基于土木工程中建筑地基施工技術研究

摘 要：對土木工程中的地基基礎與樁基礎施工技術進行研究，促進相關工程參建人員更好地把握施工應用要點，提高土木工程的建設質量，為工程開展提供可靠保障。通過文獻分析法和實地調研法，對現有相關工程及技術類文獻進行了廣泛研究，并結合工程實際，對在地基基礎工程及樁基礎施工中廣泛應用的施工技術進行分析，總結出關于土釘墻支護技術、拋石擠淤技術、粉噴樁技術、強夯技術、注漿技術、人工挖孔樁技術、靜力壓樁技術、振動沉樁技術、鉆孔灌注樁技術的應用要點以及提升施工質量的有效措施。

關鍵詞：土木工程；建筑地基；樁基礎；施工技術

中圖分類號：TU753" " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2023）03-0014-03

0 引言

在土木建筑工程中，地基基礎施工決定了后續的施工質量。樁基礎是一項應用廣泛的施工技術，對增強地基承載力、安全性與穩定性有比較突出的作用，能夠滿足環境復雜的施工現場，切實控制沉降、結構變形以及建筑墻體裂縫等問題的發生率。在該技術的應用過程中，需要保證每一根樁體嵌入地基深層，通過土層與樁體的摩擦力以及樁體自身的承載力為上方建筑結構提供堅實支撐，提高建筑物抗震性能。為了更好地在地基處理中應用樁基礎施工技術，應進一步把握地基基礎和樁基礎施工技術類型和應用要點。

1 地基基礎技術

以某地基工程為例，擬建場地長約356 m，寬約33～70 m，工程重要性等級為一級，建筑面積28 000 m2，為地上二層框架結構。通過對現場的分析來看，整個工程地質層分為多個不同的種類，而且在深度以及重度上存在一定差距，具體土層類型以及構成如表1所示。

另外該工程采用獨立柱基礎，柱網尺寸為12 m ×13.5 m，獨立柱基礎尺寸為6.3 m×6.3 m。本工程±0.00為1 009.65 m，自然地面標高為1 008.9 m，基礎底面設計標高為-3.2 m。

1.1 土釘墻支護技術

土釘墻支護技術是保證地基基礎質量，提升土木工程建筑物耐久性，避免結構變形的重要技術之一。其應用原理是墻體釘的放置與實施。為了確保整個地基基礎施工的質量水平，應從做好土釘墻施工的處理入手。

首先，在施工開展前，相關施工人員應在全面深入勘察好地質條件后，根據施工要求平整土地。其次，應結合施工現場位置確定和調整鉆孔位置以及鉆桿，尤其要避免錯位偏離。最后，施工人員還應根據技術要求，在鋼網上噴涂混凝土。施工技術如圖1所示。

1.2 拋石擠淤技術

在采用該技術施工時，應以路堤中部作為拋石順序，再以此向兩邊展開，使淤泥從兩側方向擠出。待拋入的石片全部露出水面后，再通過重錘或壓路機進行夯實碾壓后在上方鋪設反濾層。相應地，如果臥巖層具有比較突出的橫向坡度，拋石順序也應適當調整，由下臥層高的一側向低處擴展，在高度范圍合理的情況下，還應給予低側等多拋填，以保證整體的結構穩定。

1.3 粉噴樁技術

粉噴樁技術的主要應用原理來自改制的螺旋鉆機，先將鉆桿鉆至預定的土層深度，待鉆頭出擊下方持力層后，采用壓縮空氣將粉狀材料（如水泥粉、生石灰粉等）經過鉆桿內控輸送到特制的鉆頭噴嘴，借助高速旋轉鉆頭向周圍土體噴射。

通過螺旋鉆機的鉆頭葉片，使其周圍的土體在不斷地切割中得到疏松，在與相關料粉攪拌混合膠結，并在硬化后形成更高強度的固結體。水泥加固軟土是水泥與加固土的復合反應產物，其中水泥顆粒的表面礦物會快速發生水解與水化反應，進一步形成氫氧化鈣、水化鐵酸鈣以及硅酸鈣等。當水泥的各類水化生成后，一部分會持續硬化成石骨架，另一部分會繼續與有活性的黏土發生反應，形成團粒結構。粉噴樁技術的應用可以使各個土團之間的孔隙得到封閉，形成更堅硬的網狀結構，有效提升土體強度，保證軟土地基的加固效果[1]。

