土木工程建设中地基处理技术及其设计方法分析

引言

随着经济的发展，建筑工程数量不断增多，随着建筑项目的施工负荷越来越大，导致地基处理工作的复杂性随之提高，如若无法科学高效地对地基进行处理，那么将会使得建筑工程的安全性下降。基于此，本文将对建筑工程中的地基处理技术展开分析，希望可以通过探索，更好地为相关工作者提供建议。

1 建筑地基施工的特点

（1）隐蔽性。作为典型的地下隐蔽工程，地基施工通常需要在复杂的地下环境中进行，同时也增加了工程建设的整体难度。比如说，在进行桩基础施工的过程中，由于桩体大部分掩埋于地下，施工人员无法直观地判断桩身完整性、彼此之间连接情况的直观判断，只能依赖于比如说低应变检测技术、静载试验检测技术等进行了解。这种极强的隐蔽性施工的特点，对项目建设的工期、质量等方面都产生了不利的影响。（2）复杂性。住宅建筑地基施工环境复杂，不同区域的地下水、土层分布、地质构造等方面存在一定差异，并且局部地质变化问题通常无法避免。比如说，受到软土地基的影响，建筑可能出现下沉问题等等。与此同时，在地基处理的过程中，还会受到邻近既有建筑物和地下管线的影响，无形中加大了施工的复杂性，作业阶段需要进行科学的保护和处理。

2 土木工程建设中地基处理技术及其设计方法

2.1 换填垫层法

换填垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层换填强度较大、性能稳定的材料，并夯实或振实至设计要求的密实度。详细勘察施工现场的地质情况，确定软弱土层的分布范围、厚度和物理力学性质。根据设计要求，选择合适的换填材料，如砂石、灰土、粉煤灰等，并对其质量进行检验，确保符合相关标准。首先，根据设计图纸和现场测量放线，确定换填区域的边界和开挖深度，并设置明显的标志。采用挖掘机等机械设备将软弱土层挖除，开挖过程中应注意控制开挖深度和坡度，避免超挖或欠挖，并及时将挖出的土方运至指定地点。其次，对基底进行平整和碾压，使其达到设计要求的压实度和平整度。当基底为软土时，可先铺设一层厚度不小于 200mm 的砂石垫层，以起到排水和扩散应力的作用，然后再进行碾压。按照设计要求的分层厚度和压实系数，将换填材料分层铺填在基底上，每层铺填厚度一般不大于 300mm 。铺填过程中应注意控制材料的含水量，使其接近最优含水量，以保证压实效果。采用压路机、夯实机等设备对每层换填材料进行压实，压实顺序应遵循先边缘后中间、先轻后重、先慢后快的原则，直至达到设计要求的压实度。压实过程中应随时检查压实质量，可采用环刀法、灌砂法等方法进行检测，若发现压实度不足，应及时进行补压。

2.2 强夯处理技术

（1）加强夯击参数的设计。施工人员在实施强夯处理技术前，需要对夯击能、夯点间距、夯击次数进行科学设计，为后续夯击施工提供指导。一般情况下，施工人员会结合勘察报告，确定初步的试夯参数，并在试夯的过程中确定最终的夯击参数。在我国住宅建筑施工中，夯击能通常在 1000kN⋅m 至 5000kN⋅m 之间，而夯点间距通常为夯锤直径的 2＼～3 倍之间，夯击次数通常在 5＼～15 次之间。值得一提的是，倘若施工区域具有特殊的地质条件，建筑工程企业便需要在设计夯击参数的前提下结合其他辅助措施，以进一步提升强夯处理效果。常见的辅助措施主要是排水处理、分层强夯等。（2）加强施工工艺的控制。强夯施工期间，施工人员需要加强工艺控制，杜绝因操作失误或者理解不足所带来的种种质量隐患。施工人员在启动强夯设备前，需要对夯锤的重量、落距进行检查，判断其是否满足地基施工的基础要求。夯击期间，施工人员需要确保夯锤与地面处于垂直状态，这样可以有效规避落点不准的问题。一般情况下，夯击顺序需要遵循“由外向内、隔行跳打”的原则，避免扰动已夯区域。（3）加强环境监测与控制。结合上文可知，建筑工程企业在实际施工期间需要遵循可持续发展的原则。由于强夯施工会对生态环境造成一定的噪声污染，所以施工人员需要合理安排施工时间，并在施工区域的周边设置减震沟、隔震带。

2.3 振冲挤密法

振冲桩、沉管灌注桩等技术的应用，都可以高质高效地强化地基稳固程度与荷载性能，也是建工项目地基处理中常用的工艺手段。这些技术在实际应用进程中，可以于地基土层之中形成坚硬稳固的支撑力，从而高效减小土层的压缩性能并提升土层紧密性。振动沉管桩属于一种借助振动设施，将沉管插进土层之中，同时于管中灌注混凝土料的施工技术。在施工建设阶段，振动设施将会于沉管上施用一定的振动作用力，以此促使沉管顺利高效地穿透土层并深入土壤内部。随着振动设施的高速持续运行，混凝土料也会于管中逐渐灌注，最终形成一根坚实稳固的桩体。该技术的应用可以有效强化土层紧密性，减少土层的压缩性，从而保障地基稳固坚实。挤密技术属于一种借助冲击振动设施，将桩体材料挤压成桩的工艺手段。在实际施工阶段，振动设施可以在桩体材料上施用一定的冲击力以及振动作用力，使材料逐渐被挤压成型。该技术的应用可以高效强化地基稳固性以及地基强度，但是应该严控施工成效，以此保障桩体性能与质量。碎石桩属于一种常见的桩基技术，该技术可以借助振动沉管或是沉管桩基设施来进行成孔工作，同时沉进土壤中形成具有良好强硬度的桩体。此种桩基技术的应用原理主要涉及 3 种方式，第一种为振冲置换技术，第二种为人工夯击技术，第三种为沉管技术。每一种方式都具有特殊的优势与使用标准。振冲置换技术是在振动沉管的辅助作用下，将地基土层进行振动处理，通过土层振动使其失稳，最终在桩孔中排出，在此基础上将碎石料灌输至孔中并沉积，从而形成桩体。该技术适合应用在土层松散性较强，同时没有粒径较大的石块或者障碍物的环境中。人工夯击技术就是将碎石桩借助人工夯锤的形式沉进土壤之中，该技术适合应用在规模较小的工程以及地基土层硬度较大的情况下。不同的工艺技术有着不同的适用要求，因此应结合实际情况科学分析。在实际施工阶段，还应该提高对打桩速度的关注与重视，合理调控打桩速度，规避打桩速度太快造成损伤或者出现噪声污染问题，只有在严控施工细节的基础上，才可以保障碎石桩质量与施工成效。

结语

总之，在开展建筑施工建设的过程中，地基处理环节尤为关键，是保证建筑施工质量的重要措施，尤其是在科技不断发展的推动下，地基处理技术的科学选择和合理化运用推动了行业的发展和进步，为建筑企业树立良好的形象、延长住宅项目使用寿命、保障使用人员生命财产安全奠定基础。

参考文献

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