民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术

摘要：随着经济的发展与国民生活水平的不断提高，人们对民用建筑的质量要求越来越高，地基基础和桩基础作为民用建筑工程施工的最重要内容，其对建筑的整体施工质量有着非常深远的影响。基于此，本文就民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术进行分析与研究。

关键词：民用建筑；地基基础；桩基础；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

一、地基基础和桩基础的土建定义

地基是指建筑物基础下面的土层，为支承基础的土体或岩体，建筑物是座在地基上面的。地基有天然地基和人工地基两类。基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部份，比如砖基础、混凝土基础等，地基必须坚固、稳定而可靠。桩基础，属于基础的一种，由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础或由柱与桩直接连接的单基础，桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点。

二、民用建筑地基基础施工技术

建筑中的基础是建筑物的一种下部结构，它的主要作用是将建筑物的荷载传递给地基，地基则是用来支承上部结构荷载。通常情况下，地基主要分为天然地基和人工地基两大类，其中天然地基的埋深度不大，一般只需要采用普通的施工技术就能够满足其要求；而人工地基则是在地质特殊的情况下通过特殊的施工技术手段来打造的一种基础形式，其与天然地基相比埋深较大，能够将大部分的荷载传递到深部坚实土层中。我国幅员辽阔、地貌复杂，不同地域的地质条件各有不同，因此其建筑的地基基础的施工方式亦多有不同。例如，在民用建筑的施工过程中，经常会遇到一些像软土地基这样的地质条件比较差的地基，这种地基的抗压能力和抗剪强度都比较小，并且透水性也不好，承载力更是不足2t/m2；而面对着这样的地质条件，施工人员在进行地基基础建设之时，就必须要对地基进行进一步加固，从而避免建筑物因地基沉降而发生倾斜甚至是倒塌。

（一）换土垫层施工

换土垫层是用强度比较高的工程材料来替换原有的浅层软弱地基土。通过替换能够有效的提高地基土层的承载力，避免因地基土质发生湿陷或胀缩而引起的主体结构的沉降。换土垫层施工方法比较适用对存在浅层软弱地基土，湿陷性黄土和季节性冻土地基的处理，其最为常见的垫层是砂垫层、碎石垫层或素土垫层等。

（二）碾压夯实施工

碾压夯实是利用各种夯实机械工具对地基土施加的强大夯击力碾压地基土或通过夯实降低地基的压缩性，进而提高地基土的强度，改善地基土的液化性能，降低主体工程的沉降量。机械碾压法主要是利用推土机、夯实机等重型机器对松散的地基土进行压实。振动夯实法是通过电动机带动振动机械对地基土产生巨大垂直作用力，对地基土进行夯实。

（三）排水固结

土壤施工排水固结土壤法就是对地基土层进行排水处理，使地基土因失水而发生固结。其具体的施工方法为：在地基周围设置袋装砂井，然后采用沉管法或水冲法对塑料排芯板进行成孔处理，并在孔内灌砂后进行预压，当进行真空加压的过程中地基土中的水可以迅速的排出，加快地基土层的失水而发生固结，进而降低了地基土的液化性，提高了地基土的抗剪强度。由于施工比较方便、成本也比较低，因而此施工方法被广泛的应用在淤泥、淤泥质土、饱和粘性土或沼泽土等民用地基施工中。

（四）化学加固法

施工这种方法是利用化学物质将土粘结到一起，然后在通过化学反应来改善地基土的性能，调高地基土的承载能力。灌浆法是利用泵和压缩空气通过灌浆管将浆液均匀的压入到地基土层中，将浆液充分的渗透到地基土层中，将地基土层中的水和空气挤压出来，然后经过一段时间的凝固，松散的地基土就会固结成一个具有很大承载力的整体。喷浆法是利用高压脉冲泵向地基周围的土层喷射浆液，同时喷射装置以一定的速度在地基土中匀速旋转上升，以圆柱体的形式像周围地基土层中均匀的喷射浆液，使地基土和浆液混合后经过一定的化学反应而逐渐凝结固结体

