谈民用建筑地基基础和桩基础的施工技术研究

【摘要】近些年来，科学技术的快速前进带动了我国建筑事业的飞速发展，各种新技术、新工艺也不断的应用到建筑领域。在建筑领域中，地基基础和桩基础是整个建筑设施的支撑，因此其施工技术的重要性也不容忽视。在本文中详细分析了在民用建筑中的地基基础和桩基础的施工技术。

【关键词】民用建筑；地基基础；桩基础；施工技术

[Abstract] in recent years, the rapid advance of science and technology brings the rapid development of China's construction industry, new technology, has been applied to the construction field. In the field of building, foundation and pile foundation is the whole building facilities supporting, so the importance of the construction technology can not be ignored. In this paper a detailed analysis of the construction technology in civil building foundation and pile foundation.

[keyword] civil construction; foundation; pile foundation; construction technology

中图分类号：F416.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1.前言

民用建筑是人们日常生活比不可少的落脚点，是满足人们生产和生活的基础设施。随着各种建筑施工技术的不断发展以及各种新材料和新工艺的不断使用，我国的民用建筑事业也取得了可喜的成绩。作为其中的基础技术，地基基础和桩基础施工技术在其中扮演着不可忽视的角色。

2.地基基础和桩基础

基础一般是指建筑物的下部结构，其能够将建筑物的荷载传递给地基；地基是指承受建筑物的荷载作用产生变形的一部分岩体或土体，这部分岩体和土体是不能够忽略的；桩基础是一种比较典型的基础，能够将其承受的大部分荷载传递到深部的坚实土层中，是需要借助特殊的施工手段才能达到的一种埋深更大的基础形式[1]，一般可以用于建筑场地的地质状况不好，且采用天然基础达不到预期的建筑物强度及稳定性等的要求的情况。

3.民用建筑地基基础施工技术

由于我国地大物博，面积广阔，因此各个地方的地质条件有很大的差别，同时，不同地域的民用建筑设施在类型和级别方面也有很大不同，所以，各种各样的地基基础施工技术也层出不穷。

3.1换土垫层

换土垫层是一种有效的地基基础施工技术，其具体施工方法为：首先除去施工区域原来土层中的浅层软土部分，为了提高地基土层的强度，需要在土层中填以具有较高强度的材料（如砂石的等），这样就减小了原来土层中土质的湿陷性和胀缩性，避免在这种地基上建设而成的建筑设施发生不均匀沉降的现象。在民用建筑地基基础施工中，常以素土垫层、砂垫层以及碎石垫层等作为地基基础的的垫层材料。在施工时为了避免在土体中出现孔洞和缝隙，需要采用分层填土的方式，这样能够保证土体满足承载能力的要求。换土垫层的施工工艺不仅能够用于处理浅层软土地基，即使是对于湿陷性黄土以及季节性冻土等地基也有很好的效果。

3.2碾压夯实

我们还可以通过对地基的碾压和夯实处理，以达到提高地基的强度的目的。这种方法需要借助于各种机械工具，在施工过程中获得极大的冲击力才能增强地基的强度，进而使高层建筑物在竣工后地基产生的不均匀沉降最大程度地降低。具体的方法有机械碾压发和振动夯实法两种：（1）机械碾压法对地基基础的处理是通过重型机器（如压路机、推土机等）对松散土进行压实的方法来实现的，每对地基铺土20厘米到30厘米就进行8-12遍的碾压过程，对于大面积的填土夯实工程比较适用；（2）振动夯实法对地基基础的处理是通过电动机带动振动机械工作产生的垂直冲击力来实现的，一般冲击力比较大，在5-10吨之间，这种夯实的方法适用于砂土地基，对于透水性较好的松散杂壤土质地基也能起到很好的夯实作用。

3.3排水固结土壤

一般情况下，地基的土层含有的水分会降低土层的承载能力，如果排除其中的水分则土层就会自动固结。因此这种排除土层中的水分使土壤固结的方法也是一种提高地基强度的有效措施。其具体做法为：在地基周围设置袋装砂井以及塑料排芯板等设备[2]，对地基作成空处理，然后通过向孔内灌砂的形式进行预压处理，采用真空加压的方法对地基孔进行处理，达到迅速排除土层中所含水的目的，最终实现土壤的固结。这种方法适用于沼泽土以及水力充填土的地基，并且操作极为方便简单，经济效益较好，目前已广泛应有于民用建筑施工中。

