王洪波
(漢中市建筑勘察設計研究院陜西漢中 723000)
現行房屋建筑地基基礎工程設計與施工技術探究
王洪波
(漢中市建筑勘察設計研究院陜西漢中723000)
隨著人類社會的進步,人民物質生活水平的提升帶動了人們對房屋居住環境及使用功能要求的提高,特別是建筑物質量的要求,使得加強建筑物的安全性、穩固性、抗震性以及防止建筑物沉降等性能成為房建工程的設計與施工的重點;同時這也是為百姓提供安全、舒適的精品房屋建筑的重要保障。基于此,本文就從當前房屋建筑地基基礎工程的工程設計要點出發,并結合設計要點對地基基礎工程的工程設計與常用施工技術展開探討,并提出相應的控制關鍵點,旨在不斷優化房建工程的地基基礎工程質量,從而提升房屋建筑的安全穩固性能。
房屋建筑;地基基礎工程;工程設計;施工技術
地基對于房屋建筑質量起著決定性因素,也是整項工程項目的基墊[1]。因此在房建工程正式施工前需要結合工程目標與當地地質情況,設計出最佳地基基礎構型,并采取科學的施工技術,從設計與施工多角度共同強化地基結構的安全穩固性,為保證施工順利開展以及竣工使用提供先決調節,以下本文就結合地基工程的設計要點對地基基礎工程的工程設計與常用施工技術展開探討,并提出相應的施工控制重點,具體如下:
地基作為房屋建筑的基礎結構,對于工程質量起著決定性影響,從我國當前實際情況出發,地基工程的工程設計要點主要包括以下幾個方面:
(1)復雜性,首先我國各地地形、地質存在較大差異,而很多地區的施工條件不甚理想,如一些地區溫差大、存在凍融土;很多地區地質多為熔巖土以及軟土質淤泥土等情況[2];還有一些地區位于地震活躍地區。而上述地區的地基施工都存在較大復雜性,都會對工程設計帶來一定難度。
(2)施工隱蔽性。房屋建筑的地基工程多在地下空間開展,為隱蔽工程,同時施工難度大、環節復雜,存在較多監管死角,這就為施工監管帶來一定難度,因此需要在工程設計中強化質量保障措施,最大程度減少因施工隱蔽性帶來的工程質量問題。
(3)地基結構。地基需要支撐整個上部房屋建筑的應力,并且是抵御地震破壞的重要緩沖載體,當出現地震時,一個穩固的地基可防止橫向及縱向應力造成的建筑失衡及坍塌等事故。
通過以上分析不難看出,地基工程對于整體房屋建筑的安全穩固性能有著重要作用。因此在地基施工的工程設計中,必須先對設計目標、規劃、當地的地質、地形等多方面進行綜合分析,設計出多項備選方案,并通過勘察單位實地勘察報告提供的地基類型以及地質的水文條件,結合地勘報告的結論意見,從可行性、安全性、經濟性等方面選取最佳設計方案;以此確定建筑物地基基礎設計的結構類型。地基基礎需要承載建筑物整個主體結構的全部應力,因此合理確定地基基礎結構的類型,是保證房建質量的關鍵。當前房建的主要地基基礎類型有條形基礎、獨立基礎、樁基礎、筏板基礎、箱型基礎以及樁筏式基礎等多種形式。而具體的選擇就需要視工程實際與地質情況而定。比如陜西漢中地區中高層房建工程在選擇基礎結構類型多選擇為筏板基礎,此種地基基礎類型主要能夠有效分散建筑結構應力,能夠有效減少高層建筑因地基持力層沉降變形等因素造成的影響,從而強化地基基礎的穩固性;此外還在地基基礎中廣泛地運用了鋼筋混凝土結構,以此強化了地基基礎的抗壓、抗剪切以及抗彎等受力性能,起到有效的加強作用。需要強調的是地基基礎設計時應嚴格遵守現行建筑地基基礎設計規范[3]。
2.1換填墊層法
換填墊層法主要適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理,用于換填淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗塘、暗溝等的淺層處理,并且能有效消除黃土地區的黃土濕陷性及膨脹土地區的膨脹性;通過換填材料和換填厚度有效提高地基的承載力減少基礎的沉降量;換填的材料通常有砂石、粉質粘土、灰土、粉煤灰、礦渣等,陜南山區地區則常常采用砂夾石換填法;墊層施工應根據不同的換填材料選擇施工機械,砂夾石換填法宜采用振動碾或壓路機碾壓;墊層的施工方法、分層鋪填厚度、壓實系數等技術指標應嚴格遵守現行建筑地基處理技術規范[4]。
2.2注漿法
