浅析建筑工程地基处理与基坑支护

摘要：随着经济发展和人们居住环境质量的提高，近年来，我国的建筑工程飞速发展。在城市建设中，寸土寸金，因而建筑向高度发展的同时，正在逐步转向地下空间的开发。高层及多层建筑都会面临地基基础工程和深基坑支护问题。目前我国建筑工程中，深基坑工程也有了长足的进步，在吸收国外经验的同时，也开发了一系列适合我国国庆的设计方法和施工技术。近几年，地基处理技术和深基坑支护技术在我国已经逐渐趋于成熟。

关键词：建筑工程；地基处理；基坑支护；施工工艺

中图分类号：TL372+.3文献标识码：A

建筑基础是建筑结构和地基接触的最下部分，式建筑结构中最重要的部分，它影响着整个建筑的经济和安全。基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。基坑支护体系是一项临时结构，在地下施工完成后就不在需要，其安全储备较小、具有较大的风险性。由于此项工作工程量较大、技术难度较高，具有不可预测的特点，因此，在施工过程中其设计时一定要全面考虑、认真仔细。

1.施工方案

按照国家现行的标准和行业标准，结合建设方、设计单位所提供的有关建筑设计文件对建筑工程勘察工作提出相应技术要求和基本任务。

1）查明场地地形地貌及不良地质现象的成因、分布和建筑场地稳定性的影响因素。

2）查明建筑场地内岩土构成、地基土的力学性质，并对各类地基土做出承载力和变形的评估。

3）查明地下水类型、埋藏条件、渗透性及基坑降水设计的有关地质水文参数。

4）对现场地基土的工程特性作出评价，为建筑物基础选型和持力层选择提供合理的方案。评价基础施工中的岩土工程问题，建议基坑开挖支护方案。

2.地基基础技术存在的问题

根据地基处理方式及参数选择，对杂填土、淤泥黏土层为地基础的主要土层，并且还是最弱埋藏浅、深度大、是地基的主要受压层。这层饱和粘土层的的存在构成了地基最不利的工程地质条件，因此，对地基的处理要采取加固的方法，根据掌握的资料进行加固。根据地质条件的分析和建筑性质以及施工可行的要求选定方案。

2.1桩基础技术

沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题，挤土、振动及锤击噪声环保问题；冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土的灌注质量、桩底沉渣的处理和持力层的判断不易控制，人工挖孔桩的安全防护和用于地下水位土层的开挖对周边造成的影响问题；静压管桩存在施工中超压力可能在抱压部位产生竖向裂缝，在深基坑开挖中由于开挖引起土体变形造成管桩的横向裂缝。

2.2地基处理技术

水泥土搅拌桩水灰比、输浆量等控制管理自动化系统不健全、设备陈旧、技术落后，最终造成桩质量不稳定等问题；振冲加固在城市建设中已经不再使用，对于软土基处理需要变形控制时已不再适用；砂石桩用以加固软土基由于存在工期长、后期变形大，已不再用于软基础的处理；高压旋喷桩由于施工压力控制及土层变化因素，难以形成桩径的均匀、桩身垂直不易控制。另外，在高压旋喷桩应用中由于施工扰动和桩体收缩问题未得到完善的解决，工程质量检验不够完善，因此，这种方法用于地基的处理中还需要进一步完善。因此，为了对地基进行加固处理，以下几种方法对地基的处理起着重要作用。

2.2.1桩的作用

桩主要是承担基础传来的荷载力，并对基础产生一定的挤密作用，桩基础使地基土的含水量、孔隙比等都有所降低，而土体的重度和压缩模量均有所增加，这样可以改善土质的性能。

2.2.2排水作用

在成桩初期，桩孔内和周边颗粒填料在地基形成了渗透性能良好的人工竖向排水、减压通道，可以有效消散和防止水压力的增高，从而加速地基凝固。

2.2.3预震作用

在成桩过程中，振冲器以一定的频率加速激振土体，使填料和地基土提高密实度的同时也获得了强烈的预震，从而减少强砂土抗液化的能力。

2.2.4桩间土的作用

桩间土对桩起到束缚作用，在承担各方向上的荷载的同时保证桩的正常工作。

3.基坑支护技术及问题的影响因素

3.1深基坑开挖施工工艺分析

深基坑开挖需要经过施工准备、施工监测等阶段。首先在施工准备阶段，对深基坑设计方案要深入了解深基坑开挖前提条件，不仅可以清楚的认识到基坑设计方案的重点和难点，把握关键部位，更重要的是保证施工的安全。对基坑水文状况进行调查和研究是基坑开挖的关键步骤。基坑土体的特性直接影响到施工方法、质量、安全，对于软土基础来说，基坑开挖容易出现滑坡、地面沉降等问题，所以在基坑开挖前必须对水文地质进行深入了解。

3.2基坑及边坡支护技术

1）悬臂支护结构在软土中应用常出现变形过大，甚至超过70cm，对工程桩及周边环境造成影响，如工程桩倾斜、断裂，周边管道破裂、道路开裂及建筑物裂缝和倾斜等。

2）排桩等支护结构由于其截降水尚未被高度重视，在基坑开挖过程中虽然支护结构是安全的且变形很小，但由于地下水位的变化或支护外土体的流失，对周边造成影响。

3）在深厚软土中采用喷锚支护或水泥土重力式墙支护，易造成基坑侧壁过大的变形，对坑内桩基及基坑周边环境造成影响，甚至坑壁倒塌。

4）在边坡加固方面，环境保护问题不够重视，如在加固方案的选择上不重视水土保持，在边坡防护措施上绿化因素考虑得少了一些等等。

3.3基坑支护问题的影响因素

随着建筑物的增高，深基坑支护设计中出现了许多问题。

(1)对支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当。深基坑支护结构所承担土的压力大小直接影响其安全性，随着近几年地质情况的复杂变化，精确计算出土体压力还十分困难。尤其是基坑开挖后，对土体的含水率、粘聚力、内摩擦角三个参数很难计算出支护结构的实际受力。在基坑支护中，如果对土体参数值计算不准确，其对基坑支护结构设计也具有很大的影响。

(2)基坑土体的取样具有不完整性。在基坑支护结构设计之前，首先对土体进行准确的取样，为支护结构设计提供保障。随着土质的复杂多变，所取得土样具有随机性和不完整性，因此不能地质的实际情况和土层的真实性。

(3)基坑支护结构设计计算值与实际受力不符。深坑支护设计结构受力并不是一件简单的事情，例如有些计算值的安全系数很高，在理论上讲是绝对安全的，但是，有时候却发生破坏；有的支护结构系数值偏小，甚至和规范要求差距很大，在实际施工中却是安全的。理论上讲基坑支护设计是一种静态设计，但是随着土体的开挖，时间一长，土体逐渐松弛，强度逐渐下降并发生变形。因此，在支护设计中要充分考虑这一问题，确保施工的安全性和经济性。

因此，加强深基坑支护结构设计必须彻底转变传统的设计理念，建立以监测为主导的信息反馈动态设计体系，着重研究基坑支护结构变形的控制标准，建立新的变形控制设计法，大力开展实验研究工作，探索出新的支护结构计算方法，解决基坑支护中的实际问题。

结语 综上所述，地基处理与基坑支护技术从最初应应用于多层建筑发展到广泛应用于高层建筑的地基处理，成为建筑施工中最广泛的地基处理方法之一。地基处理与基坑支护技术是一项严谨的工作，因此，要加强设计人员对基坑支护的设计，以保证其质量，从而解决地基与基坑方面所面临的问题。

参考文献

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