浅谈基地基础工程

摘要: 本基础质量对建筑物的质量和安全起决定作用，而地基基础的设计便直接影响其质量问题。因此，合理的设计以及合理的施工方法，才能确保建筑工程的质量。在地基基础设计中包括了对基础的设计和对地基的处理，二者是密不可分的。地基处理的好坏将直接关系到基础的选型和造价。本文就地基的处理进行的讨论。

关键词: 地基、基础、桩基础、持力层、改善措施、工程事故

Abstract: the basic quality of the quality and safety of buildings play a decisive role, and foundation design will directly affect their quality. Therefore, reasonable design and construction methods and reasonable, in order to ensure the quality of building engineering. Foundation design includes the basic design and handling of the foundation, the two are inseparable. Foundation treatment is directly related to the selection and cost basis. This paper discusses on the foundation treatment of.

Keywords: foundation, foundation, pile foundation, bearing engineering layer, improvement measures, the accident

中图分类号：TU433

一 绪论

地基与基础工程是建筑施工的主导工程之一，也是建筑施工技术最为复杂、难度最大、工期最长、占投资最多的分部工程。它的施工质量的好坏，直接影响到建筑物的安危和寿命，以及施工成本和工程整体的顺利进行。近年来，随着我国经济建设的迅猛发展，城市建设日益增多，对地基与基础施工的重要性，也日益受到各方的重视和关注，要求必须科学地进行施工，制订有效的保证质量和安全措施，按工程施工质量验收规范要求认真的进行施工，以确保优质、安全、高速、低耗、高效益地顺利完成工程施工任务。为了适应新世纪建筑工业迅猛发展的需要和我国加入WTO后建筑业与国际接轨的新形势，国家近年对岩土工程勘察规范、地基基础设计规范、地基基础工程施工质量验收规范以及有关地基基础的各种规范、规程、标准进行了全面修订，并颁布执行。本文就地基的处理、基础的设计、基础工程常见的事故及预防措施进行简要的阐述。本册内容包括：地基与基础的概念、发展方向，地基处理等。

二 地基和基础的概念

基础指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。是地球的一部分。承受建筑物基础所传递的上部结构荷载的土层（或岩层）。地基就其受力情况而言，在建筑物基础荷载作用影响范围内的部分，称为持力层；在持力层以下的部分，称为下卧层。

三 基础工程的发展方向

基础工程今后重要的发展方向是：[1]

（一）基础形状的理论研究不断深入

由于计算机的应用日趋广泛，许多计算方法如有限元法、边界元法、特征线法等在基础工程形状的分析中得到应用；土工离心机模型实验，已成为验证计算方法和解决包括基础工程在内的土工问题的有理手段。土的本构模型也是基础工程分析中的一个重要组成部分。

（二）现场原位测试技术和基础工程质量检测技术的发展

为了改善取样实验质量或者进行现场施工监测，原位测试技术和方法有很大发展。如旁压实验、动静触探、测斜仪、压力传感器和空隙水压力测试仪等测试仪器和手段已被广泛应用。测试数据采集和资料整理自动化、实验设备和实验方法的标准化以及广泛采用新技术已成为发展方向。

（三）高层建筑深基础继续受到重视

随着高层建筑物数量的增多，各类高层建筑深基础大量修建，尤其是大直径桩墩基础、筏板带桩、箱基带桩等基础类型更受重视。

由于深基坑开挖支护工程的需要，如地下连续墙、挡土灌注桩、深层搅拌挡土结构、锚杆支护、钢板桩、铅丝网水泥护坡和沉井等地下支护结构的设计、施工方法都引起人们极大兴趣。

（四）软弱地基处理技术的发展

在我国各地区的经济建设中，有许多建筑物不得不建造在比较松软的不良地基上。这类地基如不加特殊处理就很难满足上不建筑物对控制变形、保证稳定和抗震的要求。因此，各种不同类型的地基处理新技术因需要而产生和发展，成为岩土工程中的一个重要专题。

地基处理的目的在于改善地基土的工程性质，例如提高土的强度、改善变形模量或提高抗液化性能等。地基处理的方法很多，每种方法都有其不同的加固原理和适用条件，在实际工程中必须根据地基上的特点选用最适宜的方法。今后随着建筑物的层高和荷载不断增大，软弱地基的概念和范围也有新的变化，各种新的处理方法会不断出现，地基处理技术必然会进一步发展。

（五）既有房屋增层和基础加固与托换

对于房屋的需求量在今后较长时期内都会很大，目前国家资金困难，基本建设投资不会很多，为了满足当前的急需，对现有房屋的改建增层工程会日趋增多，为此必须对已有建筑物的地基进行正确的评价，提出合理的承载力值，重视地基加固与托换技术的探讨与应用。

