房屋建筑地基基础工程施工阶段的关键技术

房屋建筑地基基础工程施工阶段的关键技术

庞小峰

中铁二十局集团第五工程有限公司  云南 昆明  652100

摘要：本文首先介绍了房屋建筑地基基础工程的主要概念，其次就房屋地基基础施工特征进行了分析，最后提出了房屋建筑地基基础工程关键技术与技术应用措施，其中包括地质勘察、地基开挖、测量放线、基坑支护等，以供参考。

关键词：房屋建筑；地基基础；工程施工；技术

引言：随着经济和社会的迅速发展，人们的生产和生活水平越来越高，各种建设项目的质量与标准也在不断提升。其中房屋建筑地基基础工程引起了人们的广泛关注。但由于不同地域的水文地质环境条件差异明显，为此，在房屋建筑地基基础施工阶段需采取合理的施工技术，并基于项目实际要求，确保可解决建筑工程地基建设存在的实际问题，以此保障房屋建筑如期完成。

一、概述

（一）地基基础施工内容

建筑分为三大类：上部结构、基础和地基。建筑物的所有荷载都是由下面的岩层来承受。被建筑所影响的部分叫作地基。因此，地基是指在基础底面之下，主要承受基础所传递的荷载参数的应力与应变的土壤结构，一个建筑将负载转移到地基上的低层结构叫做地基，它是一个建筑的墙体或立柱被埋入地面的扩展部分。房屋建筑施工中的地基施工处理技术是提高建筑物使用寿命，解决倒塌、沉陷问题的关键技术。在进行地基处理时，既要选择适当的施工技术，又要完善相关的施工工艺，加强整体土体的固结强度，从而提高地基的整体稳定性，以此保证工程质量和安全。

（二）地基基础施工技术重要性

在房屋建设过程中，地基基础施工作为工程建设的第一步，其较为关键，是确保房屋建设顺利进行的根本。这一点也对地基基础施工质量提出了较为明确的要求，为此地基基础施工需引起我国建筑行业的高度关注，确保采取安全可靠的施工技术，并做好有关的地基基础管理工作，进而从整体上提升房屋建筑施工质量。

二、房屋地基基础施工特征

（一）复杂性和多发性

因我国地理环境差异明显，其中包括冻土、易塌陷等，且不同的区域，地质环境和气候都会有很大的差别。此外，地震、滑坡、泥石流等自然灾害的发生率较高，这些因素都使建筑工程变得更加复杂，导致房建基础地基施工存在的多发性问题较多。

（二）隐蔽性和困难性

在房屋建设交付后，若地基出现质量问题，则通常无法对其进行有效的处理。而基础质量问题造成的损失比建筑的使用年限和建造费用要大得多，其隐蔽性与困难性特征明显，其中包括：第一，施工中，由于施工工艺、勘察设计、工程选址等原因，导致基础质量问题的发生，其基础不稳定，会直接影响到整个房屋的结构，进而引起严重的安全事故，还会对居民的财产和生活造成极大的危害。第二，房屋基础承受了整栋楼的全部荷载，若地基发生局部损坏，将在短期内迅速扩散，对地基造成更大的损害。

（三）潜在性

在房屋建筑地基施工过程中，因个别问题难以被发现，在施工进入到下一个工序时，常常会因其潜在性问题导致施工进展不够顺利，这种潜在性原因也会直接影响到房屋建筑施工质量。

三、房屋建筑地基基础工程施工技术应用分析

（一）置换土壤技术

在建筑物基础下部的承力层比较薄弱，不能满足地基上部荷载的需要时，通常采取置换土壤技术，该技术主要处理软弱地基，即针对地基下某一深度的土层进行开挖，再用高强度的砂、碎石、灰等进行填筑（图1）。实践表明：在一些小荷载作用下，采用置换土壤技术，能较好地解决房屋建筑存在的地基基础问题，一般来说其置换材料包括砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。这些材料的主要作用为：1.增加基础的承载力；2.减小沉降；3.加快排水和加固软弱土壤；4.预防冻胀；5.膨胀土的膨胀和收缩效应被消除。该方法适合于淤泥质土、松散素填土等浅部基础的填筑。

（图1置换土壤技术工艺要点）

（二）沉降段控制复合桩基技术

沉降段控制复合桩基技术要点为：1.桩的长度通常在16~20 m之间；桩距不能低于桩身的5~6倍。2.桩端必须通过压力压缩的泥质土，并具有较小的可压性，其并非坚硬土层作为持力层。3.复合桩单桩的极限承载能力标准值应该由单桩静载荷试验来确定，在试验中，沉桩后的空隙间隔应在30天以内，如果没有进行桩静载荷测试，则按下列公式计算：RK=UP∑fsili+fPAP，同时满足 Rk≤（0.6～0.75） fcAc。4.复合桩整体承载力应该达到： Fd+ Gd= kRk+ ACfsd，若上述公式不能满足，则可适当调整承台面积。5.复合桩基是多层结构中最常用的一种地基。6.复合桩基础的承台面在垂直荷载作用下其承载力应小于1.5~1.7倍。7.混合土、暗浜土、液化土不得用作混合桩的，在遇到上述情况时必须进行加固处理。