1.4 強夯技術

在土木工程中的建筑施工現場，強夯技術可強化地基，提高基礎結構可靠性與安全性，有效避免沉降的關鍵。

該技術的應用原理是通過重物分別壓實地基基礎。在采用該施工技術的過程中，首先，應根據建筑的地基排水情況，確保地基自重的合理性，提高結構的可靠性。其次，應精準控制施工時間，避免強夯時間過長而導致的建筑結構倒塌，對建筑地基質量造成負面影響。最后，在土木工程的房屋建筑施工中，相關施工各人員還應合理選擇結構基礎，在全面充分的研究基礎上，提高施工基礎結構的科學性。

對于高層以及超高層建筑物來說，地基承擔著整個建筑結構和材料的安全性，因此要結合不同的房屋建筑構造選擇合理的地基類型，以確保地基的耐久性不被降低，提升地基對上層建筑構造的承載力。

1.5 注漿技術

在應用該技術的過程中，施工人員應先做好定位，再精準確定坑內容積、深度等參數情況，以此來為后續泥漿配比提供基礎依據。施工人員應按照土木工程建筑施工的相關要求，嚴格控制注漿配比，以確保注漿技術的有效應用，避免影響施工質量水平。考慮到在注漿操作時，注漿孔洞會有外冒漿液的情況，對此可以通過加固土層來解決這一問題。如果對地基處理施工有其他要求，還應進行裂縫填土，以此來提高地基施工的質量水準。

1.6 排水固結技術

當施工環境地基比較松軟，無法將建筑物進行很好的固定，導致建筑物穩定性受到很大影響，這時就需要采用排水固結的方法，對施工現場地基進行有效處理，盡可能將土層中所含有的水分清除干凈。之后在讓土層慢慢固結，從而使現場地基減少下降的現象，不斷增強土層的承載力。

通常情況下固結技術是需要通過兩個系統共同完成。利用排水系統將地基中存在的多余水分排放干凈，并利用加壓系統增強地基結構的壓力，以此來提升承載能力。

排水固結法分為真空預壓法、降低水位法以及堆載頂壓法等。其中應用比較常見的是堆載頂壓法。在開始進行施工之前，需要利用其他的方法對施工環境地基進行處理，采用預壓的手段不斷提高地基的承載能力。同時為了減少建筑物建成后的沉降量，需要繼續提升施工環境的地基承載力，盡量縮減預壓的時間，將地基打入到沙井中。

2 樁基礎施工技術

2.1 人工挖孔樁技術

在建筑工程施工開展的過程中，無法采用機械設備的施工作業，需要人工施工處理，人工挖孔樁技術就是其中之一。作為灌注樁的一種，在施工開展時，應先做好人工挖孔的相關作業，再將樁體逐漸打入固定位置，并做好相關的現場施工記錄。

人工挖孔樁技術的優勢在于，通過對現場施工數據的詳細記錄，能夠提前對樁本身的長度進行設置，滿足現場施工環境的需求，使整個施工流程更加的簡單與便捷，能夠滿足不同地層條件下的地質結構改造。例如對淤泥、砂土等穩定性差的地層結構和條件，提供可靠的承載力，保證上方建筑的耐久性，且施工開展過程中不影響周圍土體的結構與特性。

2.2 靜力壓樁技術

當前，土木工程建筑施工大多靠近居民區，如果使用一般的打樁機難免會給產生較大施工噪聲和振動，攪擾周邊居民的正常生活、學習與工作。而作為新型樁基礎施工技術的靜力壓樁技術，不僅克服了施工過程中的噪聲與振動問題，還貫徹了綠色建筑工程施工理念，具有零污染的特點，施工適用性更強，能夠滿足軟土地基、黏性土地基等復雜作業環境。

該技術靈活、便捷，在滿足不同土木建筑工程施工場景與場地的過程中，不容易受到振動、強夯錘擊以及碾壓的沖擊影響，且對預制樁的質量工藝要求相對較低。但需要注意的是，該技術不適用于沙土以及硬質土層，在應用時需要控制壓樁器械的壓力水平，避免壓力過大引發的預制樁爆裂以及壓力過小無法達到預期深度要求。

