皖丘陵地带山区地基基础设计选型施工探讨应用
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摘要
建筑工程施工中，地基基础施工是整个建筑的重要组成部分，直接影响到整个工程的施工质量。在建筑工程设计中，由于基础工程造价占整个工程造价的比重较高，因此合理选择基础型式是必不可少的一个重要环节，结合上部结构特征，仔细分析岩土工程勘察报告，了解工程所在地地基土特性，是结构地基基础合理选型的先决条件，针对丘陵地带山区地理分布的广泛性及地质条件的特殊性，选择合理的基础型式，从而准确把握基础的不均匀沉降，对提高结构可靠性，降低工程造价，具有非常重要的意义。
文章依据近年来在皖丘陵地带山区的施工经验，本着节约造价、缩短工期、确保安全及控制质量，提出了该地区建筑地基基础设计与选型的一般条件，并进一步探讨了建筑地基基础工程施工的建议，以期对广大工程设计与施工同仁提供参考。文中详细阐述了地基、地基处理的原则、常用的地基处理的施工，重点是丘陵山区中浅地基基础的设计选型及施工方法。
关键词：丘陵山区，地基基础，设计选型，工程施工
中图分类号：TU47文献标识码： A 文章编号：
0.引言
建筑的建造过程中，其建筑负荷全都由地层来承担，影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基，向地基传递负荷的下部结构被称为基础。近年来，在建筑工程的施工中因基础问题影响到施工质量的情况时有发生，在工程的整体设计上，一般认为施工难度较大的部分，在于建筑的上层结构，其实这是一种误区，建筑地基基础才是施工中的重点。尤其对于丘陵地带山区地质特征：地质条件多变、地基持力层分布不均匀性，可能同一建筑内地基处理做法各不同，为了确保地基基础的安全性，首先就地基基础的设计选型必须对它加以研究，并在工程施工中对施工方法和施工手段进行分析，探讨论证。
以下文章主要对丘陵地带山区持力土层分布深度在6m以上的深地基基础及大多分布深度在6m以内的中浅地基基础的设计选型及施工进行系统的分析和论述。
1.建筑基础设计与选型条件
1.1选型条件
在地基处理中，地基处理方法必须根据土质情况，地理位置以及上部结构的荷载，地基土质的承载力和工程造价、工期、安全、质量等综合因素进行确定。针对山区（包括丘陵地带）地基的设计，应对下列条件分别分析认定：
1 ）建设场区内，在自然条件下，有无滑坡现象，有无影响场地稳定性的断层、破碎带；
2） 在建设场地周围，有无不稳定的边坡；
3 ）施工过程中，因挖方、填方、堆载和卸载等对山坡稳定性的影响；
4 ）地基内岩石厚度及空间分布情况、基岩面的起伏情况、有无影响地基稳定性的临空面；
5 ）建筑地基的不均匀性；
6 ）岩溶、土洞的发育程度，有无采空区；
7 ）出现危岩崩塌、泥石流等不良地质现象的可能性；
8 ）地面水、地下水对建筑地基和建设场区的影响。
9 ）山区地基设计尤其应重视潜在的地质灾害对建筑安全的影响。
地基基础的设计还应满足以下几个基本条件。首先，地基的负荷不应超出地基本身的承载能力，避免地基土剪切和稳定性的失衡。其次，在控制好地基的变形量，把变形量控制在结构可允许的范围内，控制好因地基引起的上部结构损坏，或因此影响建筑物功能上的使用。最后，要对地基基础做强度、耐久性、刚度的数据分析，确保地基能适应建筑的结构。
1.2地基基础设计
现阶段，我国的建筑行业随着经济的进步而快速发展，给建筑工程地基提出了更高的要求。在建筑工程的整体设计中，经常有地基强度不足，抗压抗震性不强的，沉降不均匀的情况发生，这就要求设计部门根据实际情况设计地基基础。地基的处理方法有很多，每种方法都有其适应的环境和范围，在施工中要注意施工方法的局限性和优缺点，每个工程都要从地基的实际情况、处理要求、技术难度，工程费用等方面综合考虑，以确保用合理的方法来进行地基的处理。
1.2.1地基的设计应由设计单位提出具体要求，并经过勘察单位进行现场的水文地质勘察，提供施工现场范围内的地质报告，并对土层和地质构造进行分析论证。不能以相邻建筑物的勘察资料做了待开工建筑的勘察据依。对于土质较软的地基，应进行地基加固处理，防止地基因土质问题而变形。且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载，因为基础再大，相对于上部结构还是较柔的。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。在地基选型上要充分考虑到建筑整体的布局、结构荷载、抗震性，和现场的实际情况。要将地基与建筑结构作为一个整体来进行设计。基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调，每个部分既是独立的，又是相互作用的，使得每个部分都能发挥出应有的作用又能发挥共同作用。在地基的设计过程中要参考邻近建筑物的资料，根据邻近建筑物的勘察资料，分析对待建建筑物的干扰，主要是指新建筑建成后，邻近建筑物对地基产生的影响和后果，既是否影响新建建筑物的地基变形，是否影响新建建筑物功能上的使用，是否影响新建建筑的整体布局和施工进度。在设计过程中要结合实际情况进行周密的论证分析，确保建筑物设计的合理性，和地基的完整性，合理的对地基进行选型，确保工程的顺利展开。施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好与坏，考虑好这些客观条件，提出符合实际情况的设计方案可以快速、有效、安全的进行地基施工。
