房屋建筑施工中的地基施工技术研究

房屋建筑施工中的地基施工技术研究

康意星

湖南建工集团有限公司 410000

摘要：地基施工是房屋建筑中确保建筑物安全、稳定和使用寿命的关键环节。在软土地区或复杂地质条件下，地基处理尤为重要。本文以某大型购物中心项目为案例，深入研究了预压法、夯实法和化学加固法在地基施工中的应用。通过详细的地质勘察和精确的荷载计算，结合合理的排水系统设计，预压法有效提高了地基承载力；夯实法通过选择合适的设备和参数，确保了地基土层的密实度和均匀性；化学加固法通过注入高效加固剂，显著提高了地基土的抗剪强度和稳定性。本文的研究结果表明，科学合理的地基施工技术不仅解决了地基沉降和承载力不足的问题，还大幅提高了施工效率和工程质量，为类似工程提供了有益的借鉴。

关键词：地基施工技术，房屋建筑，预压法，夯实法，化学加固法

1. 引言

地基施工在房屋建筑中的重要性不言而喻，它是确保建筑物安全、稳定和使用寿命的关键环节。在房屋建筑施工中，地基的稳定性和承载力直接决定了整个建筑结构的可靠性。尤其是在软土地区或复杂地质条件下，地基处理显得尤为重要。地基施工技术的选择和应用，不仅影响建筑物的质量和性能，还关系到施工进度和成本控制。在实际工程中，地基施工涉及地质勘察、设计方案选择、施工工艺实施和质量监控等多个环节。每个环节都需要科学严谨的分析和细致入微的操作。

2. 预压法

2.1预压荷载的确定

预压法是一种通过在地基上施加超载来加速地基沉降和固结的技术，广泛应用于软土地基的处理。预压荷载的确定是预压法的核心，直接影响地基的加固效果。在一个大型购物中心项目中，通过对地基土质的详细勘察与分析，确定了地基的承载力和沉降特性。首先，根据地基土的固结系数、压缩模量和初始孔隙比等参数，计算了所需的预压荷载。通过公式 ，其中为预压荷载，为地基土的初始有效应力，h为土层厚度，Δh为预期的沉降量。根据计算结果，确定了该项目地基需要施加的预压荷载为150 kPa。为了保证均匀加载，在预压区域均匀布置了砂袋，砂袋高度和密度经过严格控制和监测。预压过程中，通过沉降板和孔隙水压力计实时监测地基的沉降和固结情况，确保预压效果达到设计要求。最终，地基沉降量达到了预期值，孔隙水压力消散，地基固结充分，提高了地基承载力和稳定性，为后续建筑施工提供了可靠的基础。

2.2 排水系统的设计

在预压法中，排水系统的设计至关重要，直接影响地基的固结速率和加固效果。在上述购物中心项目中，地基土层含水量高，排水条件差，因此需要设计高效的排水系统。首先，通过勘察确定了地下水位和土层渗透系数。根据地基土的特性，采用了水平排水板和竖向排水井相结合的排水系统设计。水平排水板间距为1.5米，深度达到软土层底部，保证了排水路径的畅通。竖向排水井采用塑料排水管，井间距为5米，深度达20米，布置在预压区域的外围，形成完整的排水网络。排水系统施工中，严格控制排水板和排水井的埋设位置和深度，确保系统的有效性。排水过程中，通过孔隙水压力计和沉降观测仪实时监测排水效果，调整排水速率，避免因排水过快导致地基不均匀沉降和稳定性问题。最终，排水系统有效加速了地基土的固结过程，缩短了预压时间，提高了施工效率和地基加固效果。

