浅谈建筑地基基础工程

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摘要：随着当前结构物的荷载日益增大，沉降变形抗震要求越来越严，因而每一项建设工程都必须考虑地基问题。地基基础工程直接关系到建筑的质量与安全，为了保证地基有足够的承载力来确保房屋建筑的稳固，就必须加强地基基础工程的施工质量，尤其是地基的处理与加固。本文就建筑地基基础工程的处理方法做了简单阐述。

关键词：地基基础；振冲法；强夯法；CFG桩；挤密桩

Abstract: with the current structure of the load increasing, more and more strict seismic subsidence deformation, thus every construction project must consider the foundation problem. Foundation engineering is directly related to construction quality and safety, in order to ensure that the bearing capacity of the foundation have enough to ensure that the building of stable, it is necessary to strengthen foundation engineering construction quality, especially the foundation of treatment and reinforcement. In this paper, the processing method of construction foundation engineering made briefly.

Key words: foundation; Vibroflotation method; Dynamic compaction method; CFG pile; Compaction pile

中图分类号：TU712.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、地基和基础的概念

1、地基基础概念

基础指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。

基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。地基就其受力情况而言，在建筑物基础荷载作用影响范围内的部分，称为持力层；在持力层以下的部分，称为下卧层。

2、地基的种类

天然地基：凡能保证地基稳定的岩石、碎石土、砂土、粘性土等都可作为天然地基。设计时要充分掌握地基土（岩）层的压缩和沉降、抗剪和滑坡、土中含水量等因素，以保证地基安全可靠。

人工地基：是指不具有有充分承载能力的淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性的软弱土层经过人工加固处理而成的建筑物地基。设计时既要注意分析和合理利用基土。

二、地基基础处理方法

地基处理方法的分类有很多种。按时间可分为临时处理和永久处理；按处理深度可分为浅层处理和深层处理；按土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。

在地基的处理方法中，基本是利用置换、夯实、挤密、排水、加筋、胶结和热学等原理对地基进行加固。在常见的地基处理方法中，一种处理方法往往具有多种处理效果，比如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重处理效果；石灰桩既能挤密又能吸水，吸水后又再一次紧密等。

三、地基基础工程施工技术

（一）振冲法

振冲法亦称为振动水冲法。在地基处理方法中，此种方法是深层密实法中的一种。它是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵通过喷嘴喷射高压水流，变振边冲，将振冲器沉到土中的预定深度，然后经过清孔工序，用循环水带出孔中稠泥浆，此后就可以从地面向空中逐段添加填料（碎石或其他粗粒料），每段填料均在振动作用下被振挤密实，达到所要求的密实度后即可提升振动器。如此重复，直至地面，从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。

振冲法加固可提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降，且能达到地基抗地震液化能力的效果。目前振冲法应用在饱和松散粉细砂、中砂、砾砂、杂填土和软土中，都取得了令人满意的效果。就工程而言，振冲法可用于中小型工业与民用建筑物，港湾构筑物等。

振冲法在施工时，根据现场环境和施工条件的不同，可采用不同的施工参数（加固范围、布桩方式、桩长的确定、桩的直径、桩间距、施工顺序）。如对大面积满堂处理，宜用等边三角形布桩，对独立或条形基础，用正方形、矩形或等腰三角形布桩；对于圆形或环形基础，宜用放射形布桩。

（二）强夯法

强夯法是利用强大的夯击能，破坏深层土液化和动力固结而密实。是用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用。

强夯法施工前，首先要进行准确的测量定位。有施工单位试夯确定夯点布置图，注意侧放夯点位置。在进行强夯前，事先要用推土机预压耳边，保证场地平整，对场地高程进行测量，夯点布置测量放线确定点。如果遇到地下水位较高的情况，则需要在表面铺设0.5—2.0m后的中（粗）砂或砂石垫层，或者是采取降低地下水位的方法，从而有效防止设备下陷和消散强夯长生的孔隙水压。