1.2.2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，但作为最终支承结构的地基，提供的是一种分布的承载能力。
（1）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。
（2）如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。
1.2.3丘陵山地建筑地基基础的设计一般选型
（1）建筑深层地基基础：现一般大多采用机械成孔砼灌注桩或砼预制桩，而不宜采用对于人工挖孔灌注桩，主要是因为其局限性如施工周期长，施工安全隐患大，且降水成功与否是能否采用人工挖孔桩的先决条件，对于地下水丰富的岩溶地区，降水非常困难，一般不宜采用人工挖孔桩，并且国家及地方政府安监部门严格控制、正逐渐淘汰此种施工工艺；机械成孔砼灌注桩或砼预制桩的设计端承桩应根据持力土层的分布深度设计确定桩长及截面尺寸，摩擦桩应根据桩身土层侧阻力数值确定桩长及桩身截面形式，相应的技术设计参数的获取应结合岩土工程勘察报告并通过试桩后确定。不管采用哪种成桩工艺，设计时都须考虑确保桩身有效长度大于6m方可成桩，即持力层分布深度都在6m以上才考虑；而机械成孔砼灌注桩与砼预制桩两者之间施工适用性对比，机械成孔砼灌注桩处理地质条件复杂多变，地基不均匀性分布差异较大、存在有害地质如岩溶发育、土洞、多层破碎带或上部结构对地基基础技术要求较高如高层建筑等具有优势，在确保质量、安全同等条件下，但相对于砼预制桩，其施工周期长、环境污染大、造价施工成本均较高；
（2）建筑中浅地基基础：
浅层地基基础：当持力土层在-3m深度以内浅层分布时，可直接建造在自然地基上，或浅基础埋置深度小于基础宽度或小于3m，可用一般的方法施工的基础。 按受力特点可分为刚性基础、柔性基础和两者结合的复合基础。刚性基础有：灰土基础、三合土基础、砂石基础和混凝土基础等。柔性基础主要是钢筋混凝土基础；
中层地基基础：当持力土层深度在-3m在以上但在-6m以内不能成桩的地基中层分布时，应优先采用人工挖孔墩（墩身长度小于6m）承台基础、片筏基础或软弱地基经处理后承载。
中浅层地基基础设计选型一般做法：
（2-1）浅层地基基础设计
1）当持力层分布深度在基础设计埋深以内的，基槽坑土方开挖后，将基础直接落于持力土层上；
2）当持力层分布深度在基础设计埋深以外的，基槽坑土方开挖后，一是将基础直接降落于持力土层上，而调整基础底地基承载面积及上部结构（如柱墙身相应加长），须二次结构设计验算刚度。其例当持力土层超深≤500时，可直接利用上部柱墙身结构直接加长处理，余下结构做法不变，而此部分变形在结构设计系数中一般已包含在内；二是基础设计埋深不变，将软弱土层挖除至持力层的超深部分采用换填方式或是对软弱土层直接进行地基加固处理；这里综上列举独立、条形基础下一般常用刚性砼（毛石）基础两种换填方式如下图示示意：
上图示两种处理方式比较简单，设计无须系统验算，质量可靠，现场施工可根据具体地基情况直接参考使用，便于加快施工进度，但费用相对于将基础直接落于持力层略高；图二相对图一是基础埋深增大了500，利用柱身相应直接加长方式，减少了换填工程量，相对经济、费用较低，但须征得建设方、设计同意方可实施；上述浅层地基基础设计做法一般不涉及深基坑开挖支护降水，对相邻建筑物影响较小，处理费用相对较低，施工安全隐患较小，适用于丘陵山地持力层地基浅层分布不均匀，不连续性的地质条件；
（2-2）中层地基基础设计
1）采用深基坑大开挖支护降水，因其对相邻建筑物影响较大，费用相对较高，山地地质灾害、施工安全隐患较大，施工周期长，丘陵山区施工有其存在的局限性，一般不建议采用，这里不做详细阐述；
2）一般建议采用端承人工挖孔桩墩基础，施工工艺与人工挖孔桩一致，质量控制可靠，施工周期短，桩墩身有效长度一般不超过6m，施工安全隐患小，是未能采用深地基基础与浅地基基础之间设计施工的必要补充，尤其适用于丘陵山地持力土层地基落差大的特殊地质条件；
3）采用片筏基础，一般地基承载力相对要求较低或对软弱地基处理后承载，但基础造价相对较高，一般都涉及深基坑开挖支护，丘陵山区除高层建筑地基基础有特殊要求外使用较少，这里不做详细阐述；
（2-3）常用的软弱地基处理
建（构）筑物的地基可能存在以下五类问题：
1）强度及稳定性问题。
2）压缩及不均匀沉降问题。
3）渗漏水问题。
4）液化问题。
5）特殊土的特殊问题。
地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，改良地基土的工程特性，以解决上述这五类问题。
