史素梅

（西安培華學(xué)院，陜西 西安 710125）

0 引言

地基基礎(chǔ)作為建筑工程的重要組成部分，其施工方案的合理選擇及應(yīng)用對建筑的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。為保證建筑工程的施工質(zhì)量，地基基礎(chǔ)的施工一定要結(jié)合工程實際，充分考慮工程的地質(zhì)水文條件，分析周邊環(huán)境的影響，選擇先進、合理的施工技術(shù)，其中要特別注意的施工要點包括基坑支護、排水降水、地基加固等。

1 建筑地基基礎(chǔ)工程的特點

1.1 復(fù)雜性

地基基礎(chǔ)工程施工條件比較復(fù)雜，受地區(qū)地形、水文、地質(zhì)、氣象、周邊環(huán)境的影響較大，不確定因素較多。因此在施工前必須進行詳細的調(diào)查研究，認真分析地質(zhì)報告，選取合理的施工方法，并做好安全防護措施，嚴禁盲目施工。

1.2 隱蔽性

地基基礎(chǔ)作為房屋建筑工程施工的第一道工序，其施工質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)工序。由于其具有隱蔽性，后期的維修維護難度較大，一旦造成無法修復(fù)的質(zhì)量缺陷，整棟建筑物只能推倒重做，這將造成很大的經(jīng)濟損失，并嚴重影響工期，所以在施工過程中，務(wù)必做好過程控制，以降低對后續(xù)工序施工的影響。

1.3 工序繁多、工程量大

地基基礎(chǔ)工程施工內(nèi)容包括地基加固、排水降水、基坑支護、土方開挖、基礎(chǔ)施工等，具有工序繁雜、施工難度高、工程量大、施工周期長、勞動繁重等特點，對地基基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)提出了更高的要求。

2 建筑地基基礎(chǔ)工程施工要點

2.1 施工準備

由于地基基礎(chǔ)工程具有工序繁多、施工條件復(fù)雜等特點，因此在施工前必須進行調(diào)查研究，詳細地分析影響因素，并做好施工準備，具體工作包括以下7 個方面。

（1）踏勘現(xiàn)場：認真研究施工場地內(nèi)的地質(zhì)水文資料、施工環(huán)境及氣候條件等。

（2）熟悉圖紙：施工前對圖紙進行學(xué)習(xí)及審查，核對平面尺寸及基底標高，了解基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)特點等，確定基坑開挖深度，開挖邊線。

（3）編制施工方案。

（4）清除現(xiàn)場障礙物，做好七通一平。

（5）搭設(shè)臨時設(shè)施。

（6）通過測設(shè)控制網(wǎng)、布置方格網(wǎng)、埋設(shè)控制樁進行建筑物的定位。

（7）施工機具、用料準備[1]。

2.2 基坑支護

在土方開挖前，為防止土壁失穩(wěn)，開槽必須先做支撐。在基坑開挖時，如果土質(zhì)良好或周邊場地環(huán)境條件允許，采取放坡開挖是最簡單、最經(jīng)濟的施工方法。但對于深基坑，或在建筑物密集區(qū)及周邊環(huán)境條件受場地的限制不允許放坡的情況下，為縮小施工面，減少土方，則可設(shè)置土壁支撐的施工方法來保證土方的穩(wěn)定性。合理的土壁支護方法既能保證基礎(chǔ)工程施工的安全，又能減少對周邊建筑物的影響。

基礎(chǔ)工程基坑支護施工特別需要注意的是深基坑支護方案的選取，而常見的深基坑支護方案應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境、地質(zhì)水文、開挖深度、安全等級和工期要求以及技術(shù)經(jīng)濟效果等因素綜合考慮。雖然深基坑支護在基礎(chǔ)工程施工時作為輔助的臨時結(jié)構(gòu)，但其對基礎(chǔ)工程順利施工和保證鄰近既有建（構(gòu)）筑物的安全有著重要影響。深基抗支護常見的支護方式包括水泥土樁擋墻式支護、鉆孔灌注樁、鋼板樁、土釘墻支護和錨桿支護等。下面介紹5 種最常用的基坑支護方式。

2.2.1 深層攪拌水泥土樁擋墻

水泥攪拌樁是通過專用的攪拌機械，在地基土持力層及下方將軟土和水泥漿固化劑攪拌在一起，二者之間發(fā)生凝結(jié)硬化等一系列相關(guān)反應(yīng)，把原有軟土變成高強度的水泥加固土。這種柱墻是依靠自重和剛度進行擋土和保護坑壁穩(wěn)定的，能防水防滲擋土。該支護方法適用于開挖深度在6 m 左右的軟黏土地基，由于坑內(nèi)無支撐，具有便于機械快速開挖、既擋土又防滲、比較經(jīng)濟的優(yōu)點，但其缺點是不宜用于深基坑，位移較大[2]。

為提高水泥土墻的剛性，通常在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H 型鋼，使其成為既能受力又能抗?jié)B的支護結(jié)構(gòu)圍護墻，可用于8～10 m 的深基坑支護，這種樁稱為勁性水泥土攪拌樁。

