房建工程中地基处理技术分析

刘贤友

(合肥建工集团有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

在房屋建设过程中,采用规范、合理的地基处理方式,不仅可以提高建设质量和效率,还能够为施工人员提供安全保障,延长房屋建筑的有效寿命[1]。房屋建设问题是关系国计民生的根本问题,因此其建设质量必须得到保障,在房建过程中应当充分考虑地质地貌,对其地基进行合理处置。基于此本文开展房建工程中地基处理技术分析研究。

1 房建工程中地基处理存在问题

1.1 前期准备工作不完善

在房间之前,首先应当按照建设的规范要求,对现场的地基的地形结构、地貌等各方面进行合理勘查,将相应信息进行记录和统计。但在实际房建工程中,施工方常常为了节省工期和工程经费,缩短或取消了前期勘查环节[2]。仅凭借工程设计师的个人经验,将相似工程施工现场的水文地质情况套用到当前工程项目中,最终得出片面的建设资料。这种行为不仅会影响实际施工的质量,还会造成突发问题,并且无法及时产出解决方案,造成严重的建筑事故发生。

1.2 降水天气下各项工作不到位

在房屋建设过程中,还应当考虑到工程建设期间的降水情况,充分考虑到在降雨期间房屋建筑可能出现的沉降问题。现有部分房建工程中,工程负责人员常常会出现偷减施工材料的问题,对房建地基的水层、用水量、流砂等情况未进行详细的测定和记录,这些降水前应当完成的准备工作,若没有完成到位将会造成房屋工程建设的进度延长,并在一定程度上造成房屋建筑质量过低的问题产生[3]。对降水天气下相关的参考数据不重视,则会造成施工现场地下水位的不断下降,严重的甚至会造成房屋建筑整体下沉、倒塌的问题产生。施工现场的地下构筑物也会在一定程度上影响房建工程的顺利进行,若未对施工现场进行实地考察,盲目的开展施工也会造成房屋建设质量降低,产生严重的不利影响。

2 房建工程中地基处理技术

2.1 房屋建设地基挖掘深度计算

在地基上进行房建工程时,由于沉降控制工作尚未完成,常常会造成房屋建设完毕后出现沉降量过大问题产生,还会对房屋建筑中相互连接的各个结构造成严重的不利影响,降低房建工程施工质量,并影响其后期运行的稳定。因此,在对房建工程中地基处理时,首先应当确定地基中的基础沉降范围,依照其沉降规律,对房屋建设地基挖掘深度进行计算,其计算公式如下:

(1)

式中：M为房屋建设地基挖掘深度;k为房建区域地基沉降位移取值范围,通常情况下以一个单位为标准,即k取1;n为房建区域地基沉降范围中的分层数量;d为地基厚度;b1和b2分别为地基结构和房建结构的凝结缝隙比值。结合公式(1),可得出房屋建设地基挖掘深度。由于房建工程在地基上施工需要一定的沉降时间,其变化规律与地基处理存在相互约束力,因此在计算过程中还应当将这一部分参数引入,得到房建地基挖掘深度。

2.2 基于强夯置换法的地基填充材料置换

确定房屋建设地基挖掘深度后,还需要对地基填充材料进行置换,为保证房建工程施工的顺利进行,本文结合强夯置换方法,对施工现场进行铺垫填层和整平处理。采用透水性良好的砂砾或碎石材料作为填层材料,并通过大型推土机将其推平[4]。在全站仪设备定位放线过程中,根据施工图纸,选择各个夯实点之间的间隔距离。将夯实点划分为主、次两种,并用白灰进行标记。

置换过程中现场会受到周围环境的影响,因此根据不同工程所需,应当选择不同的夯实能力及夯实深度。表1为房建工程中常见夯实能力与填充材料夯实深度对应表。

表1 房建工程中常见夯实能力与填充材料夯实深度

按照表1中的内容,根据房建工程的实际情况,选择对应的夯实能力及填充材料夯实深度,以此提升整个地基的承载力。

2.3 地基固结变形控制

为了进一步提高地基处理质量,还需要对地基在重力负荷条件下的固结变形情况进行控制。假设地基的深度为m,地基与周围土壤材料存在着如公式(2)所示的渗流关系:

(2)

式中:v1表示在某一时间点中房建工程的变化量大小;g1表示在某一时间点地基竖直方向上发生的孔隙水流量大小;t表示某一时间点;γ表示为地基孔隙大小;v2表示在某一时间点地基周围土壤变化引起体积变化的大小;g2表示地基周围土壤在其竖直方向上的孔隙大小。根据地基的成分,可将其看作地基与周围土壤两部分组成,并且地基形成了较为均质的材料结构[5]。因此,根据公式(2)可以得出在房建工程施工过程中重力负荷条件下,其固结速率大小。当上述公式中的相对加固深度dx的数值逐渐变小,则说明处理后的地基的固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变小;当dx的数值逐渐变大时,则说明处理后的地基固结速率比天然地基固结速率的比值也会随之逐渐变大。因此,通过控制地基固结变形,可以进一步对房建工程施工质量进行控制。

3 对比实验

利用实验对比分析设计房建工程地基处理技术与传统技术有效性和可行性。实验以某房屋工程地基作为实验主体,地基面积为2 543 m2,原计划地基高度为2.5 m,利用两种技术对地基进行处理。实验中将该房屋工程地基平均分为两部分,每个技术负责处于其中一部分地基,处理过程中应用到的机械设备包括:GHFJ-264K型号碾压机,LJHS-51S5型号运输机。利用公式(1)计算地基挖方深度为1.25 m,地基回填高度为3.2 m,利用机械设备将地基高度夯实到2.5 m。处理完成之后,在地基上方堆放重量为30 t重物,堆放时间为10 d;然后布置5个测点,利用测量仪器对测点地基沉降程度进行测量,《房屋工程地基处理技术规范》(GB 3644-2010)中规定,房屋地基沉降量不得超过0.1 m,否则将视为处理质量不合格,将会威胁到房屋整体建筑稳定性。实验将测量的地基沉降量作为实验结果,对两种地基处理技术进行对比分析,实验结果见表2。

表2 两种技术地基沉降量对比

从表2可以看出,此次设计技术地基沉降量可以控制在0.1 m以下,满足《房屋工程地基处理技术规范》(GB 3644-2010)规定要求,最大地基沉降量仅为0.012 4 m;而传统技术地基沉降量最大值达到0.943 1 m,最低沉降量为0.264 5 m,试验结果证明,此次设计技术更适用于房建工程中地基处理。

4 结束语

当前随着建设技术的不断创新与发展,房屋建设工程中的地基处理技术逐渐多样化。通过本文研究得出,在进行实际工程施工时,不可一味追求建设速度,应当严格按照施工步骤,先对施工现场进行合理勘查后,再通过适合的地基处理技术为房屋建设提供建设条件。将本文提出的地基处理技术应用于实际的房建工程当中,具有更加良好的地基加固效果。