地基处理的原则是地基处理应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等情况下使之满足工程设计要求。地基处理方案选择的步骤：
1)根据建筑物的结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物的影响等因素初选处理方案。
2)对初选的地基处理方案进行技术经济分析和比较定出最佳的方案。
3)对已选定的方案在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工。
常用的软弱地基处理方式方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经试验确定；
（3）其他建议
（3-1）基础选型、埋深、布置是否合理。一般红粘土层上的浅基础宜浅埋，充分利用硬壳层，但不得小于0.5m，基础类别不宜超过2种。注意放在不同持力层、荷载差别大、地基较软弱、持力层厚薄不均匀等情况的基础沉降差应有控制措施，如设置沉降缝或调整基底附加压力，采用墙下扩展基础、十字交叉基础等基础形式。多层砌体结构优先采用无筋扩展基础，地基较软弱时应设置基础圈梁。高层建筑基础埋深满足《建筑地基基础设计规范》，桩埋深由有可靠侧向限制的深度计算至承台底，无承台的可以算至柱纵向钢筋的锚固深度。浅基础基底不在同一深度时应放阶，局部软弱地基应处理。抗震设防区独立基础和桩应设置双向拉梁。
（3-2）地基承载力及变形计算要符合《建筑地基基础设计规范》规范。承载力应根据《岩土勘察报告》提供，基底交叉处面积不得重复计算。注意地基基础荷载效应的取用，地基承载力计算采用标准组合、地基变形计算采用准永久组合、基础内力和强度计算采用基本组合。
（3-3）地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。
2.建筑地基基础的施工
2.1建筑地基基础的测量放线
建筑的测量放线工作是建筑地基基础施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。地基施工中利用新仪器和新的技术手段可以提高工作效率，这就要求工程测量人员要不断的掌握和学习新的知识和新的仪器，为建筑地基基础工程提供更为精确和周密的数据而服务。
2.2建筑地基基础的施工材料控制
建筑地基基础的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，既原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要的进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。施工中进场的原材料必需由建设单位和监理单位进行统一严格的检查与审验，生产厂商对于每批的进场材料都要出具质量检验报告和合格证，有必要的还需进行化学试验，确保原材料的生产质量。
2.3建筑深地基基础的施工
2.3.1砼灌注桩：水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻（冲）孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻（冲）孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对桩基施工机械进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。施工过程中，需对孔径的大小，钻（冲）孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻（冲）孔进行合格性检验，并填写钻（冲）孔检验记录，完成钻（冲）孔工作。灌桩进时所采用的原材料主要以混凝土为主，目前较多的施工单位都采用成品泥浆进行钻（冲）孔灌桩，这就要求施工单位和监理单位要对进场的泥浆进行严格的质量检验，在施工单位质量检验人员的检验的同时认真审核确保使用材料符合要求。
2.3.2 砼预制管桩：设计应根据岩土工程勘察报告及《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）附录A选择桩型与成桩工艺，打入式混凝土预制桩穿越不良地质条件土层，桩基选型均应根据试桩的试验结果最终确定，并在此基础上，具体施工时端承桩桩底持力层及桩长应根据超前钻地质资料确定，摩擦桩桩长应根据贯入度比照试桩情况确定。砼预制桩同样在技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。定位、垂直度和桩长控制是工程施工质量的关键。施工前对打桩机进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了打桩的质量。成桩过程中按进尺跟进检查桩身垂直度及位置，达到设计标准后请监理工程师进行合格性检验，并填写成桩记录。砼预制管桩构件进场要求施工单位和监理单位进行严格的质量检验，在施工单位质量检验人员的检验的同时认真审核确保符合要求。