（三）表层排水技术

1.集水明排法。在建筑工程中，集水明排是基坑排水技术的基础与先决条件。在采用集流明排法时，通过对基坑的排水，可以使施工人员更好地进行相应地布置。在此过程中，施工人员应注意的是，这种地基排水方式的实施，要求在邻近地区修建一米左右的土坝，以防止地表积水。另外，在采用明排法时，施工人员应该注意在工地周围的地面上截流，并在周围设置拦水坝，以有效地阻止周围的地表水。同时，在明排法中，施工人员要注意做好相应的防水设施，以便更好地防止地基沉降，有效地提高基坑排水技术在建筑工程中的应用效果。

2.集水井排水。在施工过程中，集水井排水是基础排水技术的重要组成部分。水井排水适合于地下水位不高、地下水不多、涌水量较小、地面补水较少的地质条件。这也表明，一般的民用基坑开挖、基础结构施工以及降水施工都可运用此办法。在实际工序中，施工人员应注意的是，在物料调配时，所选择的水泵数量、功率和型号，必须达到基坑内的排水量的1.5~2倍。

四、房屋建筑地基基础工程施工关键技术

（一）地质勘察

在建筑物基础设计中，地质勘探是一项十分必要的工作。在此，房屋建筑设计人员应对工程建设区地下水的结构和分布进行细致的调查和分析，需尽可能广泛、全面地搜集有关地质条件的资料。例如，对地下水分支的数量、结构、水量等重要资料进行较为精确地掌握，以此确定地基基础与施工工艺所产生的正面或负面的影响。同时，设计人员还需要通过专业的采样和分析方法来勘查现场的地质构造，通过对工程地质构造的分析，得出相关的科学数据和结论，从而为建筑地基的设计提供依据，以此确保房屋建筑地基基础工程设计质量[1]。

（二）地基开挖

1.在基坑开挖之前，按照勘测单位提供的道路控制中线，用经纬仪和钢尺对高程、坐标、标志桩进行测量，并按照设计图纸进行施工。

2.施工过程中，采用机械开挖和手工开挖的方式分层进行，每层60 cm。

3.在挖基础土方时，应按现场地势，在基坑周围设排水沟，或在基坑外围设拦水坎，防止雨水流入地基，避免其影响工程施工质量，防止出现浸渍土的现象问题。

4.当基坑开挖达到设计要求时，应在地基上留出10~20 cm厚的土壤，并由相关部门检验后，再进行下一步作业。可再次铲除预留的土壤，然后马上封住地基。

5.回填采取机械搬运、人工挖平分层回填，分层堆砌，分层厚度为250~300 cm。

6.用基坑开挖的回填土，含水率为6%，水分太多时需翻晒到符合标准后再用于回填。

7.回填高度在设计标高200-300 mm以下，可采用建筑剩余物进行回填。

（三）测量放线

在房屋建筑基础地基施工过程中，首先要进行测量、放线，然后根据现场的重测和现场测试结果，分别设定线路控制网和封闭水平线。在此过程中，需按设计图纸进行测量、放桩、施工、制作《工程报验单》，并提交监理部门核验。一般来说可采用2级精度的全站仪完成放线工序；S3级的水准仪进行高程测量[2]。

（四）基坑支护

1.放坡开挖。坡度的确定要视土层性质和挖深而定，挖深超过4米时，可采取多段式放坡，多段式放水时的方式进行，并设置好平台（图2）。在土壤状况良好的区域，自然释放是首选；在松软地区进行大范围地开挖时，可在坡面上，设置有钢筋网的护坡面层。

图2多级放坡示意（注：开挖面在地下水位之下需要设置降水井）

当开挖面低于地下水位时，在坡顶及平台上要采用井点降水，以改善斜坡的稳定性；为了避免雨水从坑里流进坑，冲刷坡面；如果坡脚周围有较深的坑洞，坡脚与土方开挖的距离应小于2倍，若不能，应按深坑深度验算，以此确保坡面达到稳定性要求[3]。

2.土钉墙（复合土钉墙）。如果场地条件有限，不得满足大放坡面的要求，可以采取土钉支护，以减小放坡范围。土钉法主要有钢管土钉法和钢筋土钉法，坡面采用喷塑成型的钢筋网片；当土钉墙后面存在滞水层时，可在蓄水层的墙体上，设置好排水孔，或采用其他疏水措施，以减少墙体后面的水压，并以此来提升其稳定性；在采用预应力锚索复合地基中，预应力锚索应选用钢索，并将锚索设置在土钉墙上部；在提高地基抗土压力时，锚索应设置在土体压力大、土体薄弱处。