四 地基的种类

地基有天然地基和人工地基两类：

天然地基 具有足够的承载能力，在荷载作用下的压缩变形不超过允许范围，可以支承建筑物基础的天然土（岩）层。凡能保证地基稳定的岩石、碎石土、砂土、粘性土等都可作为天然地基。设计时要充分掌握地基土（岩）层的压缩和沉降、抗剪和滑坡、土中含水量等因素，以保证地基安全可靠。

人工地基 不具有充分承载能力的淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性的软弱土层经过人工加固处理而成的建筑物地基。设计时既要注意分析和合理利用基土的持力层，又要正确选择加固处理措施。

四 地基的处理方法

人工地基的处理方法有密实法、换土法和加固法三类：[2]

（1） 密实法 用密实法处理地基又可分为：①碾压夯实法：对含水量在一定范围内的土层进行碾压或夯实。此法影响深度约为200毫米,仅适于平整基槽或填土分层夯实。②重锤夯实法：利用起重机械提起重锤，反复夯打，其有效加固深度可达1.2米。此法适用于处理粘性土、砂土、杂填土、湿陷性黄土地基和对大面积填土的压实以及杂填土地基的处理。③机械碾压法：用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其他压实机械压实松散土层。碾压效果取决于被压土层的含水量和压实机械的能量。对于杂填土地基常用 8～12吨的平碾或13～16吨的羊足碾，逐层填土，逐层碾压。④振动压实法：在地基表面施加振动力,以振实浅层松散土。振动压实效果取决于振动力、被振的成分和振动时间等因素。用此法处理以砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土地基，效果良好。⑤强夯法：利用重量为8～40吨的重锤从6～40米的高处自由落下，对地基进行强力夯实的处理方法。经过强夯的地基承载能力可提高3～4倍,以至6倍，压缩性可降低200～1000％,影响深度在10米以上。此法适用于处理砂土、粉砂、黄土、杂填土和含粉砂的粘性土等。施工时噪声与振动较大。⑥堆载预压法：在堆积荷载作用下，使饱和软土层排水固结，提高抗剪能力，增加地基的稳定性。⑦砂井堆载预压法:在软土层中按一定距离打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”，在堆载预压下，加速地基排水固结，提高地基承载能力。此外，还有挤密砂桩法和振动水冲桩法等。

（2） 换土法 当地基持力层软弱，密集法不能满足建筑物荷载要求时，可采用换土垫层的办法处理土层。此法是先将基础底下一定深度的软弱土层挖出，回填砂、碎石、素土或灰土等，逐层夯实，便成为承载能力较高的垫层。

（3） 加固法 用加固法处理地基可分为：①化学加固法：通过压力灌注或搅拌混合等措施，使化学溶液或胶结剂进入土层，使土粒胶结。所用浆液主要有：高标号硅酸盐水泥和速凝剂配制成的水泥浆液；以水玻璃为主加氯化钙配制成的水玻璃浆液；以丙烯酸氨为主的浆液；以重铬酸盐木质素浆等纸浆液为主的浆液。目前应用较多的是水泥浆液；纸浆液虽加固效果较好，但有毒，会污染地下水。②高压旋喷法：利用喷射化学浆液与土粒混合搅拌处理地基。目前多使用水泥浆液。为防止浆液流失，常加入三乙醇胺和氯化钙等速凝剂。此法还可用于建筑物地基的补强。③硅化加固法：此法是在渗透性较强的土层，利用一定的压力，把浆液通过下端带孔的管子注入土中，使土粒胶结起来。其加固效果同所用的化学溶液浓度、土壤渗透性和注液压力有关。对于渗透系数每分钟小于 10-6米的粘性土，压力注入的硅酸钠溶液要依靠电渗作用，才能进入土层空隙，这种方法称为电硅化法。此法加固作用快，工期短，还可用来制止流砂、堵塞泉眼，也可用于加固已建工程。

五 结论

地基与基础工程是建筑施工的主导工程之一，特别是近年来，随着我国经济建设的迅猛发展，城市建设日益增多，对地基与基础施工的重要性，也日益受到各方的重视和关注。地基与基础工程是建筑施工技术最为复杂、难度最大、工期最长、占投资最多的分部工程。地基的处理是否合理直接影响了基础的选型和造价，而基础的设计直接影响了建筑的质量，所以必须科学地进行施工，制订有效的保证质量和安全措施，按工程施工质量验收规范要求认真的进行施工，以确保优质、安全、高速、低耗、高效益地顺利完成工程施工任务。

参考文献:

[1] 王成华．基础工程学．天津．天津大学出版社，2002.5

[2] 肖明和，王渊辉，张毅．地基与基础．北京．北京大学出版社，2009