2.3.3桩基施工完成，检测按《建筑桩基技术规范》规定试验合格后，方可进行下一道工序施工。
2.4建筑中浅地基基础的施工
2.4.1刚性基础施工
1）砖基础施工：施工要点①做垫层 在大放脚下面为基础垫层。垫层一般为灰土、碎砖三合土或混凝土等。②基础弹线 在垫层转角处、交接处及高低处立好基础皮数杆、弹线。③砌筑砖基础先检查垫层质量，进行垫层面找平，砌筑时，可依皮数杆先在转角及交接处砌几皮砖，再在其间拉准线砌中间部分。其中第一皮砖应以基础底宽线为准砌筑。内外墙的砖基础应同时砌起。大放脚部分一般采用一顺一丁砌筑形式。④铺基础防潮层
2）毛石基础施工：毛石基础断面形式有阶梯形和梯形。毛石基础砌筑前，先清除杂物，打好底夯。不宜采用混合砂浆。水泥砂浆用M7.5～M10级，在铺砌第一皮毛石时，基底如为素土，可不铺砂浆；基底如为各种垫层，应先铺4cm左右的砂浆。毛石砌到室内地坪以下5cm处，应设置防潮层。
2.4.2钢筋混凝土基础施工
1）独立基础与条形基础：施工要点①验槽后应立即灌注垫层混凝土以保护基底，垫层混凝土宜用表面振动器振捣,要求表面平整。②垫层达到一定强度后，在垫层上弹线、支模、绑扎钢筋，并确保钢筋保护层符合要求。③在浇灌混凝土前，清除杂物，湿润模板。④基础混凝土宜分层连续浇筑。⑤基础上有插筋时应确保插筋位置正确。
2）杯形基础：施工要点①混凝土应按台阶分层浇筑，对高杯口基础的高台阶部分按整体分层浇灌。②杯口模板可用木料制成芯模，按设计位置和标高支设牢固。③基础浇筑完毕，混凝土初凝后终凝前用倒链将芯模取出。
2.4.3片筏基础施工：施工要点①注意施工排水，当地下水位较高时应根据实际情况采取基坑排水、降水措施。②应根据工程结构特征、现场施工条件、工期要求等制定合理的施工方案，施工质量和控制应按现行规范的要求执行。③在基础底板上埋设沉降观测点，定期进行观测记录。
2.4.4人工挖孔桩墩基础施工
1）施工流程：定位—成孔—下钢筋笼—砼灌注—桩头破除—检测--承台施工；
2）测量定位：桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以作挖土时粗略控制中心线用。砼护壁中心线控制，是将桩位控制轴线、高程引到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制用，尺杆找圆周，以基准点测量孔深，保证桩位、孔深和截面尺寸正确。
3）人工挖孔桩墩成孔：根据施工图纸放出桩位、确定桩径并用白灰示出以便开挖。挖土从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层，块石用风镐破碎。挖土次序为先挖中间部分后周边，弃土装入活底吊桶或箩筐内。垂直运输采用在孔上口安装手摇辘轳架子提升。开挖前应先进行试挖，完善成孔工艺，待侧壁土无坍塌，护壁结构安全可靠后方可全面开工，并且保证人身安全。每天挖孔进尺1.0m左右（第一天只挖0.8m，高出地面200做砼井圈防护），每节桩孔形成后，及时安装护壁钢筋，然后放模板、护壁浇砼，第二节以下以此类推。护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，混凝土强度达到2.5MPa方可拆模。第一节成孔后将桩中心用红十字标在护壁砼上，并在桩顶按所发图纸的桩编号标出该桩的编号，以便检查和避免出错。成孔过程中，每隔2~3节需校正桩的垂直度，防止偏心过大。当孔挖至持力层时应按设计图纸要求对桩端进行扩大头施工，达到设计要求后进行验收。桩中心线控制：第一节护壁上设十字控制点，以下每一节设横干吊大线坠作中心线，用水平尺找圆周。按施工规范从中心向四周开挖，挖至周边允许误差30mm，桩底端伸入持力层（基岩），逐个检查。经常检查在挖孔过程中是否有偏差，若有则应及时纠正，若挖孔时遇到地下水的渗漏水，及时排水。
4）钢筋笼就位，采用汽车吊吊运放入孔内就位，入孔时尽量不碰撞孔壁，用钢筋吊钩钩住笼顶加强箍，用槽钢横担悬挂在井壁上，保持钢筋笼标高、垂直度、保护层正确。
5）墩身砼浇筑
施工工艺：在孔壁或模板上由测量测设砼浇筑面标高--检查孔底--沉渣及积水--清理沉渣--抽水--检查钢筋笼垂直度和中心偏差，以上工作完成后，在孔底灌100kg干水泥与孔底少量积水搅拌成水泥浆—砼运输至现场--开始浇筑砼至扩大头上口或1000mm高--振捣--再浇筑1500m再振捣--依次类推直至砼浇筑完毕。
每根桩浇筑砼前，应检查一下沉渣和积水，沉渣应清理干净，积水抽干，考虑水泵抽水完毕后管内有回水，在浇筑砼前采取如下处理措施：在每根桩底部先灌注100kg干水泥，与孔底余水搅拌成水泥浆后再开始浇筑砼。第一节砼浇筑至扩大头上口位置，人工下井振捣，以后每浇筑1.5m高砼振捣一次，直至砼浇筑完毕。
桩身要求一次灌注完成，不得出现断桩现象并严格防止地面水流入孔内。当桩顶标高比自然地面低时，在砼浇筑12h后进行湿水养护，当桩顶标高比自然地面高时，在砼浇筑12h后应覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不小于7d。
2.4.5几种软弱地基处理的施工
