淺探民用建筑地基基礎和樁基礎的施工技術

段志超

摘要：本文將從當前地基基礎、樁基礎的概況出發，闡述地基基礎、樁基礎的施工問題，并對民用建筑中地基基礎、樁基礎主要施工技術進行相應分析與探究，希望為相關人員提供一些合理化的幫助和建議，更好地開展地基基礎、樁基礎施工，使民用建筑各項施工工作得以順利完成。

關鍵詞：樁基礎;民用建筑;地基基礎

近年來，國內城市化的進程大大加深，各種民用建筑層出不窮，由于民用建筑關系到人們的日常工作與生活，因此其施工質量成為了人們長期以來關注的重點，特別是在民用建筑功能、形式不斷多樣化的今天，應對民用建筑相關施工技術展開深入的管理與研究，確保不同施工階段的規范性施工。由于地基基礎、樁基礎是民用建筑的主要施工環節之一，因此，研究民用建筑中地基基礎、樁基礎主要施工技術具有一定現實意義。

一、當前地基基礎、樁基礎的概況

國內民用建筑發展勢態良好，整個2018年度，房地產有151231億元的開發投資，同比的增長為8.3%，其中，民用住宅方面有96423億元的投資，同比的增長為9.6%，辦公樓方面有7623億元的投資，同比的增長為3.9%，其余為商業用房投資。整個年度我國城鎮有750萬套民用住宅進行了改造開工，大部分已經基本建成，這得益于地基基礎、樁基礎相關施工技術的充分運用，在分析其施工技術時，應對其概況進行一定的了解。

（一）地基基礎的概況

埋在地面下的建筑部分被稱作基礎，能夠對基礎傳遞的荷載進行承受的土層是地基，持力層是基礎下的第一層土，持力層下的所有土層都是下臥層。基礎與地基都屬于建筑物的地下隱蔽工程，并且是建筑物根本所在，其施工、設計、勘察的質量和建筑物的正常、安全使用存在密切關系。設計建筑以前，應全面勘察建筑施工現場附近的地質情況，開展地基上的力學性能相關試驗，這樣能夠正確評價建筑施工現場附近的地質情況，此步驟是民用建筑施工與設計的先決條件。國內曾對其做出規定，若勘察報告沒有則不可以進行設計，若設計圖紙沒有則不可以對地基基礎施工。根據埋置的深度，可以把地基基礎分成深基礎和淺基礎這兩種，通常淺基礎埋深不超過5米，深基礎埋深不低于5米。根據施工的方法，也可以把地基基礎分成深基礎和淺基礎，其中，淺基礎是采用敞坑排水、基坑開挖等方式修建而成的基礎，如高層建筑中箱形的基礎、磚混結構中墻基礎等，深基礎是借助特殊方式在深層地基內埋置的基礎，如地下連續墻、沉井、樁基礎等。

（二）樁基礎的概況

所謂樁基礎，指的是歷史久遠、適用范圍較廣、承載能力較高的基礎形式。伴隨國內科學技術快速的發展和生產能力不斷的提升，樁基礎的應用范圍、計算方法、設計理論、工藝、類型等方面都獲得較大突破，得到了橋梁、港口、高層建筑的廣泛應用。樁屬于一種傳力構建，具有較強抗彎能力與剛度，可以把部分或者全部的建筑物荷載向地基土傳遞，樁的長度遠遠大于自身橫截面的尺寸。樁基礎的組成部分包括借助地基中埋設的樁群與連接樁群的樁臺。樁基礎在民用建筑中發揮著巨大作用，可以把荷載朝著地面深入具有較好承載性的土層進行傳遞，使沉降與承載力的需求得到滿足。由于樁基礎具有很高的承載能力，可以對水平荷載、豎直荷載進行承受，還可以有效抵抗振動荷載與上拔荷載，因此成為了現階段應用很廣的一種深基礎。樁基礎既可以為一柱一樁的單根樁，又可以為多排樁、單排樁，針對多柱式單排樁橋墩的基礎，若樁外較高應通過橫系梁進行樁間的連接，讓不同的樁加強彼此橫向聯系。通常來說，樁基礎主要是很多根樁共同構成的一個樁群基礎，能夠部分或是全部埋到地基土內。群樁基礎使全部的樁頂部通過承臺連接為整體，然后將上部結構、臺身、墩身修筑于承臺上。

二、地基基礎、樁基礎的施工問題

在地基基礎、樁基礎的施工中，經常會遇到多種問題，第一，凍土地基若得不到及時處理，融化解凍以后便會引起不均勻地面沉降。第二，地下水若與地基基礎有相同的深度，會影響施工人員的樁基礎施工。第三，樁質量問題降低民用建筑整體的質量。