3. 夯实法

3.1 夯实设备的选择

夯实法通过对地基土层施加反复冲击力，提高地基土的密实度和承载力。在购物中心项目中，根据地基土的性质和施工要求，选择了液压振动夯实机和重锤夯实机相结合的夯实设备。液压振动夯实机适用于浅层地基处理，其振动频率高，夯实时产生的冲击力均匀，适用于细粒土层。重锤夯实机则适用于深层地基处理，其重锤重量可达10吨，通过自由落体冲击，产生强大的夯击力，适用于密实砂土和碎石土层。施工中，首先使用液压振动夯实机对地表层进行初步夯实，夯实深度约为2米，确保地表层的均匀密实。随后，使用重锤夯实机进行深层夯实，夯实深度达到6米，每夯击点夯击次数为10次，间距为1米，确保深层地基的密实度和均匀性。夯实过程中，通过动态密度计和地基承载力测试仪实时监测地基的密实度和承载力，确保夯实效果符合设计要求。最终，通过夯实处理，地基密实度和承载力显著提高，满足了后续建筑施工的要求。

3.2 夯实参数的确定

夯实参数的确定是夯实法应用的关键，直接影响夯实效果和地基承载力。在上述项目中，根据地基土的性质和设计要求，确定了夯实参数。首先，通过室内土样试验，确定了土的密度、含水量和粒径分布，结合地基承载力要求，确定了夯实能量和夯实遍数。夯实能量的计算公式为 ，其中E为夯实能量，W为夯锤重量，H为夯锤落距，A为夯击面积。根据计算结果，夯锤重量为10吨，落距为2米，夯击面积为1平方米，每夯击点夯击次数为10次。施工中，通过动态监测设备，实时记录地基的密实度和沉降量，调整夯实参数，确保夯实均匀。最终，通过反复夯实，地基土的密实度和承载力达到设计要求，夯实参数的科学确定和合理控制，确保了地基加固效果和施工安全。

4. 化学加固法

4.1 加固剂的选择与配制

化学加固法通过向地基土中注入化学加固剂，提高土的强度和稳定性。在购物中心项目中，根据地基土的性质和加固要求，选择了硅酸钠和氯化钙作为加固剂。硅酸钠具有较强的胶结作用，能显著提高土的抗剪强度；氯化钙则能降低土的含水量，提高土的密实度。首先，通过室内土样试验，确定了最佳加固剂配比和注入量。硅酸钠和氯化钙的配比为3:1，加固剂溶液浓度为10%。加固剂的注入采用高压注浆法，注浆压力为1.5 MPa，注浆深度为5米，注浆点间距为1米，形成均匀的加固网络。施工中，通过监测加固区域的土体强度和沉降量，调整加固剂注入量和注浆参数，确保加固效果。加固后，通过土样取样和力学试验，验证加固效果，结果表明，地基土的抗剪强度提高了2倍，沉降量显著减少，地基稳定性和承载力均得到显著提高。

4.2 化学加固工艺的实施

化学加固工艺的实施是确保加固效果的关键。在项目中，采用了高压注浆法进行化学加固。首先，按照设计要求，在加固区域布置注浆孔，注浆孔深度为5米，间距为1米。注浆设备采用高压注浆泵，注浆压力为1.5 MPa，确保加固剂溶液均匀注入地基土中。注浆过程中，实时监测注浆压力和注浆量，防止注浆过快或过慢导致加固不均。注浆完成后，通过加固区域的土样取样和力学试验，验证加固效果。结果表明，地基土的抗剪强度提高了2倍，沉降量显著减少，地基稳定性和承载力均得到显著提高。整个加固过程严格按照设计要求和施工规范进行，确保了化学加固的有效性和施工安全。最终，通过化学加固处理，地基承载力和稳定性显著提高，为后续建筑施工提供了可靠的基础保障。

结语

地基施工在房屋建筑中的重要性无可替代，是建筑物安全、稳定和耐久性的基础保障。通过对某大型购物中心项目的实际案例研究，本文系统地分析了预压法、夯实法和化学加固法在地基施工中的应用和效果。研究结果表明，预压法通过精确的荷载计算和合理的排水设计，有效地提高了地基的承载力和稳定性；夯实法通过选择合适的夯实设备和参数，确保了地基土层的密实度和均匀性；化学加固法通过高效加固剂的注入，显著提升了地基土的抗剪强度和稳定性。这些技术的综合应用，不仅解决了地基沉降和承载力不足的问题，还显著提高了施工效率和工程质量。本研究为地基施工技术在房屋建筑中的应用提供了重要的理论基础和实践指导，有助于推动地基处理技术的进一步发展和创新。

参考文献

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