2.2.2 排樁支護

排樁支護是在土方開挖前沿著基坑周圍埋設(shè)混凝土灌注樁，樁的排列可間隔排列，也可雙排或連續(xù)排列。該支護方式具有抗彎強度較高、剛度較大、變形較小、施工方便、安全度高、費用低、噪聲小、工作場地不大、振動小等優(yōu)點，適用于基坑開挖深度超過6 m，且周邊既有建筑物的下沉及位移量有限，同時又不具備放坡條件的大面積基坑。

2.2.3 土層錨桿支護

土層錨桿支護是在堅硬的土壁上成孔至設(shè)計深度，孔內(nèi)埋入鋼筋，并通過注入水泥砂漿將鋼筋和土層形成抗拉錨桿，錨桿的兩端分別錨固在土壁和土層中，將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。其施工工藝流程包括成孔、錨桿制作與安裝、灌漿、預(yù)應(yīng)力張拉及封錨。一般當(dāng)周邊存在既有建筑物，且土層較硬的基坑中為提高邊坡的穩(wěn)定性時用此支護方式[3]。

2.2.4 土釘墻支護

土釘墻支護施工工藝流程包括開挖工作面、噴射第一層混凝土、土釘成孔、安裝土釘及注漿、掛鋼筋網(wǎng)及噴射第二層混凝土面。該土釘復(fù)合體可顯著提高邊坡穩(wěn)定性及承載力，具有施工方便、費用低、噪聲小、工作面小、振動小、變形小、對周邊建筑影響小等優(yōu)點，適用于開挖深度不大、地下水位較大、周圍建筑物又對沉降及位移要求不高的淤泥、淤泥質(zhì)土、黏土、粉質(zhì)黏土地基中。

2.2.5 鋼板樁支護

鋼板樁有平板樁和波浪式板樁兩類。鋼板樁通過鎖扣互相連接，形成一道連續(xù)的擋墻。由于鎖扣的連接使鋼板樁之間連接牢固，形成整體。在深基坑中，當(dāng)?shù)叵滤惠^高且未按要求完成施工降水時，或者降水過程中發(fā)生流沙或避免出現(xiàn)流沙時，采用板樁進行支護，不但可擋土，同時可防水。此外，波浪式板樁抗彎能力強，施工完畢后還可以拔出重復(fù)使用。

2.3 排水降水

土中含水量的高低會直接影響其承載力及穩(wěn)定性。在基坑開挖時，必須做好排水降水，并保證地下水在基地以下至少500 mm，同時要避免地下水和地表水流入基坑。常見的施工排水方法包括明排水法及人工降低地下水位法[4]。

明排法是在基坑四周設(shè)置縱橫排水溝、低洼位設(shè)置集水井等設(shè)施，通過排水溝攔截或疏導(dǎo)地表水，并引流到集水井中，然后利用抽水機進行排水。但明排法不適用于地下水位以下豐水區(qū)施工，由于下方含水豐富，在開挖土體時可能會出現(xiàn)流沙、管涌等現(xiàn)象，這時可采用人工井點降水。井點降水包括用井點管和抽水設(shè)備抽出地下水的輕型井點降水法，及通過高壓水泵或空氣壓縮機形成的水氣射流抽出地下水的噴射井點降水法，還有鋼筋和井點管形成的正負極通電排水的電滲井點法[5]。其中最常用的為輕型井點降水法，降水深度根據(jù)布置的井點管數(shù)量及深度而定，最深可達12 m。

2.4 地基加固處理

在基礎(chǔ)工程施工過程中，如果地基中存在過軟或過硬的土質(zhì)，或天然地基與設(shè)計要求不符時，需對地基進行人工處理。處理后的地基應(yīng)保證建筑物各部位沉降量趨于一致，以減少地基的不均勻下沉，提高承載力、增強穩(wěn)定性。人工地基常用的處理方法有換土地基、夯實、排水固結(jié)等。

2.4.1 換土地基

當(dāng)軟弱土地基的承載力或變形滿足不了建筑地基的要求，而軟弱土層的厚度不大時，最經(jīng)濟的方法是挖去軟土層將基礎(chǔ)置于承載力大的基巖或堅硬的土層中。軟土層較厚時，將基礎(chǔ)下面一定范圍內(nèi)的軟土挖去，代之以人工填筑的墊層作持力層。

2.4.2 夯實法

利用打夯機具夯擊土壤，排出土壤中的水分，加速土壤的固結(jié)，提高土壤的密實度和承載力。強夯法是用起重機械將不小于8 t 的夯錘起吊到不小于6 m的高處后，自由落下，對土體進行強力夯實。強夯可提高地基土的強度，降低土的壓縮性，改善土的抗液化條件。該法適用于黏性土、濕陷性黃土及人工填土地基的加固，但強夯產(chǎn)生的振動對已建成或在建的建筑物有影響時，則不得采用。

2.4.3 排水固結(jié)

