建筑工程中的地基加固技术研究

引言

在建筑工程建设中，地基是承载上部结构重量的关键部分，其性能优劣直接关系到整个建筑的安全与稳定。然而，天然地基往往存在承载力不足、沉降不均匀等问题，尤其在软土地基、湿陷性黄土地基等复杂地质条件下，这些问题更为突出。地基加固技术通过对天然地基进行处理，改善地基的物理力学性质，提高地基的承载力和稳定性，是解决地基问题的有效手段。随着城市化进程的加快和建筑技术的进步，建筑工程对地基的要求越来越高，开展地基加固技术研究，深入了解各种加固技术的特点和应用要点，对于保障建筑工程质量、降低工程成本、推动建筑行业可持续发展具有重要的现实意义。

一、地基加固技术在建筑工程中的应用现状

在建筑工程中，地基加固技术的应用十分广泛。不同地质条件下，如软土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基等，都需要采用相应的加固技术来满足工程要求。在软土地基中，常采用排水固结法、水泥土搅拌法等，以提高地基的承载力和减少沉降；在湿陷性黄土地基中，强夯法、土垫层法等应用较多，可有效消除地基的湿陷性。不同建筑类型对地基的要求也不同，高层建筑荷载大，对地基的承载力和稳定性要求高，常采用桩基础加固技术；而低层建筑或轻型建筑，可根据地质条件选择较为经济的加固方法。同时，地基加固技术的应用需要遵循相关的规范和标准，确保施工质量和工程安全。

二、常用地基加固技术及其特点分析

（一）置换垫层法

置换垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，换填强度较高的砂、碎石、灰土等材料，并分层夯实，形成垫层。该方法施工简单、成本较低，适用于处理浅层软弱地基和不均匀地基。通过换填材料的强度和刚度，提高地基的承载力，减少沉降量。但置换垫层法的加固深度有限，一般不超过 3 米，对于深厚软弱土层处理效果不佳。

（二）强夯法

强夯法是利用重锤从高处自由下落产生的冲击力，对地基土进行强力夯实，使其表面形成一层较为密实的硬壳层，从而提高地基的承载力和降低压缩性。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土等多种地基。该方法加固效果显著，施工速度快，但施工时会产生较大的振动和噪声，对周边环境可能造成一定影响，需要采取相应的隔振和降噪措施。

（三）水泥粉煤灰碎石桩法（CFG 桩法）

水泥粉煤灰碎石桩法是在地基中设置由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料组成的桩体，桩体与桩间土形成复合地基，共同承受荷载。该方法适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，尤其适用于地基承载力要求较高的建筑工程。CFG 桩法具有桩身强度高、变形小、施工方便等优点，可有效提高地基的承载力和减少沉降，同时桩体材料可充分利用工业废料，具有较好的经济效益和环境效益。

三、影响地基加固技术效果的关键因素

（一）地质勘察准确性

地质勘察是地基加固设计和施工的重要依据，勘察结果的准确性直接影响加固技术的选择和设计参数的确定。如果地质勘察不详细、不准确，可能导致对地基土层的分布、物理力学性质等判断失误，从而选择不合适的加固技术，影响加固效果。因此，在进行地基加固前，必须进行详细的地质勘察，确保勘察数据的真实性和可靠性。

（二）施工工艺合理性

施工工艺是地基加固技术实施的关键环节，合理的施工工艺能够保证加固效果的充分发挥。不同的加固技术有不同的施工要求，如置换垫层法的分层夯实厚度、强夯法的夯击能量和夯击次数、CFG 桩法的桩长和桩间距等。如果施工过程中不严格按照设计要求和施工规范进行操作，可能导致加固质量不达标，甚至出现安全隐患。因此，必须加强施工管理，确保施工工艺的合理性和规范性。

（三）材料质量可靠性

地基加固所使用的材料质量直接关系到加固效果和工程安全。如置换垫层法中的砂、碎石等材料的级配、含泥量，水泥粉煤灰碎石桩法中的水泥、粉煤灰等材料的性能指标等，都需要符合相关标准和设计要求。如果材料质量不合格，可能导致垫层强度不足、桩体承载力不够等问题，影响地基的加固效果。因此，必须加强对加固材料的质量检验和控制，确保材料质量可靠。

四、地基加固技术的发展趋势

（一）绿色环保技术

随着环保意识的增强，绿色环保理念在建筑工程中的应用越来越广泛。地基加固技术也朝着绿色环保方向发展，如采用工业废料作为加固材料，减少对天然资源的消耗；推广低振动、低噪声的施工工艺，降低对周边环境的影响。同时，加强对加固过程中产生的废弃物的处理和回收利用，实现建筑工程的可持续发展。

（二）智能化监测技术

智能化监测技术的发展为地基加固效果的实时评估和动态调整提供了可能。通过在地基加固过程中安装传感器，实时监测地基的沉降、应力、应变等参数，及时掌握地基的受力状态和变形情况，根据监测结果调整加固方案和施工参数，确保加固效果达到预期目标。智能化监测技术还可以为地基的长期稳定性评估提供数据支持，提高建筑工程的安全性和可靠性。

（三）个性化定制技术

不同的建筑工程具有不同的地质条件、建筑功能和荷载要求，对地基加固技术的需求也各不相同。未来，地基加固技术将更加注重个性化定制，根据具体工程的特点，综合考虑地质勘察结果、建筑设计要求和施工条件等因素，制定针对性强的加固方案。通过优化加固技术组合和设计参数，实现地基加固的高效化、经济化和精准化，满足不同工程的特殊需求。

地基加固技术在建筑工程中具有至关重要的作用，直接关系到建筑的安全性、耐久性和经济性。本文对建筑工程中的地基加固技术进行了较为系统的研究，分析了常用加固技术的特点和适用场景，探讨了影响加固效果的关键因素，并展望了未来的发展趋势。研究表明，不同的地基加固技术各有其优势和局限性，在实际应用中需要根据具体的地质条件和工程要求进行合理选择。同时，地质勘察、施工工艺和材料质量是影响加固效果的重要因素，必须加强对这些环节的管理和控制。随着建筑行业的发展和科技的进步，地基加固技术将朝着绿色环保、智能化和个性化方向不断发展，为建筑工程的高质量建设提供更有力的支持。在今后的研究和实践中，还需要进一步深入探索新型加固技术和工艺，不断完善地基加固理论和方法，以更好地满足建筑工程发展的需求。

参考文献：

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