房屋建筑工程地基施工技術研究

常大江

（寧波國際投資咨詢有限公司，浙江 寧波 315040）

1 引言

通過房建工程地基施工技術的研究和應用，解決了房建工程中地基施工中存在的相關問題。在地基施工中對地基承載力進行有效分析計算，并把地基處理技術應用于房建工程施工中，進一步提升了地基施工的安全性和穩定性。

2 房建工程地基施工重要性

房屋建筑施工中地基處理是工程施工的基礎工程，也是房建工程施工的重要環節。如果地基處理出現問題整個房建工程的質量以及安全都會受到影響，因此，地基處理施工技術是房建工程施工的關鍵。地基處理中抗剪能力是影響房屋建筑是否會發生偏移的重要參數。地基施工能夠提高地基的抗剪力，增加地基的承載力，可以保證房屋建筑整體荷載力平衡。在房建地基施工中通過基坑支護結構的設計，提高地基承載力，保證房建地基整體具有一定的抗剪力，這樣工程才可以順利地施工。 因此，地基施工中采用相應的基坑支護技術對地基進行加固，通過提高地基承載力來增強地基的抗剪能力，保證房建工程施工的安全性和穩定性[1]。

3 房建工程地基施工技術研究

3.1 地基承載力

3.1.1 地基承載力分析

地基承載力是地基抗剪能力的重要體現，地基承載力與地基深度等參數都具有一定的關系，地基承載力的科學設計可以保證房建地基施工的安全性。在房建工程地基施工中，地基承載力承受房建整體荷載受力，發生一定的應力變化，地基承載力會造成基坑土體變形，這樣房建容易下沉。房建地基施工中，土體應力強度和土體變形指標在規范值內，地基承載力才會發揮作用。地基承載力計算可以根據土體抗剪強度來確定，在地基施工中對地基抗剪強度的影響因素很多，地基基坑土體的抗剪強度Vτ計算公式如式（1）：

式中，f（）為抗剪強度的影響因素函數；e為土體孔隙比；φ為基坑邊緣摩擦角；c為黏聚力；k為地基收到的外界應力；s表示地基基坑應變力；R表示地基結構。

式（1）中各個參數都是相互獨立的，為計算土體抗剪強度計算的參數依據。從式（1）中可以分析出，土體抗剪強度主要受到外界應力以及基坑土體自身結構性質影響，因此，在房建工程地基施工中地基施工技術的應用，受到外界應力和土體物理性質共同作用[2]。

3.1.2 地基承載力有限元模型分析

采用有限元軟件模擬地基基坑承載力變化，并對地基基坑承載力與基坑土體變形情況之間的關系進行研究，進而確定地基承載力對基坑施工的影響，采用科學的地基承載力可以提高地基基坑施工的安全，保證整體地基施工的穩定。

地基基坑支護荷載力主要是基坑土的作用力，基坑土作用力的計算是地基基坑工作安全的重要參數計算。基坑支護結構在受到作用力的時候，產生的位移不同，其中靜止土壓力是常見的類型，靜止土壓力是在擋土墻體發生微小位移或者位移不變的情況下，基坑土體對擋土墻產生的作用力，靜止土壓力用F表示，如圖1所示。

圖1 靜止土壓力結構圖

某地基支護結構設計采用地下連續墻支護結構，地基基坑的深度設計5 m，地基施工現場土質結構良好，地基地下連續墻的深度可以施工到9 m，墻體的厚度為0.5 m。基坑施工方案設計中長度為60 m，寬度為30 m，深度為5 m，地基基坑外部荷載力的分布范圍為6 m，荷載力值設置為30 kPa。采用有限元模型進行計算，根據基坑應力影響的范圍值對基坑深度進行計算，計算公式如下：

式中，Hr為土體受到應力影響的深度；h為地基施工深度。

地基施工的深度5 m，那么影響范圍在基坑距地面9 m左右。采用有限元軟件建模深度設置為30 m，然后采用有限元軟件PLAXLS 3D建模并劃分網格分析計算，在計算過程中對地基土體荷載會自動計入然后生成數據[3]。

3.2 地基處理技術應用

3.2.1 地基夯實法

地基夯實法在濕陷性黃土土質的地基施工中比較常用。根據施工現場的實際情況，對場地進行清理，采用砂石對施工現場進行鋪墊平整，并在地基施工現場建立排水設施對地下水進行有效的控制，然后對地基夯實的范圍進行確定。一般地基夯實范圍為地基加固區域的1/3，并且擴大的范圍不能大于4 m。對地基夯實的距離進行合理的設置，對每一個夯實點的距離增加或者減少都要根據實際施工的情況來定。經過夯實的點再下沉的范圍要控制在6 mm以內，在夯實過程中要實時地調整設備的位置，這樣可避免因設備發生位移而造成基坑周邊土體變形等情況。而且在地基夯實施工過程中，對夯實點的施工操作要控制在10次以內，操作技術相對簡單而且施工成本低，可以有效地提高地基土體的穩定性。

3.2.2 灰土擠密法

灰土擠密法在房建工程的地基施工中比較常用，而且應有的范圍比較廣，可以在黃土和素填土等土質結構中進行有效的應用。灰土擠密法在地基處理中的應用，可以提高基坑地質承載的強度，并且可以降低濕陷量的值。灰土擠密法的應用：要先對地基軸線和樁體的位置等進行計算和確定，并根據地基施工圖紙控制施工現場土體層的水量，并確定樁位然后進行打孔操作。然后進行沉樁，在沉樁過程中要進行第二次的打孔，并對石灰土的含量進行科學配置，保證土體含水量和石灰土含量均勻分配，控制攪拌操作的時間在5 min內。在回填石灰土過程中要保證操作的連續性，不能間斷，并實時對夯錘與樁之間的位置情況進行檢查，保證不會發生偏移情況，控制好石灰土填料時間和數量，保證地基施工的質量。并對灰度擠密性進行檢測，保證其荷載力符合地基承載力標準[4]。

3.2.3 排水固結法

房建工程地基施工中，排水固結法在含水量比較多的軟土地基中進行應用，采用對排水口豎向設置的方法來排除地基中水分，降低地基土質結構的孔隙，達到地基土體結構的固結，進而提高了地基承載力以及地基的抗剪強度。

地基施工排水固結法處理技術主要包括砂井法、堆載預壓法和電滲排水法。如圖2所示。

圖2 地基施工排水固結法處理技術

砂井法是在地基施工中按照規劃設置一定的砂井，并調整砂井上方的砂墊層和砂溝的位置和參數值，在地基中設置排水管道提高地基的抗剪強度，提升地基土體的固結能力，這樣在實現地基加固的前提下縮短了排水距離和時間。

堆載預壓法在地基處理中的應用，首先在地基施工現場根據實際情況做好房屋建筑物荷載土的填充，進行地基處理預壓加載預先完成地基沉降。而且經過預壓法的處理，可以提高地基基坑土體的承載力，提升了地基基坑施工的穩定性。

電滲排水法在地基處理中是插入金屬電極，并接通直流電保證地基中的水從陰極流出到陽極然后從陽極把水分排出。在電滲排水法的應用中，降低地基中的水分含量以達到地基土體結構牢固的目的，進而提高地基承載力[5]。

4 結語

房建工程施工要結合施工現場的實際情況，對地基處理技術進行科學的設計，并采用先進的地基處理技術應用于房建地基工程施工中，這樣才能夠提高地基施工的質量和效率，保證房建工程施工的整體安全性和穩定性。