排水固結(jié)是利用壓實機械碾壓地基土壤，使地基壓實排水固結(jié)?；虿捎妙A(yù)壓固結(jié)法，即先在地基范圍的地面上，堆置重物預(yù)壓一段時間使地基壓密，以提高承載力，減少沉降量。

2.5 地基基礎(chǔ)工程施工安全技術(shù)

（1）施工前，應(yīng)對施工區(qū)域內(nèi)存在影響施工的建筑物、管線、墳?zāi)沟日系K物進行排查，并在施工前妥善處理，確保施工安全。

（2）對于大型土方和開挖較深的基坑工程，在施工前要認真研究施工場地內(nèi)的工程地質(zhì)和水文資料、鄰近建筑物或構(gòu)筑物的分布狀況、挖土和棄土要求、施工環(huán)境及氣候條件等，編制專項施工組織方案，制定有針對性的安全技術(shù)措施。

（3）對于山區(qū)施工，應(yīng)事先了解當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、地質(zhì)構(gòu)造等，如果因土方施工可能產(chǎn)生滑坡，則應(yīng)采取可靠的安全技術(shù)措施。

（4）基坑開挖工程應(yīng)驗算邊坡或基坑的穩(wěn)定性，在驗算時應(yīng)考慮地面堆載、地表積水和鄰近建筑物的影響等不利因素，決定是否需要支護，選擇合理的支護形式，并在基坑開挖期間加強監(jiān)測。

3 建筑地基基礎(chǔ)工程技術(shù)應(yīng)用

3.1 工程概況

某小學(xué)建設(shè)項目內(nèi)含教學(xué)樓、綜合樓、食堂、報告廳、消防水池及泵房，層數(shù)均為四層，框架結(jié)構(gòu)，獨立基礎(chǔ)。擬建工程重要性等級是二級，場地等級是二級，地基等級是二級，巖土工程勘察等級綜合劃分是乙級。

3.2 工程地基基礎(chǔ)施工技術(shù)要點分析

3.2.1 地基均勻性評價

擬建教學(xué)樓、食堂及報告廳基底持力層主要雜填土、素填土和黃土狀土組成，地基土分布不連續(xù)，層位不穩(wěn)定，為不均勻地基。

3.2.2 地形、地貌

本場地地貌單元屬長澗河右岸一級階地?？辈炱陂g食堂及報告廳西側(cè)場地堆積有大量雜填土，且局部為前期人工取砂坑。場地總體開闊，呈南高北低。

3.2.3 地下水位

本場地地下穩(wěn)定水位埋深為1.30～6.20 m，地下水屬第四紀松散巖類孔隙潛水，水位年變幅在2.0 m左右，多年變幅在3.0 m 左右。

3.3 工程地基基礎(chǔ)施工方案

3.3.1 教學(xué)樓、綜合樓、食堂及報告廳地基處理方案

根據(jù)擬建建筑物的規(guī)模及場地工程地質(zhì)條件，結(jié)合同類建筑物的地基處理經(jīng)驗，從經(jīng)濟、安全方面考慮，擬建教學(xué)樓、綜合樓、食堂及報告廳可采用換填墊層法處理地基。教學(xué)樓、食堂及報告廳基礎(chǔ)持力層主要為雜填土、素填土或黃土。為了防止建筑物發(fā)生不均勻沉降，基坑開挖時應(yīng)挖除全部的雜填土和素填土后，基礎(chǔ)下整片墊層處理厚度不小于1.50 m，墊層的回填材料可選用級配碎石。墊層施工前應(yīng)認真排好底夯，每層鋪填厚度0.20 m 左右，每層碾壓6～8 遍。墊層施工結(jié)束后，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定進行地基承載力質(zhì)量檢測。

3.3.2 基坑開挖與支護方案

因擬建建筑場地較開闊，教學(xué)樓、綜合樓、食堂及報告廳基坑開挖時可優(yōu)先考慮放坡，坡比可按1:0.75～1:1.00，并應(yīng)保證基坑外2 m 范圍內(nèi)不得堆放重物。擬建消防水池及泵房基坑開挖深度約8.0 m，根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》的有關(guān)要求，該基坑需采取支護措施，支護可采用錨桿支護。

3.3.3 基坑降水方案

因擬建消防水池及泵房為水池類構(gòu)筑物，基礎(chǔ)埋深為-7.0 m，勘察期間為豐水期，該區(qū)域地下穩(wěn)定水位埋深為4.00～4.90 m，基坑開挖需挖除全部填土，因部分填土位于水位以下，必要時可采取降水措施，降水可采用輕型井點降水法。

4 結(jié)語

綜上所述，一個切實可行的地基基礎(chǔ)工程施工方案必須結(jié)合工程前期勘察資料，充分考慮工程特點，詳細分析地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)要點，重視基坑支護、排水降水、地基加固等施工環(huán)節(jié)，同時加強對施工過程的管理與控制，進而保障房屋建筑的整體穩(wěn)定性和施工質(zhì)量。