（图3土钉墙实景照）

3.水泥土重力式挡墙。重力式护坡通常选择两个或三个轴向的混凝土搅拌桩，搅拌桩可以按照搭接方式进行，其搭接长度为150-200 mm，挡墙顶部应采用混凝土板；在普通土质情况下，若搅拌深度在16 m以下时，宜采用成本较低的双轴，在16米以上时，可选择三轴，在软土中加入适量的水泥；水泥混合桩宜采用栅格方式，如图4所示的网格布局（以双轴为例）[4]。

（图4双轴搅拌桩重力式挡墙平面布置示意）

（五）基坑降水

对于房屋建筑物的地基处理，在进行基坑降水的过程中，可以分为以下几个步骤进行，以保证整个达到可控状态。1.按设计要求进行井位布置，采用回转式钻机，钻头直径800毫米，钻完后，下孔直径为Φ500毫米。2.将均匀地滤料用2至5毫米的颗粒填充到外部。3.采用大流量地抽水洗井，确保泵的稳定性，达到水清砂的质量要求。4.降水井建设完毕后，必须进行网络抽水。抽油机采用QX10-50型潜水式电泵[5]。

（六）地基处理技术

1.强夯法。在强夯法中，首先进行预压实，然后用推土机进行填筑，再将其与试验方法和建筑材料相结合，对夯点位置进行精确测量。当基坑内的水量很大时，可以采取砂土充填、竖向排水等措施。一般砂土填土是用砂砾和粗砂来覆盖地表，这样既能避免设备和地基的崩塌，又能保证设备的正常运行，也会对强夯产生的孔内水压产生。此外，为避免强夯造成的平整场地，需在加固过程中，从四面八方向中央推进。在夯打完毕后，再用夯锤进行二次夯击，不仅可以使土体的受力均匀，而且可以在一定程度上改善承载力

[6]。

2.分段施工。分段施工是由边缘向中心夯，一次夯实后再用推土机进行整体的平推。在确定了放线过程之后，再进行夯击。在强夯施工中，通常采取先深后浅的加固措施，即：（表层土，中层土和深层土），通常采用砂质、砂砾石和天然土的，其比例为3:7或2∶8。在采用天然土层进行充填时，每一层的厚度为200 mm。最后针对软土的基层进行分析，当松软隧道的面积较大，超过了隧道的宽度时，应在该区域加宽基坑，开挖至天然地层，使部分基础深度加深，形成1∶2的阶梯连接，从而达到基础处理的目的[7]。

3.挤密法。挤压技术的基本原理是，当重锤达到一定的高度时，由于地面的振动和撞击，会对地基进行加固。本方法适用于粘性土、砂土和湿陷性黄土，其深度大于0.8米即可。

4.深层搅拌法施工（水泥土搅拌桩）。深层搅拌技术的基本原则是，在土体有必要加固的区域，使用专门的深搅拌装置，将软土与固化剂混合。在处理过程中，可对软土进行硬化处理，使其产生良好的性能，如水稳性、稳定性等。采用这种方法，需要使用7%～15%的水泥、1:1或1:2的水泥砂浆作为固化剂。最后，该办法的施工工艺为（搅拌器位置－预拌－沉降－制浆－喷浆－复搅一再转到下一桩）

结论：房屋建筑地基基础施工较为关键，其施工技术也比较复杂，因此在施工中要根据工程的具体情况，选用合适的地基处理技术，并与管理部门一起做好相关的质量、安全把控，以确保项目建设整体质量，合理提高建筑物使用寿命。

参考文献：

[1]李石光. 现代房屋建筑地基基础工程施工技术分析[J]. 价值工程,2021,40(16):139-140.

[2]郜冬冬. 房屋建筑施工中软土地基处理技术[J]. 建筑技术开发,2021,48(11):153-154.

[3]邓宗林. 探讨房屋建筑施工中的软土地基处理技术[J]. 建筑与装饰,2021(18):157,159.

[4]王中旗,树文韬,王晓东. 软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用[J]. 中国建筑金属结构,2021(6):104-105.

[5]师思. 房屋建筑地基基础工程的施工工艺及质量管理对策[J]. 价值工程,2021,40(16):30-31.

[6]李留洋. 房屋建筑地基基础工程的施工工艺及质量管理对策研究[J]. 建筑工程技术与设计,2021(28):680-681.

[7]王慧娟. 房屋建筑软土地基施工技术方法探讨[J]. 建筑·建材·装饰,2021(11):82-83.