三、在民用建筑中地基基礎主要施工技術

中國的幅員十分遼闊，不同地區地質條件十分復雜，并且建筑物被分成多種級別與類型，這使得不同建筑物處理地基基礎時需要采取不同的方法。例如，民用建筑施工時常遇到軟土地基，這種地基的地質條件相對較差，沒有較好的透水性、缺乏較強的抗剪性與抗壓能力，承載力不超過2t/m2。對于此種地質條件下的地基基礎，施工人員需要進行全面的加固工作，如若不然將會產生地質沉降現象，造成建筑物發生傾斜、倒塌的問題，既威脅著人們的身體健康安全，又浪費了大量的建筑資源。從這里可以看出，一項民用建筑工程質量的好壞在一定程度上受地基處理工作所影響。在民用建筑中，處理地基基礎較為常見的技術包括以下幾種。

（一）夯實與碾壓

所謂夯實與碾壓，指的是借助不同類型施工機械工具來對地基土施加巨大夯擊力進行夯實與碾壓，使地基土減少壓縮性、提高自身強度，對液化的性能進行改善，從而讓沉降量降低的目的得以實現。一方面，施工人員可采取機械碾壓法，該方法借助推土機與壓路機等多種重型施工機械全面壓實松散土，每鋪20厘米至30厘米的土時需要進行10遍左右的碾壓，確保充分夯實地基土，該施工方法在填土夯實的大面積工程中使用較多。另一方面，施工人員可采取振動夯實發，該方法是振動機械在電動機的帶動作用下開展施工工作，將強大垂直作用力向地基土施加，約5t至10t，該方法有較長的振動時間與較好的振動效果，特別是針對有較好透水性的雜壤土、砂土地基等的碾壓效果十分明顯。

（二）土壤的化學加固

所謂化學加固，是指通過化學物質的使用，實現讓土粘結的目的，然后借助施工機械校核、化學反應等方式，將土的質量大大改善，讓地基充分提高承載能力。第一，可使用灌漿法。施工人員使用壓縮空氣與泵讓漿液經由灌漿管向土層內均勻輸送，讓漿液可以在土層中有效滲透，然后把土層內含有的水與空氣全面擠出，在一段時間以后，松散土質將逐漸凝固并變為較大整體，既能夠起到防滲透、防水的作用，又擁有較大承載力，有十分明顯的預防地基沉降實際效果?？梢杂糜谧{液的通常是丙烯酸銨、水玻璃、堿液、水泥漿等，該化學加固法相對適用于粘性土與砂土的地基[1]。

第二，可使用噴漿法。施工人員通過工程鉆機在特定地基的位置進行鉆孔，當鉆孔至預定的深度以后，需要把特制噴射裝置設置于鉆桿的下面，借助高壓脈沖泵把漿液朝著附近的土層進行噴射，然后以鉆桿為中心讓噴射裝置勻速上升、旋轉，用圓柱體這一形式朝著附近土層均勻噴射，讓漿液與土體能夠充分混合，然后凝結為固結體，并呈圓柱體形狀。該方法可以充分防滲透、防水，在開挖基坑的過程中還可以保護相鄰的一些結構，對人工填土、粘性土、砂土的地基適用。不過，該方法的缺點是使用的水泥多，流失較為嚴重，容易產生較大的施工材料浪費，和建筑企業追求的經濟效益相悖。

第三，可使用深層攪拌法。通過專門深層攪拌施工機器，把石灰、水泥當成固化劑向地層的深處注入，然后強制攪拌固化劑與土層，讓二者完全混合，最終凝固為一系列地下連續墻或者水泥樁。這樣一來，天然土層與固化劑會共同形成復合型地基來對建筑基礎進行承載，使地基出現的沉降有效降低。由于深層作業沒有噪音與振動，土方量也大大減少，沒有附加的沉降產生，因此對城市中的軟黏土內厚層地基十分適用。

（三）土墊層的更換

所謂土墊層的更換，指的是全面除掉原有淺層的軟土，并使用砂石這類有很高強度的材料進行代替，讓地基土層充分提高承載力，使土質漲縮性與濕陷性有效減少，并降低沉降發生的概率。在民用建筑中，碎石墊層、砂墊層、素土墊層是使用較多的墊層。該施工方法對于季節性的凍土地基、濕陷性的黃土地基、軟弱的淺層地基比較適用。

（四）土壤的排水固結

所謂排水固結，指的是用排水方式讓松散土失水，然后松散土會自動的固結。在排水以前，應把塑料排芯板、袋裝砂井等安放在地基附近，采取水沖法、沉管法等使其成孔，將砂灌入孔中并進行余壓，然后借助真空加壓這一手段快速排除掉地基土含有的水，并且使地基土被迫加速凍結，從而讓土質充分提升抗剪的強度，使其液化的性能充分改善，讓土出現的沉降量大大降低。該方法便捷、容易，取材十分簡單，讓建筑企業節約了大量施工成本的同時提升了經濟效益。該方法對于水力充填土、飽和粘性土、淤泥、沼澤土等適用，因此被廣泛地應用到民用建筑整體施工過程中[2]。