1）换填垫层法
1-1）换填垫层法概述
换填垫层法是将地基中一定厚度的软弱土层挖除，分层填筑中粗砂或砂砾石、灰土、粘性土或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层压实或振（夯）实至要求的密实度。
当软弱土地基的承载力和变形满足不了建（构）筑物的要求，而软弱土层厚度又不很大时，采用换填垫层法能取得较好的效果。换填垫层法常用于荷载不大的建筑、地坪、堆料场地和道路工程的地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。处理深度一般控制在3m以内，也不宜小于0.5m。
1-2）换填材料和施工方法
换填材料要求使用砂和砂石换填应选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂、角（圆）砾、碎（卵）石、石屑等，并应除去植物残体、垃圾等杂质。若用粉细砂或石粉，应掺入30%的碎石或卵石，砂石最大粒径不宜大于50mm。人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后再铺设。使用粉质粘土时，土料中有机质含量不得超过5％，亦不得含有冻土或膨胀土。使用灰土时，体积配合比宜为2：8或3：7。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层时，作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4％～5％、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料。 开挖软弱土方法主要有挖掘机挖除法、推土机挖除法、人工挖除法等。当土质过于软弱而挖掘机和推土机无法作业时，可采用水力挖塘机组挖除，即用高压水流对软粘土进行切割并冲成泥浆，然后用泥浆泵输送到指定地点沉淀后再处理。开挖的深度和宽度应根据换填垫层的设计要求确定。 换填垫层施工应分层铺设，分遍压（振）实，填料的含水量应控制在最优施工含水量范围。换填施工过程应注意防止基坑灌水或雨水下渗。坑槽开挖时应避免坑底土层扰动，可保留200mm厚土层暂不挖去，待铺设垫层前再挖至设计标高，如有浮土必须清除。当坑底为饱和软土时，须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用，其厚度不计入地基垫层设计厚度内。同一建筑物下地基垫层设计厚度不同时，在厚度突变处或分段施工交接处应做成阶梯搭接或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破；铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或；连结宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连结强度不低于所采用材料的抗拉强度。换填压实的施工方法有机械碾压法、夯实法和振动法等。对于砂垫层，还可采用插振法、水撼法。应根据不同的换填材料选择压实机械，如粉质粘土、灰土、素填土宜采用平碾、振动碾或羊足碾；砂土、碎石类土等宜用振动碾、振动压实机；粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平板振动器或平碾、振动碾；中小型工程可采用蛙式夯、柴油夯。
1-3）常见问题的处理措施
填方土出现橡皮土：由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状土土料回填。
打夯以后，基土发生颤动、受压区四周鼓起形成隆起状态（土体体积未变化）、土体长时间不稳定。 其对应的预防措施为：（a）现场鉴别，要求回填土料“手握成团、落地开花”。（b）回填前，不允许基坑内有垃圾、树根等杂物，清除基坑内积水、淤泥。其对应的治理方法：如果土方量很小，挖掉换土，用2：8或3：7的灰土（雨、冬期不宜用灰土，避免造成灰土水泡、冻胀等事故）、砂石进行回填。如果面积大，用干土、石灰、碎砖等吸水材料填入橡皮土内。如果工期不紧，把橡皮土挖出来，晾晒后回填。
压实度达不到设计和规范要求：填土的场地在荷载作用下，地基引起比较大的变形，地基稳定性降低。其原因包括：（a）土料含水量太小，影响了夯实（碾压）的效果，造成夯实（碾压）不密实；含水量太大，则易形成橡皮土。（b）土料不符合设计或施工规范要求，有机质超过规范要求（大于5%）。（c）填土过厚，未分层夯实。（d）机械能力不够。其对应的预防措施有：选择换填的土料及其性质必须符合设计要求。填土密实度应根据工程性质的要求而定，压实系数等于土的控制干密度除以土的最大干密度。设计有要求时，要通过现场土工试验，并且严格进行分层换填夯实，加强对土料含水量的控制。其对应的治理方法为：换土换填；翻出晾晒、风干后回填；填入吸水材料；施打挤密桩。
2）灰土垫层法、砂垫层法