注漿法也是當前房建地基工程中較常用的施工技術,主要適用于軟土質的地基處理工程中,主要原理是通過注入混凝土的方式提升地基承載力。主要施工方法如下:淤地基基礎鉆孔。在進行鉆孔之前需要進行針對路基整體的勘探工作,根據勘探結果選取設計出鉆孔位置、密度、數量等[5]。于混凝土漿體制備。以水泥、砂石等材料制備混凝土漿體,并控制配比、溫度以及攪拌速度等,保障漿體的高質量。盂漿體注入。在注漿過程中需要嚴格控制漿體施工細節,并注意漿體壓力的控制,防止因注漿壓力過大引起局部崩裂,以及壓力過小起不到承載力強化效果等問題[6]。此外還要避免注漿過程中漏漿問題。榆注漿結束后快速拔管,防止漿管凝固等問題,并做好清理工作。
2.3強夯法
此種地基施工技術是指通過重力擠壓的作用強化地基密實度,實現地基加固,可對竣工后的地基不均勻沉降等問題起到一定預防作用。此種地基施工技術的原理是通過強夯壓實的方式排除地基中的游離水以及結合水等,并以具一定吸水性能的材料充填地基,進一步提升強度,填充材料需要保證均勻,厚度為0.5~2m間,填充結束后再進行找平,并按照施工現場試驗確定強夯參數。施工時還應做好埋件以及重要設施位置的記錄工程,防止強夯過程中造成設施損壞,并保證夯擊的均勻性,保證受力均勻。對于較大面積地基基礎工程的施工可采用分段施工法,分段施工法是指為保證施工受力均勻,采取由邊緣向中央、由中央向邊緣、間隔跳躍等順序進行分段強夯的施工處理技術,并根據先深后淺的順序一次性進行地基加固填充,即按照深層、中層以及表層土的順序進行加固。在夯擊過程中還要根據施工設計規劃與地址情況,選擇合理的夯錘規格[7]。如果地基土層中的積水較多,還應先采取適當的排水措施,并在夯擊施工的同時不斷增加填充材料,強化施工質量。
除了以上三種方法之外還有砂石樁法灰土擠密樁法、石灰樁法等等。
3.1地基基礎施工階段的現場勘查
為強化地基基礎工程質量,需要在施工前針對房建工程的建設目標以及工地實際情況開展勘查工作,進行包括地基類型、地質、地形等方面的實地勘測,從而為施工方案提供重要參考依據。主要的勘查內容包括以下幾種:淤建筑地基類型、地質水文條件等,并根據勘查結果對地基均勻性以及穩固性進行估算。如果地基性能較差,需要根據成因采取相應的施工處理技術。于確定房建地基的埋深范圍,地基工程需要結合的主體結構以及建筑功能等因素確定地基載荷力,并以此估算地基的埋深范圍。盂合理確定地基勘測點、測量點以及布設密度等。
3.2地基支護與開挖
地基支護是地基施工中的重要保護措施,開挖與支護操作需安裝開槽支撐、先支后挖、分層開挖的原則開展。主要的施工技術為:淤確定開挖區,清除區內障礙,設計開挖路線,盡量避開電纜以及排水管道等,之后根據施工設計確定具體開挖方案以及坡度,并構建區內排水系統。于以巖石粉碎機處理開挖過程中的巖石部分,并采用人機結合的方式進行開挖,根據地基埋深嚴格控制開挖深度。
當前人們對建筑質量的要求逐漸提高,包括房屋建筑在內的各類建筑工程都應當充分重視建筑的安全穩固性能,特別是在近年來一些不良建筑商因僅重視建筑外觀與建設速度,造成嚴重質量問題,并引起極大負面輿論的背景下,房建工程更應強化工程質量,從而為社會提供穩固、安全的精品建筑工程。綜上所述,本文首先分析了地基工程設計的設計要點,之后分別對換填墊層法、注漿法、強夯法等地基基礎工程的施工技術展開分析,最后從地基基礎勘查、地基支護與開挖等幾方面分別探討了房屋建筑地基施工的控制要點,希望能為今后的工作和學習提供些許幫助和參考。
[1]張雙洋,張振東,金偉.房屋建筑地基基礎施工技術探微[J].門窗,2015,09:63+65.
[2]袁月,殷海蘭.關于房屋建筑地基基礎工程施工[J].城市地理,2015,02:67.
[3]《現行建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2011).
[4]《現行建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002).
[5]甘長林,賈彩.房屋地基基礎建筑中出現的問題及其應對措施分析[J].廣東科技,2014(Z1):105+90.
[6]林美珍,凌峰,趙君志.簡述房屋建筑地基基礎工程的施工技術要點[J].科技創業家,2013,07:38.
[7]趙建文,解曉波,王晶.現代房屋建筑地基基礎工程施工技術分析[J].河南科技,2012,22:89.
TU753
A
1673-0038(2015)49-031-02
2015-11-12
王洪波(1973-),男,工程師,本科,主要從事房屋結構設計工作。