三、、民用建筑桩基础的土建施工技术

（一）桩基础施工技术

1.静力压桩施工技术。由于通常情况下民用建筑都是建立在城市的居民住宅区，而如果是采用普通的打桩机进行打桩会产生很大的噪音，从而严重影响到附近居民的生活与工作，因此人们就发明了一种噪音较小的打桩技术―――静力压桩施工技术。静力压桩技术主要是利用静压力将预制桩逐节打压进地基土的软土层中，它不但噪音较小，并且还能够大大节约钢筋与混凝土的使用量，从而降低工程成本，因此非常值得应用。

2.振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术的原理是先在桩的顶部安装一个固定的振动器，然后令其产生振动而带动土层也受迫振动，从而使土层产生一定的收缩、位移，并减少与桩表面之间的摩擦力，进而使桩在振动力与自重的共同作用下沉入进土中。需要注意的是，在利用振动沉桩施工技术进行打桩时，应当先采用小距离的轻度锤击将桩沉入到土中的1～2m深度，然后再逐渐增大落距直至达到要求的高度，最后再进行连续锤击以达到要求的深度。振动沉桩施工技术比较适用于一些粘土、软土、黄土以及松散砂土地域的桩基础施工当中，它具有方法简单和设备简易等优点，并且不但能够大大提高民用建筑桩基础的施工效率，更还可以降低工程造价成本，可谓一举两得。

（二）桩基础的类型和施工方法

1.预制桩。预制桩是在预制构件厂或施工现场预制，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中。预制桩有木桩，混凝土预制桩，钢桩三种，预制桩采用圆形或方形，截面边长或直径采用250～550mm，桩长桩架的高度，通常可达6～25m，一般采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。预制桩具有坚固耐久，不受地下水或潮湿环境影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高，施工进度快，能够适应不同土层施工等特点。但是预制桩的施工由于受桩身规格、长度的限制，在现场对桩进行接桩处理，为施工增加了难度；接桩后桩身的质量和承载力相对完整的桩身来说受损很多，另外在打桩时还会产生挤土效应，对居民区的原有建筑和已完成的桩可能造成影响，施工过程噪音大。因此，此种方法必须的采用必须充分考虑周围的环境是否允许，选择适合的施工方法。在预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定施工方案。其主要内容包括：确定施工方法，选择打桩机械，确定打桩顺勋，桩的预制、运输，以及沉桩过程中的技术和安全措施。

2.沉管灌注桩。沉管灌注桩是利用锤击或振动等方法沉管成孔，然后浇灌混凝体拔出套筒。沉管灌注桩具有设备简单、打桩进度快、成本低的特点。其施工流程如图1所示，首先根据施工图纸进行施工放样，清理并平整场地，在打桩机就位后，用锤击或振动打桩机，将带有混凝土桩头或带有钢管的桩底压入土层中，同时向钢管中放钢筋笼并灌注砂浆，在振动的同时，渐渐拔出钢管，形成灌注桩。这种类型的桩直径一般在300-500mm，长度可达25m，比较适用于粘性土和砂性土地基。沉管灌注桩在土层软、硬交界处或软弱土层处易发生缩颈、断桩、局部夹土、混凝土离析和强度不足等现象，因此在施工时要加强施工质量监测管理。

图1沉管灌注桩施工流程

3.钻孔灌注桩。通过钻机旋转带动钻头破坏原有土层，同时用高压泵将泥浆压入钻孔，泥浆在孔中加固保护孔壁不受坍塌，很好的保持孔型。钻孔灌注桩施工流程如图2所示，当钻孔达到要求的标高后，清理杂物残土，然后在钻孔中安放钢筋笼，灌浆。钻孔桩一般孔径在60～150cm，长度根据实际情况而定。钻孔灌注桩施工噪音小，入土深，能够深入岩层，刚度大，承载力高，桩身稳定不易变形。在淤泥、粘性土、砂土、粉质土等地基中应用广泛。但是此种方法需要有专门的设备进行施工，清孔难以彻底。

图2钻孔灌注桩施工流程

结束语

在民用建筑中，应该根据当地的土质状况、地基条件、材料供应及设计要求等方面综合考虑，以提高施工效率、降低施工成本、保证施工安全的原则，选择合理的土建施工技术。由于科技的不断发展，我们要不断的实践和学习新技术，力求更完美的施工技术。

参考文献：

[1]岳小雪.民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术及管理措施探析[J].门窗，2013，09：129.

[2]余宏.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技风，2011，22：169-170.