灰土垫层系用石灰和粘性土拌和均匀，分层夯实而成。采用体积配合比。有“二八灰土”或“三七灰土”。适用于一般粘性土地基加固，施工简单、取材方便、费用较低。砂垫层和砂石垫层统称砂垫层。一般适用于处理有一定透水性的粘性土地基，但不适用于湿陷性黄土地基和不透水性的粘性土地基，以免聚水而引起地基沉降。
2-1）材料要求
凡有机质含量不大于5%的粘性土料均可采用，土料应过筛，粒径不得大于15mm；熟石灰应过筛,粒径不大于5mm；使用砂和砂石换填应选用级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂、角（圆）砾、碎（卵）石、石屑等，并应除去植物残体、垃圾等杂质。若用粉细砂或石粉，应掺入30%的碎石或卵石，砂石最大粒径不宜大于50mm。
2-2）施工要点
灰土施工时，应控制其含水量，,以用手紧握土料成团，两指轻捏即碎为宜，拌和应均匀,颜色一致，拌好后应用时铺填夯实。人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后再铺设；应分层施工，分层厚度要求应符合现行施工规范。
2-3）质量检查
灰土垫层用环刀法、砂垫层用灌砂取样，测干密度。
3）重锺夯实法
重锺夯实法是利用起重机械将重物提升到一定高度后自由下落，重复夯打击实地基土表面，从而使浅层地基受到压密加固。重锤夯实法适合于处理离地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷黄土、杂填土和分层填土的地基。重锤夯实的锤重15～30KN，落距为2.5～4.5m，一般需夯击6～10遍，加固深度为1.2m左右。
4）强夯法
强夯法是利用起重机械将重达80～400KN的夯锤吊起, 自由下落的落距为6～30，是一种对土体进行强力夯实的地基加固方法。强夯法属高能量夯击，它是用起重机械将大吨位夯锤（一般80~300kN）起吊到6~30m高度后，自由落下，给地基土以强大冲击能量的夯击，在土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性。强夯法是一种常用的深层地基处理方法。
4-1）强夯法特点：
施工方法和设备简单，施工速度快，功效高；节约原材料，较为经济；适用土质范围广，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2~5倍；沉降变形小，压缩量可降低2~10倍；加固影响深度可达6~10m，但振动影响较大。 强夯法适用于加固碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土以及工业废渣、垃圾地基的处理。当强夯所产生的振动对周围建筑物、设备及其他设施有影响时，不得采用强夯法施工。必要时，应采取防振、隔振措施。
4-2）机具设备
强夯法施工设备由夯锤、起重机械和脱钩装置等组成。夯锤可采用铸钢制成的钢夯锤、装配式钢夯锤、或钢板外壳内部浇筑混凝土的混凝土夯锤。装配式钢夯锤可组合成不同规格。夯锤底面有圆形和方形两种，其中圆形定位方便，稳定性和重合性好，应用较广。锤底面积根据表层土质确定，砂土一般取3~4m2；粘性土不宜小于6m2。夯锤中宜设1~4个直径250~300mm上下贯通的排气孔，以减少起吊夯锤时的吸力和夯锤落地前瞬时的气垫上托力，保证夯击能的有效性。强夯施工的起重机械常用履带式起重机（带摩擦离合器），也可采用专用三角起重架或龙门架作强夯起重设备。当直接用钢丝绳悬吊夯锤时，起重能力应大于锤重的3~4倍；当采用自动脱钩装置时，起重能力应大于1.5倍锤重。起重能力不能满足单缆锤击法对吊机卷扬机能力的要求时，多通过动滑轮组并借助脱钩装置来起落夯锤。此时，应防止夯锤突然脱钩使起重臂回弹后仰，一般采取加钢辅助人字桅杆的方法解决 脱钩装置由鼓形轮、架板、锁卡、吊钩等组成。拉绳一端固定在锁卡焊合件的伸臂上，另一端穿过转向滑轮，固定在起重机臂杆底部横轴上。操作时将夯锤挂在脱钩装置上，当夯锤起吊到要求高度时，张紧的拉绳将脱钩装置的伸臂拉转一个角度，脱钩装置开启，夯锤便自动脱钩下落，同时可控制每次夯击落距一致。
4-3）强夯施工的技术参数
击点布置正方形或梅花形网格。间距一般为5～15m。夯击遍数根据地基土的性质来确定，一般为2～5遍，粗颗粒土夯击遍数宜少些，前几遍采取“间夯”，最后遍采取“满夯”。夯点的夯击次数指单个夯点一次连续夯击次数，一般为3~10击。夯点的夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：
a）最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能较大时最后两击的平均夯沉量不大于100mm。
b）夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