在强夯时，要采用分段施工的方式，坚持以边缘夯向中央，以一边向另一边的顺序。每夯完一遍，就要用推土机整平场地，并进行放线定位后即可接着下一遍夯击。一般来说，强夯法的加固是先深后浅，也就是先加固深层土，后加固中层图，再加固表层土。在夯完一遍后，通常要以低能量在满夯一遍，如果条件充分，有小夯锤为最佳。另外，在夯击时必须要按照试验切丁的强夯参数，落锤应保持平衡，保证夯位准确，如果夯击坑内积水，必须要及时采取措施予以排出。如果夯击地段含水量过大时，先要铺一层砂石，然后再进行夯击。每一边夯击完成之后，都要用新土或周围的土将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。

（三）CFG桩法

CFG桩不同于碎石桩，他的桩身为具有一定粘结强度的混合料，在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小，使基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，使桩起到“桩体作用”。CFG桩身具有一定的粘结强度，在垂直荷载作用下桩身不会出现压胀变形，桩承受的荷载通过桩周的摩擦阻力和桩端阻力传到深地基中，其复合地基承载力提高幅度较大，约4倍或更大。另外，CFG桩复合地基变形小，沉降稳定快（比碎石桩变形小3.5倍，比沉降稳定快2.5倍）。CFG桩采用振动沉管法施工，对土体产生振动和挤压，使土得到“挤密作用”，使加固后桩土的力学性能大为改善，从而使复合地基的承载力显著提高。CFG桩适用于多层和高层建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、淤泥质粘土等的处理。CFG桩具有以下特点。

（1）改变桩长、桩径、桩距等设计参数，可使承载力在较大范围内调整。

（2）有较高的承载力，承载力提高幅度在250%—300%，对软土地基承载力提高更大。

（3）沉降量小，变形稳定、快。如将CFG桩落在较硬土层上，可较严格地控制地基沉降量在10mm以内。

（4）工艺性好。由于大量采用粉煤灰，成桩时桩体材料有良好的流动性与和易性，灌注方便，易于控制施工质量。

（5）节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量粉煤灰，降低工程费用。与预制钢筋混凝土加固相比，可节约投资30%—40%。

（四）挤密桩法

土和灰土挤密桩是利用沉管、冲击、爆扩等方法将钢管打入土中侧向挤密成孔，然后将备好的素土（粘性土）或灰土、石灰、粉煤灰混合物（简称二灰）分层填入孔中并夯实而形成土桩、灰土桩或二灰桩，他们分别于挤密的桩间同组成复合地基——土和灰土挤密桩复合地基，承受上部荷载。该方法是适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土的一种地基加固方法，在我国西北、华北地区应用较为广泛。一般以消除地基湿陷性为主时，宜选用土桩，以提高地基的承载力或水稳性；降低压缩性为主时，宜选用灰土桩或二灰桩。施工要点如下：

1、成孔应根据设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况，选用沉管、冲击或取土等方法机械成孔。

2、施工前应进行成桩工艺性试验（不少于3根），确定各项工艺参数并报监理单位确认后，方可进行施工。

3、挤密桩大面积施工前，应进行单桩或复合地基进行承载力试验，以确认设计参数。

4、挤密桩成孔和孔内回填夯实应符合下列要求：成孔宜在地基土接近最优（或塑限）含水率时进行。当土的含水率低于12%，宜对拟处理范围内的土层进行增湿。成孔挤密应间隔分批进行，成孔后应及时夯填。在向孔内回填填料前应夯实孔底。填料应采用机械拌合，且随伴随用，夯填施工应连续进行。铺设灰土垫层前，应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯（压）密实。施工过程中，应做好成孔及回填夯实施工记录。雨季或低温季节施工，应采取防雨或防冻措施，防止灰土和土料受雨水淋湿或冻结。成桩成片后，应及时填筑灰土并碾压至设计要求。

5、挤密桩所用土的质量应符合设计要求，用水泥改良的土的有机质含量不应大于2%，用石灰改良的土的有机质含量不应大于5%。

6、挤密桩填料的配合比应符合设计要求，最优含水率应符合工艺试验确定的工艺参数，含水率允许偏差不得大于2%。

7、灰土或水泥土应拌和均匀，色泽一致，无灰团、灰条和花面现象。

8、挤密桩孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于0.97（轻型击实）。

结束语

地基基础工程的施工质量直接影响了高层建筑及其他建筑施工的质量、安全与施工单位的效益。要做好地基基础的施工就应当通过振冲法、强夯法、CFG桩、挤密桩、等施工方法做好地基工程施工工作，保证地基基础工程的质量，增强地基的承载力。

参考文献

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