2.3 振動沉樁技術

振動沉樁按照動力劃分可以分為兩種，一種是電動式，另一種是液壓式，如果按照振動偏心塊的結構來看，可以將其分成固定式偏心塊以及可調式偏心塊，具體性能規格以及技術性能指標如表2所示。

振動沉樁機械作業，會使預制樁與樁周邊的地基土體振動，進而減少預制樁身與樁端的阻力，使預制樁借助自體質量下沉，克服阻力影響，達到沉樁施工的預期效果。在應用該施工技術時，通常需要1臺以上的電動設備，來為施工地基提供充足的垂直方向的長效作用力，以此來提升原地基土層密實度以及結構的穩定性。在施工開展中，作業人員需要嚴格控制振動設備的頻率和時間。以小距離輕度錘擊入手，保證樁沉入土層中1～2 cm處后，再逐漸增加錘擊落距，相應地，還應盡量避免長距離錘擊，以確保有效控制樁位偏差。

為了更好地發揮振動沉樁技術的優勢，結合以往的土木工程建筑施工項目研究與經驗，發現該技術更適用于黃土、軟土、沙土等軟土地基和土層，可以顯著提高地基土體的密度，降低地基施工造價成本。

2.4 鉆孔灌注樁技術

鉆孔灌注樁技術有著突出的安全性、環保性和適用性，在施工開展時對周邊建筑物影響較小，具有抗震、低噪等應用優勢。在應用該技術時，需要對鉆孔灌注樁的單樁豎向承載力進行估算，可以用式（1）估算分析承載力。

（1）

式中：Qpk為單根樁基總樁端摩擦阻力的極限標準值，單位是N；Qsk為摩擦阻力標準值，單位是N；u為樁截面周長，單位是m；qsik為第i層極限下阻力標準值，單位是N；Ap為截面面積，單位是㎡；li為層樁基長度，單位是m；Quk為豎向承載力，單位是N；Qpk為極限端阻力標準值，單位是N。

相應地，還需要施工現場完成鉆孔并安裝鋼筋，鉆孔直徑0.6～1.5 m，再進行混凝土澆筑作業。鋼筋混凝土通過鉆孔灌注樁可以將上方結構傳來的荷載力傳遞到更深土層，有效減少地基與樁基礎的沉降量，縮短沉降差。

3 施工質量控制要點

在地基基礎與樁基礎施工技術的應用中，具體有以下4個質量控制要點：①應做好施工現場及周邊環境的勘察工作，結合土木工程建筑的結構類型和形體特點，全面深入分析地質條件、水文條件等基礎信息與數據，根據工程實際制定科學嚴密的施工技術應用方案。②應提前做好單樁的樁頂荷載量，保證相關位置設定的精確性與合理性，針對軟弱臥層還應過好承載力核算，保證施工作業安全性，延長建筑使用年限。③要結合工程期限、造價成本以及施工環保等基本因素，保證施工開展順序的科學性，進一步加強對材料的把控和完工驗收，提高工程質量。④應重點提高相關技術的應用水平，避免人為因素對施工質量的影響。在土木工程建筑施工開展中，一方面，需加強對現有施工隊伍的技術培訓和安全教育，在工程開始前，做好技術交底工作，使其扎實掌握技術應用要點；另一方面，還要加強施工質量監管工作，做好施工作業的差異性檢查，通過抽檢、鉆探與測試，保證現場施工各個作業環節質量管理的嚴格性，避免施工誤差。

4 結語

對土木工程建筑工程施工中的地基基礎與樁基礎施工技術進行研究，進一步分析了地基基礎施工技術與樁基礎技術。為了更好地發揮地基工程的堅實保障作用，工程相關人員在具體施工中應以操作安全性、結構穩定性和環境友好性為基準，探索地基工程的高質量開展策略。相關研究人員應深入探究施工技術應用措施，克服技術應用的難點，不斷優化和升級技術工藝，發揮合理作用，促進我國建筑工程及相關行業的現代化發展。

參考文獻

[1] 林恒舟.高層建筑工程施工中地基處理技術研究[J].北方建筑，2022，7（1）：8-11.