c）不因夯坑过深而发生起锤困难。 两遍夯击之间应有一定的间隔时间，以利于土中超静孔隙水压力的消散。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不应少于3~4周；对透水性好的地基，可连续夯击而不需要间歇。 强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为设计加固处理深度的1/2~2/3，且不宜小于3m。锤重和落距是影响夯击能和加固深度的重要因素，直接决定单击的夯击能。锤重一般不宜小于80kN，落距不宜小于6m。锤重与落距的乘积称为单击夯击能。整个加固场地总夯击能除以加固范围的面积称为单位夯击能。单位夯击能应综合考虑地基土类别、结构类型、荷载大小和要求加固处理的深度等因素，并通过现场试夯确定。单位夯击能过小，加固效果差；单位夯击能过大，不仅浪费能源增加费用，而且对饱和粘性土还会破坏土体结构，形成橡皮土，降低强度。
5）振冲法
振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密、振动密实等作用。按振冲法地基加固机理可分为置换法和密实法两类。在粘性土中，振冲主要起置换作用，由填料形成的桩体与原粘性土构成复合地基，称为振冲置换法。在砂性土中，振冲主要起挤密、振密作用，称振冲密实法。对于中粗砂地基，振冲器上提后由于孔壁极易坍落能自行填满下方的孔洞，可不必加填料，就地振密；对于粉细砂地基，必须加填料，填料可用粗砂、砾石、碎石、矿渣等材料，粒径一般控制在5～50mm。
5-1）机具设备：主要设备有振冲器、起重机械、水泵及供水管道、加料设备和控制设备等。
5-2）施工要点
振冲法是以起重机吊起振冲器，起动潜水电动机后，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，使高压水通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的联合作用下，将振冲器沉到土中的设计深度。经过清孔后，就可从地面向孔中逐段填入砂石，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提升振冲器，如此重复填料和振密，直到地面，从而在地基中形成一根大直径的密实的桩体。即：定位--成孔--清孔--振密；
5-3）质量控制与检查
振冲法施工主要控制密实电流、填料量和留振时间三项技术参数。振冲器在自重和振动喷水作用下，以1～2m/min的速度徐徐沉入土中，此时，每沉入0.5~1.0m，宜留振5～10s进行扩孔，待孔内泥浆溢出时再继续沉入，直达设计深度为止。
6）水泥土搅拌法
水泥土搅拌法有深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法）之分。适用于加固饱和软粘土地基，还可用此法构建重力式支护结构。
6-1）深层搅拌法
深层搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,固化剂和软土之间会产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，与天然地基形成复合地基，从而提高地基承载力，增大变形模量。
6-1-1）机具设备
深层搅拌法设备包括深层搅拌机及其配套机械。深层搅拌机有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式两种。叶片喷浆方式的深层搅拌机使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出，与土体混合较均匀，但因喷浆孔小易被浆液堵塞，较适用于大直径叶片和连续搅拌的情况，且只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂，其加工制造也较复杂。
6-1-2）水泥土材料与强度
深层搅拌法是以水泥为固化剂。 水泥土的无侧限抗压强度与水泥掺入比、水泥强度等级、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等因素有关。水泥土的无侧限抗压强度一般取300～400kPa，比天然软土大几十倍至数百倍。但水泥土强度增长缓慢，随龄期的增长而提高，3个月后强度增长才减缓，因此，对竖向承载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体抗压强度平均值；对承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值。
6-1-3）施工工艺
深层搅拌法的工艺流程：深层搅拌机定位预搅下沉喷浆搅拌提升重复搅拌下沉重复搅拌提升直至孔口关闭搅拌机、清洗移至下一根桩位，重复以上工序 深层搅拌桩施工前应先整平场地，清除桩位处地上、地下障碍物。施工前应标定灰浆泵输浆量、灰浆输送至喷浆口的时间和设备提升速度等技术参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定水泥土配合比。固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验后使用。固化剂浆液应配合比拌制，并应有防离析措施。
6-1-4）适用条件
