建筑地基施工方法新探

【摘 要】建筑地基直接關系到建筑物的安全，如處理不當，容易發生工程事故，且事后補救比較困難。本文主要論述了建筑地基設計施工的幾種方法，希望能對建筑地基的實際施工有所幫助。

【關鍵詞】地基；樁基礎；灌漿；施工方法

1 地基的定義

地基（subsoil）指的是直接承受建筑構造物荷載影響的地層。它是地球的一部分，與土層直接接觸，承受房屋墻、柱傳來的荷載，連同自重傳給土層。

從現場施工的角度來講地基，地基可分為天然地基、人工地基。改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力或抗滲能力所采取的工程技術措施，要分為基礎工程措施和巖土加固措施。有的工程，不改變地基的工程性質，而只采取基礎工程搭話有的工程還同時對地基的土和巖石加固，以改善其工程性質。選定適當的基礎形式，不需改變地基的工程性質就滿足要求的地基稱為天然地基；反之，已進行加固后的地基稱為“人工地基”。

2 地基設計施工的要求

地基處理工程的設計和施工質量直接關系到建筑物的安全，如處理不當，往往發生工程事故，且事后補救大多比較困難。因此，對地基處理要求實行嚴格的質量控制和驗收制度，以確保工程質量。

2.1 地基設計的要求

地基基礎設計，必須堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源的原則；根據巖土工程勘察資料，綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素，精心設計。在地基基礎設計中要貫徹執行國家的技術經濟政策，要嚴格遵守相關的規章規范，做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質量、保護環境。

2.2 地基施工的要求

為了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破壞，要求地基在荷載作用下不能產生破壞；組成地基的土層因膨脹收縮、壓縮、凍脹、濕陷等原因產生的變形不能達大。在進行地基設計時，要考慮：①基礎底面的單位面積壓力小于地基的容許承載力。②建筑物的沉降值小于容許變形值。③地基無滑動的危險。由于建筑物的大小不同，對地基的強弱程度的要求也不同，地基設計必須從實際情況出發考慮三個方面的要求。有時只需考慮其中的一個方面，有時則需考慮其中的兩個或三個方面。若上述要求達不到時，就要對基礎設計方案作相應的修改或進行地基處理（對地基內的土層采取物理或化學的技術處理，如表面夯實、土樁擠密、振沖、預壓、化學加固和就地拌和樁等方法），以改善其工程性質，達到建筑物對地基設計的要求。

3 地基施工的方法

通常把埋深度不大，只需經過挖槽、排水等普通施工程序就可以建行起來的基礎稱為淺基礎。它可擴大建筑物與地基的接觸面積，使上部荷載擴散。淺基礎主要有：①獨立基礎（如大部分柱基）；②條形基礎（如墻基）；③筏形基礎（如水閘底板）。

當淺層土質不良，需把基礎埋于深處的較好地層時，就要建造各種類型的深基礎，如樁基礎、墩基礎、沉井或沉箱基礎、地下連續墻等。它將上部荷載傳遞到周圍地層或下面較堅硬地層上。下面是幾種常見的深基礎的施工方法。

3.1 樁基礎一種古老的地基處理方式。中國隋朝的鄭州超化寺塔和五代的杭州灣海堤工程都采用樁基。按施工方法不同，樁可分為預制樁和灌注樁。預制樁是將事先在工廠或施工現場制成的樁，用不同沉樁方法沉入地基；灌注樁是直接在設計樁位開孔，然后在孔內澆灌混凝土而成。

3.2 沉井和沉箱基礎，沉井又稱開口沉箱。它是將上下開敞的井筒沉入地基，作為建筑物基礎。沉井有較大的剛度，抗震性能好，既可作為承重基礎，又可作為防滲結構。1945年美國蒙哥馬利閘采用沉井作為承重防滲基礎。沉箱又稱氣壓沉箱，其開關、結構、用途與沉井類似，只是在井筒下端設有密閉的工作室南側，防止水和土從底部流入，工人可直接在工作室內干燥狀態下施工。如1937年中國錢塘江鐵路橋的橋墩采用沉箱基礎；1963年揚川閘用沉箱作為閘的承重防滲基礎。

