1）在桩体端部进行褥垫排水层，利用褥垫排水层使桩体和基础框架进行相连，在后续工程施工、设计阶段，基本构件可以使其承担压力通过桩体向基底岩层分散输送，具有提高基本构造受力稳定性的效果。现阶段，这一类复合型地基大多已被用作天然分布粘性地基、粉土地基的施工中。

（2）在对材料和拌制水进行拌和混合中，使得产生的水泥浆在孔中进行分层回填、夯实等，当水泥浆硬化生成水泥浆桩时，施工人员在桩身顶部进行褥垫铺，使桩体和地基框架进行相连，这类地基成本低、有均匀的特性[1]。

（3）在施工现场中不同管桩的尺寸也不同，由于荷载影响的连续作用，会产生附着应力自上之下的现象，而复合地基的产生附着应力也将得到降低。另外，建筑也要承担轴向荷载、水平荷载，而螺杆桩复合地基，具备刚度大、沉小、抗震性能良好、能补性好的优点。

2.1.2 振动沉桩技术

通常，振动沉桩在开挖时要使用振动沉桩法，先把桩体打入地层产状中，尤其在压桩工程中，由于振动沉桩机配备了转轴偏心片和驱动轮，在两轴运行情况下能够有效地抵抗压桩时发生的干扰力，从而达到了缓解桩尖阻力、减少桩面摩擦阻力、防止桩体结构完整性发生摇摆的作用，另外，由于采用了共振机制，也能够提高下沉效率、提高下沉效率。在实施过程中，必须根据实际施工情况选择合适规格型号的振动沉桩机具、确保活动部位偏心块保持在正确位置情况、正确计量振动上应力对桩体结构所产生的作用、保证桩体完整性中线块和振动锤处于同一个直线、并定期检测桩体的完整性及垂直度[2]。

2.1.3 静力压桩和真空顶压

静力压桩法是指利用压桩机的平衡物，不断地将预制桩逐节压入工地的适当部位中，并合理解决桩体在压桩阶段中所造成的桩侧压力和桩侧附着力，以快速地进行压桩施工。据现场使用现状分析，虽然静力压桩技术具有施工噪声较低、对周围环境产生污染危害性小等特点，但在压桩阶段中，由于周围的各种因素相互干扰，会产生压桩困难、超高压强、桩体完整性偏位等施工现象，所以，就必须及时进行地质勘查分析，并针对地下水位的地质现状来制订压桩措施。此外，施工人员还必须对现场安装沙井或是排水板等设备，并对地面上依次进行砂垫板和密封层[3]。然后，操纵真空泵油装置，不断吸入膜中剩余气体，在真空中的砂垫板，密封层的外侧形成压力差，不断给地面施以重力标准偏差力。与此同时，地面会逐步形成有效残余应力，发挥地面胶结功能，有效提高地基承载能力。

2.2 建筑地基加固施工技术

2.2.1 灌浆加固法

灌浆加固主要是钻出几个小孔，每孔里浇灌适量的化学泥浆或混凝土砂浆，浆液和混凝土体颗粒在碰撞过程中将形成各种物化反映，从而形成胶结反应现象，当泥浆凝固硬化后，则具有强化地面、改变地面物理特性、填补地面所产生裂缝空洞的功能，现阶段，灌浆加固法包括高压喷射灌浆、静压灌浆等不同种技术类型。在从事灌浆加固工程建设时，技术人员必须及时对各种技术参数加以检验论证，合理设定灌浆量与速率及相关管挡间隙等技术参数；对钻孔精度等实行控制检验并按照现场施工情况，同步加入泥浆，合理确定泥浆拌和量；此外，应优先对地面边缘区域实施灌浆补强作业，逐步向中央地段展开扩大建筑施工，防止形成注浆材料孔间串孔问题[4]。

2.2.2 静压力加固法和地基加宽加固法

静压力加固法施工中必须操纵液压装置、配置墙体自重设备，并利用结构优化支承自重的逆向效应，将桩基强行压入土壤内，以达到减少土壤孔隙、改善土壤密实性和承载力特性的效果。在实施工程中，必须及时对上下节段管桩交接处埋设角铁，以保证结构能够继续进行静力压桩施工，并根据实际施工状态，适当设定压桩压力和参数。在采用连接方法时，对管桩结构的钢筋直径、桩顶钢筋应做好相关衔接处理，另外，在某些建设工程中，由于对天然土壤力学性能条件不好或承载力特性要求过高，如果实施以上的各种加强方法，将很难达到预想的土壤密封作用，与实际工程施工条件完全相悖，此时可以考虑进行加宽补强的地基基础加固技术处理，采用钢筋混凝土对基础面进行增加处理，还必须注意新老基础结构的连接处理工作。

3 建筑地基基础施工的现状

3.1 地基结构容易开裂

在建筑地基基础建设施工中，混凝土构件易发生裂缝问题，严重损害房屋结构的安全性，而相关构件开裂的主要原因是基础建设施工时轨道线的设置不适当，相邻轨道线容易在一个垂直面上，从而导致水泥施工后出现受力不平衡，造成水泥裂缝。另外，水泥本身质量会出现某些情况，例如，水泥配制比例失调、拌和不平衡、拌和过程中产生水化热过程，使室内水温迅速增高，外部逐渐冷却，造成后期裂纹现象的形成。