深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当用于处理泥炭土、有机质土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性。在深基坑开挖时常用作重力式支挡结构，以及作为地下防渗墙等。
6-2）粉体喷搅法（粉喷法）
粉喷法采用粉喷桩机成孔，用压缩空气将粉体输至桩头，雾状喷入土中，经钻头叶片旋转搅拌混合而成。施工要点是： ①为保证水泥土墙搭接可靠，相邻桩成桩的时间间隔不宜大于10h，搭接长度不宜小于200mm。施工开始和结束的头尾搭接处，应采取加强措施，消除搭接沟缝。 ②施工前应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验，以确定水泥掺入比或水泥浆水灰比。搅拌桩采用浆喷时水泥掺入比宜为15%～18%,粉喷时宜为13%～16%，高压喷射的水灰比宜为1.0～1.5。③当设置插筋或H型钢时，应在桩顶搅拌或旋喷完成后及时进行，插入长度和出露长度等按计算和构造要求确定，H型钢靠自重下插至设计标高。 ④水泥土墙达到设计强度要求后，方可进行基坑开挖。
7）旋喷法
旋喷法加固地基，是用钻机钻到预定深度，然后用高压泵把浆液通过杆端头的特殊喷嘴，以高压水平喷入土层，喷嘴在喷浆液时，一面缓慢旋转，一面徐徐提升，借助高压浆液的水平射流不断切削土层并与切削下来的土充分搅拌混合，最后在喷射力的有效射程范围内，形成一个由圆盘状混合物连续堆积的圆柱状凝固体，即旋转喷射桩（简称旋喷桩）。
7-1）工艺类型
根据使用机具设备的不同，高压喷射注浆法可分单管法、二重管法和三重管法。可根据工程需要和机具设备条件选用。
7-2）机具设备
高压喷射注浆的施工设备由高压发生装置、钻机、特种钻杆和高压管路四部分组成。因喷射工艺类型不同，使用的机具设备和数量也不同。
7-3）旋喷法施工工艺: ⑴钻机就位 (使钻杆垂青对准孔位中心，其倾斜度不得大于1.5%。) ⑵钻孔 ⑶插管 ⑷喷射 ⑸安放钢筋笼 ⑹冲洗
7-4）适用条件
旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、湿陷性黄土、砂土、碎石土及人工填土等地基；当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或含有过多有机质时，以及对地下水流速过大和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。旋喷法可用于既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、坝堤加固与防水帷幕等工程。
2.5管理体系和人员管理
建筑的地基施工中，要完善施工企业的质量管理，促进质量控制的实施，建立健全的质量控制体系是保障建筑施工质量的关键。建筑地基基础施工质量控制得益于企业完善的质量保障体系。通过全员、全过程的质量监控及施工过程记录、监理等有效保障建筑地基基础施工的质量，为工程质量打好坚实的基础。
在建筑地基基础施工中，人为因素的控制是整个建筑施工质量的重点，施工技术人员的技术能力及管理人员的管理能力对于工程施工质量有着重要影响。工程技术、管理制度等都是由管理人员的素质决定的，而建筑施工过程中的施工、混料、设备操作、安全管理等都是由人员决定，因此加强建筑施工过程中人员的控制是建筑施工质量控制首要任务。
3 .结 论
安徽省地貌以平原、丘陵和低山为主。平原与丘陵、低山相间排列。地形地貌呈现多样性，长江和淮河自西向东横贯全境，全省大致可分为五个自然区域：淮北平原、江淮丘陵、皖西大别山区、沿江平原和皖南山区。平原面积占全省总面积的31.3％（包括5.8％的圩区），丘陵占29.5％，山区占31.2％，湖沼洼地占8.0％（摘自《中国地理百科全书》）。文中皖丘陵山区的地基基础设计选型及施工阐述在地理上具有分布广泛性，在地基处理技术上具有特殊性；在丘陵山地进行基础方案选型及施工确实存在较大困难，必须充分查清场地的地质和水文地质条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响，合理地选择基础类型和采取对应的施工措施。加强对丘陵山区复杂地质条件下对地基基础选型和施工的影响和处理措施的研究有很大的必要性和深远的意义。
通过以上分析,在基础的选型上,仔细分析工程地质勘察资料,并结合丘陵山区工程场地实际开挖情况进行基础选型的调整及优化是十分必要的,因为工程地质勘察资料毕竟是一孔之见，有的设计人员只在意工程地质勘察资料,往往忽视实际开挖中出现的问题,经常造成工期的延长和造价的提高，从以上论述，可得到以下有益之处,供工程设计人员参考:
1)在工程设计中,应仔细选择建筑物的基础形式,既保证建筑功能和结构安全,又经济实惠
2)岩土工程勘察报告是建筑设计中极为重要的基础性资料,然而,由于勘察过程中选点数量和位置的关系,又具有一定的局限性,对于场地某些不良地质现象难于全面揭示
3)了解建筑物所地在的原始地形、地貌,进行详细的现场踏勘,是弥补工程勘察报告局限性的重要措施,这在设计过程中是不可忽视的