建筑結構地基基礎施工及加固方法研究

劉啟洋

（荊門生態科技城投資有限公司， 湖北 荊門 448000）

0 引言

在我國社會經濟的高速發展下，工程建筑也在不斷地發展，它的建筑質量與人們的生活密切相關。而整個建筑中最重要的組成部分就是地基基礎施工，其施工質量的好壞會對整個工程的質量、施工進度與投資利潤造成影響。目前，在建筑工程施工中地基加固技術已經被廣泛應用，已經逐漸成為建筑施工項目中不可缺少的組成部分，現代化建筑施工中，建筑結構、施工進度、施工規模和施工質量等各個方面的要求越來越高，所以建筑結構地基基礎設計和加固也被人們的高度重視和關注[1]。

1 地基概述

1.1 地基概念

地基的概念是，建筑物或建筑荷載的最終承擔結構與建筑結構最下面的工程環節。地基的基礎、主體結構和施工進度代表著基承載力的高低，如果地基的承載能力不高和施工整體性不強現象在施工的過程中發生，很容易對整個建筑施工帶來影響，情況嚴重時還會發生施工危險[2]。

1.2 基礎承載力控制要求

基礎設計承載力的控制需要滿足《地基規范》，由載荷試驗結合工程實踐經驗綜合確定地基承載力特征值。而抗震結構地基的承載力進行驗算，根據《抗震規范》，在自然基基礎進行抗震驗算時，需要使用地震效應作用的標準組合，并且地基承載力的特征值與地基承載力調整系數相成所得出的值，是地基抗震承載力的值。基礎的底面壓力需要符合滿足[3]：軸心荷載作用時，p≤faE；當偏心荷載作用時，pmax≤1.2faE。

除此之外，基礎的底面與地基土的零應力區面積和基礎偏心距要求要符合《抗震規范)) ，在設計抗震設計時基礎時，還需滿足地基土和基礎底面的零應力區面積的要求[4]：（1）高寬比H/B＞4，Ee≤b/6；（2）應力去面積＜基礎地面積15%，Ee≤1.3b/6。

1.3 地基加固方法

在建筑工程施工的過程中地基的加固方法，主要是由人們換填士、窮實等技術，對土質不好和沒有能力承擔建筑結構荷載要求的土質進行加固，通過加工使其在施工中滿足建筑施工的要求，為建筑工程的施工進度、質量和整體性提供了可靠的依據和基礎。在目前的建筑工程中，地基的加固己經成為了項目工程中無法缺少的東西，是現代化建筑工程施工的核心部位。

表1 地基基礎施工常用加固方法

2 實例分析

2.1 工程概況

項目位于荊門市繁華地帶的一棟高層建筑，地上建筑七層，地下室一層，地下室采用筏板基礎，基坑深4.2m，地下室基礎面積2600m2，自然地面以下2m 范圍為雜填土，回填時間超過5 年，通過地勘報告顯示，該場地0～6m 為雜填土，6～9m 為粉質粘土，9～12m 為強風化砂巖，12m 以下為中風化～弱風化砂巖，地下水位7m。基坑工程采用筏板基礎進行施工，由于雜填土層較厚，采用雜填土層壓密注漿技術進行加固處理。

2.2 地基基礎加固施工

根據地勘資料和相關的設計規范，本項目的基坑基礎形式采用筏板基礎進行設計，由于坑底的粉質粘土層承載力無法達到要求，如果采用樁基礎進行施工，造價較高，經濟上考慮不可行，經過分析，最終決定采用筏板基礎進行施工，由于雜填土埋深超過了基坑底部的深度，受雜填土影響，可能會對基坑的施工造成困難，影響基坑的穩定性，多方考慮的情況下，決定對雜填土層采用壓密注漿技術進行加固處理。

2.2.1 壓密注漿施工

在距離基坑筏板基礎周邊3.5m 范圍進行注漿孔閉環布置，注漿孔的間距為1.2m，筏板基礎內部采用間距1.5m 的梅花形布置注漿孔，注漿材料為普通硅酸鹽水泥（標號P.042.5），注漿漿液的水灰比為0.8～1.0 之間，基坑外側封閉環注漿孔添加2.5%～4%模數，注漿液的注入率按照35%考慮，漿液添加濃度為42 的水玻璃摻合料，保證基坑外圍封閉環注漿形成穩定的墻體，外圍的墻體厚度1.0m，從而有效防止漿液外滲。為了保證注漿加固的效果，在進行注漿時要求注漿孔底部進入坑底的土層厚度不小于0.5m。為了利于注漿加固的施工，設計要求注漿孔的深度為9m，在表層1.0m 范圍內可不進行注漿加固，有效注漿加固的厚度為8.0m。

2.2.2 工后沉降分析

(1)基坑工后沉降計算的荷載主要包括2 個部分：①注漿后基底附加壓力50kPa；②加固所用的水泥漿液固結后對地基承載力有所增加，基坑持力層承載力增加了13.6kPa。

(2)各土層的厚度和壓縮模量：厚度6.0m 處理后的雜填土復合壓縮模量：Es1=10MPa；厚度8.6m 粉土壓縮模量：Es2=12.7MPa；厚度9.4m 粉質粘土壓縮模量：Es3=5.9MPa.。

(3)基坑沉降計算結果根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)的第5.3.5條，采用分層總和法進行沉降計算：計算結果發現，該建筑的最大基礎沉降量為7.8cm，可以滿足設計要求。

2.3 地基處理效果的檢測

在基坑注漿加固施工完成后的28d，按照規范要求采用靜載荷試驗以及現場鉆孔取樣進行加固后雜填士地基承載力檢驗，同時需檢驗坑底土層的均勻性。本工程現場靜載實驗可采用1.0m×1.0m 的方形載荷板進行試驗，最大加載量為250kPa，試驗結果發現經過注漿加固處理后的基坑雜填土層的地基承載力可達到120kPa，滿足設計要求，注漿加固效果明顯。通過現場鉆孔取樣，能夠明顯看存在大量不規則的水泥漿脈狀體，士體較為干燥，水平向的均勻性可以滿足設計要求。

3 結語

綜上所述，我國建筑行業在建筑結構地基基礎設計和其加固工作中，還存在著加固方法單一等問題，對建筑結構的整體穩定性造成了一定的影響，所以，在實際的建筑施工中，需要提高自身的加固意識、提高對實際操作問題的重視解決建筑結構在加固中的問題，為居民帶來一個安全的生活環境。同時在進行地基基礎設計時，需要把高層建筑結構、基礎和地基處理放在一起綜合考慮進行設計，優化基礎設計和地基地基處理效果，讓地基基礎設計上升到一個新的層次。