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建筑地基处理以及结构设计探讨李雪玲

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李雪玲1 袁龙义2 耿崇肖3 武宇广4

[导读] 摘要：建筑地基处理具备复杂性、严重性、困难性的特点，实际工作中，需依照不同区域地质条件不同合理设计地基结构并选择地基处理技术，以确保地基施工过程的安全性，使其达到最佳的建设预期。

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        摘要：建筑地基处理具备复杂性、严重性、困难性的特点，实际工作中，需依照不同区域地质条件不同合理设计地基结构并选择地基处理技术，以确保地基施工过程的安全性，使其达到最佳的建设预期。基于此，本文对建筑地基处理以及结构设计进行深入探讨，以供参考。
        关键词：建筑地基处理；结构设计
        引言
        随着社会的快速发展，人们生活质量不断提高，而此阶段中人们对于建筑物的整体关注度较大，作为人们日常工作与生活的区域有着较为重要的要求，首先建筑物质量就是人们考虑的首要问题，而对于建筑物来说，影响其整体质量的因素较多，其中较为重要的就是整体的地基问题，如果地基出现问题，直接影响整个建筑物的实际质量，所以在当前的建筑物建设上，合理使用相关的结构设计方式提升建筑物的地基质量，以此保证建筑物的整体质量得到提升。
        1地基基础设计的原理及影响因素
        1.1地基基础设计原理
        对于地基建设而言，在整体施工过程中需要完成有关的调查工作，工作的重心为地质检测报告与建筑结构检测报告。在开始施工之前需要准备好相关的标准与规定要求，了解地基建设过程中可能遇到的问题和存在的实际情况，这些因素都是较为重要的实际因素，不可忽略，如果有报告存在大面积误差，建筑物的质量很可能受到影响，其次就是对于设计工作的完善，传统施工基础设计工作可能会受到忽视，因为设计人员更愿意相信自己的经验，这些问题导致了设计工作根本无法做到尽如人意。还有就是对于施工检查工作的忽视，目前检查工作都在认真开展，但是检查方法单一，同时检测人员的工作态度也让人担忧，并未进行科学合理的检测工作，简单来说，地基基础设计上应遵从相关的要求来完成建设，第一步进行勘察，第二步对勘察工作进行分析，然后完成相关设计，最后就是对设计完成的工作进行检测，使其符合实际的使用需求。并对相关问题提出一定的解决对策。
        1.2地基基础设计影响因素
        地基基础设计的优劣直接影响了后期建设效果能否顺利的开展，同时对于施工质量和施工安全也有着较为严重的影响，在整个设计工作中起到较为重要的作用。所以在设计的过程中进行地基基础设计需要考虑的问题有几个方面。（1）地基的实际荷载能力是否符合具体的使用需求。（2）地基如果出现沉降问题是否可以控制在合理的接受范围之内。（3）充分发挥地基结构的相关运用功能，保证其不会对周边的环境产生一定的影响。（4）在确保质量的同时对建筑基础的成本进行控制，提升施工效率但要降低施工成本。
        2建筑地基基础选型和设计要点
        2.1独立基础及设计要点
        对独立基础而言，其基础设计应根据地基土的特点进行，如地基土的压缩性较强、压实密度较大，则宜设计成刚性基础，除此之外则应设计成柔性基础，以抵抗地基土压缩带来的不均匀沉降。根据实际情况独立基础可采用阶形基础、坡形基础、杯形基础中的一种或组合，独立基础一般设置于承重的柱下，与现浇混凝土柱整体浇筑，如柱采用预制混凝土柱，则一般将独立基础上部做成杯口形，将柱嵌入到杯口中并用细石混凝土嵌缝形成杯口基础。
        2.2桩基础及设计要点
        桩基础的承载能力较强，主要用于地基下部土层较为坚硬，且地基上部承载力不足的场合，另外在基础加固时也常采用桩基础作为治理措施，由于桩身较长，可将上部荷载传递到地层身处。在设计桩基础时，如果房屋建筑结构是框架结构，为减小各部位沉降的差异性，可在基础中部加密布桩及增加中部桩身长度的方式来调整桩基的支承受力方式。