3.3 地下連續墻，利用專門機具在地基中造孔、泥漿固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防滲結構物。它可作成水工建筑物的混凝土防滲老干部 也可作一般土木建筑的擋土墻、地下工程的側墻等。墻厚一般40～130cm。世界上最深的混凝土防滲墻達131m（加拿大馬尼克三級壩）。

3.4 土基加固采取專門措施改善土基的工程性質。土基加固方法很多，如換土法、碾壓法、強夯法、爆炸壓密、砂井、預壓砂井（堆載預壓砂井及真空預壓砂井）、振沖法、灌漿、高壓噴射灌漿等。

（1）換土法：將軟弱的土層挖除，置換以良好的土、砂、碎石或與建筑物相同的材料，然后壓實或夯實。一般閘基用砂或碎石置換，稱砂墊層或碎石墊層。

（2）強夯法：用幾十噸重的夯錘，從幾十米高處自由落下，進行強力夯實的地基處理方法。夯錘一般重10～40t，落距6～40m，處理嘗試可達10～20m。采用強夯法要注意可能發生的副作用及其對鄰近建筑物的影響。

（3）預壓砂井法：在地基內按一定的間距打孔，孔內灌注透水性良好的砂，縮短排水路徑，并在上部施加預壓荷載的處理方法。它可加速地基固結和強度增長，提高地基穩定性，并使基礎沉降提前完成。砂井直徑一般25～50cm，間距2～3m。砂井一般用射水法造孔，也可采用袋砂井、排水紙板等，還可采用真空預壓法，即用抽真空的辦法加壓，可取得相應于80kpa的等效荷載。

（4）振沖法：用振沖器加固地基的方法，即在砂土中加水振動使砂土密實。用振沖法造成的砂石樁或碎石樁，都稱振沖樁。

（5）灌漿：借助于壓力，通過鉆孔或其他設施將漿液壓送到地基孔隙或縫隙中，改善地基強度或防滲性能的工程措施（見灌漿）。

（6）高壓噴射灌漿：通過鉆入土層中的灌漿管，用高壓壓入某種流體和水泥漿液，并從鉆桿下端的特殊噴嘴以高速噴射出去的地基處理方法。在噴射的同時，鉆桿以一定速度旋轉，并逐漸提升；高壓射流使四周一定范圍內的土體結構遭受破壞，并被強制與漿液混合，凝固成具有特殊結構的圓柱體，也稱旋噴樁。如采用定向噴射，可形成一段墻體，一般每個鉆孔定噴后的成墻長度為3～6m。用定噴在地下建成的防滲墻稱為定噴防滲墻。噴射工藝有三種類型：①單管法，只噴射水泥漿液；②二重管法，由管底同軸雙重噴嘴同時噴射水泥漿液及空氣；③三重管法，用三重管分別噴射水、壓縮空氣和水泥漿液。

3.5 巖基加固少裂隙、新鮮、堅硬的巖石，強度高、滲透性低，一般可以不加處理作為天然地基。但風化巖、軟巖、節理裂隙等構造發育的巖石，須采取專門措施進行加固。巖基加固的方法，有開挖置換、設置斷層混凝土塞、錨固、灌漿等。

（1）開挖置換：類似土基加固的換土法，將設計規定的建筑物建基高程以上的風化巖全部開挖，用混凝土置換。

（2）設置斷層混凝土塞：將斷層內斷層角礫巖、斷層挖除至一定深度，回填混凝土，形成混凝土塞。

（3）錨固：在巖石內埋設錨索，用以抵抗側向力或向上的力；通常錨索為被水泥漿或其他固定劑所包裹的高強度鋼件（鋼筋、鋼絲或鋼束）。錨固法也可以加固土基。

（4）灌漿：主要有帷幕灌漿和固結灌漿。

4 小結

綜上所述，地基施工質量關系到整個建筑物的工程質量，在地基施工過程中，遇到各種意外情況，應及時通過業主、監理與設計部門聯系，按設計部門的設計修改通知或會議紀要進行施工。

[責任編輯：湯靜]