四、在民用建筑中樁基礎主要施工技術

（一）樁基礎主要施工技術

1.振動沉樁

采用振動沉樁這一施工技術時，需要將振動器安裝到樁的頂部使其發生振動，將樁身帶動起來，讓樁身把振動向土層中傳遞，使土層在樁身的帶動下被迫進行振動并發生移動的位移與收縮，這樣會讓土層和樁表面存在的摩擦力大大減小，受到振動力與自重的雙重作用以后，樁會向土中逐漸下沉。當打樁開始以后，先進行輕度、小距離的錘擊，根據施工要求讓樁向土中正常的沉入1米至2米以后，逐漸讓落距增加到所需的高度，此時施工人員需要連續、多次地進行錘擊，使樁的深度符合民用建筑要求。該施工技術不但使用的設備十分簡單，而且體積小、重量輕，使民用建筑整體施工的效率有效提升，減少了造價的總成本，對軟土、黃土、松散砂土、粘土的沉樁適用[3]。

2.靜力壓樁

大部分民用建筑都位于城市中的居民區地帶，若使用常規打樁機施工將會產生較大噪聲，對人們正常的休息與工作產生影響，若使用靜力壓樁則不會有較大噪音出現。靜力壓樁這一施工技術主要在軟土層借助靜壓力一節一節地將預制樁壓到土層內。采用這一施工技術，既可以有效減少或防止噪音問題出現，還可以節省大量混凝土、鋼筋，從而實現工程成本有效降低的目的，比較適用于居民區軟土區域的民用建筑。

（二）樁基礎種類及施工

1.沉管灌注樁

施工人員需要通過振動打樁機或者錘擊把鋼管樁底或者混凝土樁頭壓到土層內，然后把鋼筋籠放置在鋼管內，把砂漿灌注進去，進行振動的過程中把鋼管緩慢拔出從而生成灌注管。此類樁的直徑通常為300毫米與500毫米，長度最大為25米，對砂土、粘性土的地基十分適用。沉管灌注樁在獨立樁基礎上的應用較多，不過在施工過程中會發出較大的噪音，有時還會有頸縮的情況出現，因此施工人員需要全面管理和監測樁基礎施工的質量。

2.樹根樁

樹根樁屬于新型的一種樁，從鉆孔灌注樁延伸而來，直徑為75毫米至250毫米。在施工時，應使用鉆機進行鉆孔，把孔內的土全面消除，鉆至特定的深度以后，把鋼筋籠放入，開展砂漿與水泥的灌注工作從而讓樁得以形成。和鉆孔灌注樁最主要的區別是，樹根樁具有較小的直徑，應對多個樹根樁進行同時灌注，讓樁和樁間變成樹根樁，樹根樁便由此得名l’]。此方法對于場地空間的需求較小，強度高、噪音小，不會對建筑物自身的地基應力造成損壞，當民用建筑以原有基礎再次施工時，可將樹根樁用于其地基的加固，能夠對粘性土、粉質土、砂土、碎石土等多種地基適用。

3.預制樁

預制樁一般為方形或者圓形，其截面的直徑、邊長一般為250毫米至550毫米，樁架與樁長的高度一般高達6米至25米，施工人員通常會通過硫磺錨接法來開展接樁的工作。

4.鉆孔灌注樁

借助鉆機的鉆轉將鉆頭帶動，使其對原有土層造成破壞，然后把泥漿用高壓泵向鉆孔壓入，孔中的泥漿會加固并對孔壁進行保護，使其不會出現坍塌的情況，始終保持較好的孔型}s7在鉆孔符合施工規定的標高以后，需要對殘土和雜物進行清理，再將鋼筋籠放置于鉆孔內開展灌漿的工作。通常來講，鉆孔樁有60厘米至150厘米的孔徑，按照具體施工狀況對其長度進行確定。在對鉆孔灌注樁進行施工時，產生的噪音十分小，被人們廣泛應用到粉質土、砂土、粘性土以及淤泥中。

五、結語

總而言之，研究民用建筑中地基基礎、樁基礎主要施工技術具有十分重要的意義。在民用建筑具體施工的過程中，施工人員應對當前地基基礎、樁基礎的概況有一個全面了解，及時找出凍土地基、地下水、樁質量等施工問題，積極采用夯實與碾壓、土壤的化學加固、土墊層的更換、土壤的排水固結等地基基礎主要施工技術和振動沉樁、靜力壓樁等樁基礎主要施工技術，從而順利地開展地基基礎、樁基礎施工工作，推動我國建筑行業不斷朝著快速、穩定的方向發展。

參考文獻：

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