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        3建筑地基处理技术分析
        3.1排水固结技术
        排水固结技术多用于建筑工程软土地基的处理，主要是由于软土地基中土壤含水量较高，通过排水固结可显著提高地基荷载能力及稳定性。使用排水固结技术进行地基处理时，需在地基内设置排水系统，排水管道多纵向安装，以借助地基上部建筑结构施加的压力，促进软土地基内多余水分充分排除，提高地基荷载水平。实际工作中常将排水固结技术与强夯技术结合应用，以实现更优的地基加固效果，在强夯过程中，土壤内水分也可有效排出。若采用该结合技术方案，需重点关注夯击深度及频率的选择。
        3.2 DCC灰土挤密技术
        DCC灰土挤密技术需与深层强夯技术结合使用，地基经强夯处理后，使用螺旋钻机将灰土注入土体当中。灰土成桩的同时进行强夯作业，不断锤击桩基扩大桩径，使灰土与桩尖土充分融合，形成稳定性更优的复合桩。为有效削弱地基的湿陷作用，在实际施工中需适当调整打孔结构，以防止地基变形，提高其荷载能力。有实验表明，使用DCC灰土挤密技术最高可将地基承载能力提升至原来的7倍，扩大地基深度5～40cm。但需要注意，该技术应用存在限制条件，其作用效果在湿陷性黄土地质条件中的发挥更为充分，而在其他地质条件中作用并不明显，因此需根据建筑工程所在地的实际情况酌情选择。
        3.3碎石桩结合强夯技术
        地基处理中将碎石桩与强夯技术相结合的主要目的是提高地基荷载能力及强度，确保排水固结作用效果发挥到最佳。施工过程中，依照碎石桩分布位置使用专业机械进行强夯施工，合理控制冲击力大小，将碎石桩充分击散，促使碎石不断挤入周围土层当中，提高周围土层中碎石密度。该技术施工要点在于强夯环节的把控，要求严格控制强夯深度、轻度及频次，避免出现过大的夯击误差反而影响地基稳定性。其中，夯击强度可依照夯击深度、地基实际荷载能力、土壤条件等确定，夯击深度则需要根据土层厚度、湿陷性等级进行确定，图2为碎石桩结合强夯技术施工流程。
        3.4换土垫层施工技术
        换土垫层施工技术对建筑工程所在区域的地质条件有严格要求，若施工当地地质层较薄，可选用该地基处理基础。换土垫层施工技术原理为，将原本的软弱土地基及不良土层替换为密度高、强度大、抗腐蚀加压缩能力强的矿渣、碎石、灰土等材料，以提高地基综合性能。该技术在使用时需结合建筑工程建设要求及地基基础特点，科学确定各类换填材料的配比，通过机械作业法将换填地基夯实，保证其充分承担来自建筑上部结构的荷载及地震作用。
        3.5强夯技术
        强夯技术属于地基处理的一类基础技术，其直接利用专业设备，对土层做夯击处理，以强化软土地基的平整度及荷载能力。强夯施工过程中会引发较大的噪声，且会提高施工区域地基坍塌的风险，因此该技术目前多与其他地基处理技术结合使用，且多被用于远离居民区的建筑项目当中。
        3.6堆载预压技术
        堆载预压技术利用沙土向软土地基进行加压，通过固结沉降，促使软土地基的强度达到建筑工程建设要求。预先度软土地基进行堆压处理，可有效降低建筑后期发生地基沉降的概率。在使用该地基处理技术时，需重点做好堆载材料选择及荷载计算工作，若荷载过大，会导致地基结构受过度破坏，或荷载过小，无法有效发挥预压作用。综合看来，堆载预压基础施工操作便捷，地基加固处理效果优良，因此有着较广的适用范围。
        结束语
        总之，建筑地基处理及基础结构设计对于提高建筑整体质量来说至关重要，实际工作中需结合施工现场条件及建筑特点合理选择地基处理技术，以此来保证地基强度及荷载能力达标，最大程度地完成质量的综合提升，为其日后整体使用提供保障。
        参考文献：
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        [2]赵保丽.房屋建筑结构设计中基础设计解析[J].中国住宅设施，2019（12）：44-45，62.
        [3]宋颜培，俞希楠.建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理研究[J].居舍，2018（35）：103.