3.2 地基基础建设中的坍塌问题

事实上，在任何一个建筑工程的地基基础施工中，一个不容忽视的现象便是地基基础的坍塌，在地基基础建造过程中，一旦发生了坍塌现象，就必然会导致周围基础土遭受影响，从而降低了建筑物的总体承重能力，不但会给自身的基础工程建设造成危害，而且还会严重危及周边建筑物的安全性，以至可能会引发严重安全事故，造成严重的员工伤亡事件，尤其是在当地的地基基础施工深度很深且进入不同的土质环境后，基础施工者若不去通过各个土质的施工特点来判断建筑物地面工程的边坡开挖坡度与支撑方式，将或许会导致边坡上部结构由于堆载等外力作用的振动产生变化，从而导致基础坍塌现象，或者由于工程施工者在进行土方的施工错误，对需要进行保护的地方没去进行相应的防护，就会导致坍塌。

3.3 工程施工人员的水平有待提高

在城镇化步伐迅速增长的今天，要求建筑行业必须有相应规模的专业从业人员，但是因为需求量过大，导致供需不平衡，使得部分施工人员的操作能力和专业意识容易出现问题。由于部分施工人员都是来自农村的务工人员，受教育程度普遍较低，因此尽管这些施工人员尽管掌握了一定基本的地基基础施工理论知识，但对规模化的地基基础施工工艺认识还不够，加之相关工程单位忽略了对这些施工人员技能的培养教育，很容易造成在建筑地基基础施工过程中产生产品质量问题，给施工单位带来一定的不利影响。

4 建筑地基基础施工与加固技术的相关应用

4.1 在选取材料中的应用

在建筑地基基础施工与加固技术运用中，首先在材料进场环节，工作人员应对各种原材料的尺寸技术参数应进行严格的检测，如混凝土材质标号、集料粒度、钢筋材料尺寸和孔径等，然后，随机选择少量建筑材料带至试验室进行测试，待确认相关材料质量无误后，可将其投入使用。此外，在建筑物地基基础施工环节，应对所采用各种建筑材料的状态、品质进行再次检验。在采用砂浆补强法时，还应着重检验泥浆有无掺杂各种污物、或是泥浆粘度能否合格，而在使用地基加宽补强法时，应高度关注检验钢筋材料有无存在锈蚀迹象，去除表层残余铁锈，并均匀涂抹防腐蚀保温涂层。

4.2 强夯法在地基基础建设中的应用

作为地基基础施工的基本技术，强夯法通过对土壤进行夯实处理，并搭配适当的基础设备使用，从而促使相关土壤固结技术效果的显著提高，其实这个技术的应用过程也正是对重力的一个合理运用，当重力锤根据一定的距离进行自然下降运动，并同时进行对土壤的夯实处理，则土壤的凝固速度提高，而土壤的承载能力也会增加。在实施该技术操作的时候，根据不同的土壤特性进行黏土性、砂土等，基础施工阶段的土壤使用效果一般较好，如果根据土壤中可能会产生的水分、游离水分的情况，使砂石地基回填作用进一步加大，那么土壤也会显得更加粘性较好，因此进行了基础施工阶段对其进行了填充处理，并在该阶段对土壤的强度加以了控制，待后续打平之后，地面的均匀度能够得以有效提升，从而也可以做到对各阶段的地面沉降的问题集中控制，地基承载能力提升上层建筑的安全性得到了保证。

4.3 地基基础灌浆加固技术的应用

注浆成型加固工艺是我国建筑工程地基基础处理施工中使用极为普遍的一种施工技术，具备实施简便、投资费用高的优势，实施时需要根据地基的状况，设置适当的开挖部位和钻机位置，而后，利用钻机等对地面进行钻孔，然后把配制好的水泥混凝土砂浆和黏合剂灌注在裂缝内，并利用高压装置进行施压，使砂浆可以顺利达到地面部位。地基和砂浆相互作用产生硬度很强的物质，进而改变原有建筑物的结构，使建筑物的总体结构安全性更高，建筑物品质更加完善，相关的注浆成型的技术包括多种施工方式，施工人员可以按照现场的建筑现状合理加以选用，以便提高工程地基的处理效率[5]。

4.4 提高施工人员的专业素养

地基基础施工和加固技术是施工中十分重要的施工方法，对改善建筑物地基工程质量，维护工程整体的稳定性具有及其关键的意义，因此，施工人员必须针对建筑物地基的实际状况，选用适宜的施工方法和加固技术，而相关单位需要进一步完善基础施工技术和加固技术的人才培养，在既有技术基础上尽快培养相关专业人才从而实现突破和创新性发展，以此满足市场的基本要求，从而促进建筑施工企业的长效发展。

5 结语

综上所述，建筑地基基础是建筑物构造的主要构件，与施工过程和建筑物的安全、质量息息相关，因此，工程加固处理技术在工程建设中具有非常重大的作用，它是整个工程建设的基石，是工程建设后期质量稳定的关键保障，地基基础的建筑施工技术与加固工艺既关系到工程质量，同时又关系到施工效益，其施工技术需要与工程建设、地质条件条件、建筑技术特性等紧密结合在一起，才能最大限度的完善相关施工技术，从而助推建筑行业的蓬勃发展。