3.4化学法加固

向地基的土体中加入碱液、丙烯酸铵以及水泥浆等能够使土壤固化的化学物质也能够增强土层的强度，其原理为加入的这些物质发生一系列化学反应将土体粘结起来[3]，从而改变提高土层的承载能力。根据实际施工情况的不同又可分为喷浆法、灌浆法和深层搅拌法三种方法：（1）灌浆法的工作原理为：用泵和压缩空气将浆液（如水泥浆、碱液、水玻璃等）均匀、充分的输入到土层中，将土层中的水排出并凝固，实现对地基的加固处理，适用于砂土、粘性土地基；（2）喷浆法的工作原理为：利用喷射装置在高压作用下向周围的土层喷射浆液，由于在喷射时喷射装置匀速旋转上升，这样能够实现土体和浆液均匀混合，这种方法对砂土、粘性土以及人工填土等的处理效果好，但是成本比较高；（3）深层搅拌法的工作原理为：利用搅拌机对注入地层深处的固化剂（一般为水泥和石灰）和土层进行强制搅拌混合，以达到强化地基的目的，这种方法适宜于城市内厚层软粘土地基的加固处理。

4.民用建筑桩基础施工技术

在民用建筑工程中，桩基础是一种常见的一种基础类型，适用于建筑地基的土质比较松软、而采用普通扩大基础的方法不能满足建筑设施强度、稳定性等要求的情况。

4.1桩基础施工技术。

按照施工方法分类，民用建筑桩基础的土建施工技术可以分为如下两种：

（1）静力压桩施工技术。其工作原理为：通过预先装备在桩顶部的固定振动器产生的振动效果以及桩自身重力的综合作用达到桩自动下沉至基地土层的目的，这种方法施工噪音小，对周围环境影响可忽略，因此在民用建筑中广泛使用；

（2）振动沉桩施工技术。其工作原理为：通过桩架上的配重以及桩自身重力的综合作用效果将桩压入土层中，这种施工方法具有的优势为设备简单、重量轻、工程的建设效率高以及成本低等，在粘土、松散砂土等的沉桩中广泛使用。

4.2桩基础类型和施工方法。

（1）预制桩。预制桩的形状一般为圆形（或方形），其截面直径（或边长）范围在25厘米到55厘米左右，桩架的高度在6-25米左右，桩的连接形式一般采用焊接法（或硫磺胶泥锚接法）等。

（2）沉管灌注桩。沉管灌注桩的桩直径大约在30厘米到50厘米之间，桩长度可达25米左右，沉桩的方法一般为锤击或振动打桩，在粘性土和砂性土地基中较为常用。

（3）钻孔灌注桩。钻孔灌注桩的孔径一般在 60厘米到150厘米作用，桩的具体长度应根据实际的工程情况而定，其中的沉桩方法一般是利用钻机旋转带动钻头破坏原有土层实现沉桩的，这种在桩施工时产生的噪音小[4]，对周围环境影响小，在淤泥、粘性土、砂土、粉质土等地基中应用广泛。

（4）树根桩。树根桩是一种新型的桩形式，我们可以将其称为“小型钻孔灌注桩”，其中桩的直径一般在7.5厘米到25厘米作用，沉桩的方法也是通过钻机钻孔实现的。这种桩型施工的特点为施工所需空间比较小、产生的噪音很小，并且桩的强度很高，不仅能够使用于民用建筑改建的情况，而且对于碎石土、砂土等土质地基也有很好的加固效果。

4.3在桩基础施工时应注意的问题

在民用建筑桩基础施工工艺中，桩基础的桩型和桩长是两个主要的参数，其合理的选择能有效提高整体施工的质量。在桩基础的设计过程中，工作人员应在对施工场地地质情况了解详细的情况下对桩型和桩长设计出几种合理的方案，然后再通过验算地基承载能力以及详细考虑桩基沉降的问题等对比选择最优的桩型和桩长参数[5]。此外，在施工过程中还应严格控制桩基与设计的偏差，保证桩基础的施工质量。

5.结语

我们对民用建筑的地基基础和桩基础施工技术进行研究，能有效降低民用建筑设施的不均匀沉降现象，提高建筑设施的安全可靠性，为人们正常使用民用建筑提供了安全保障。

【参考文献】

[1]余宏.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].建筑科学,2010,(02):18-19.

[2]刘征谈民用建筑地基基础和桩基础的施工技术[J].科技风,2011,(15):82-85.

[3]贾清霞、李竟飞.桩基础设计施工中应注意的问题[J].黑龙江科技信息,2009,(08):12-13.

[4]孙健、吴迪.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技资讯,2011,(05):89-90.

[5]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨[J].中小企业管理与科技,2010,(10):103-104.