摘要：基础工程是建筑工程的重要组成部分，它承载着整个建筑物的荷载，并将它们传递至地基中，是保证整个建筑结构安全的关键。地基基础设计选型的优劣不仅影响着建筑物的安全，也决定了建筑物整体的经济性。如何根据具体的工程要求，结合当地实际情况，选择合理的地基基础形式，是一项值得研究的问题。
关键词：建筑；结构；地基基础
一、引言
基础设施建设是地区或者国家发展的基本需求，一个城市基础设施的完备程度直接代表着整个城市的现代化程度。在所有大型基础设施中，又以房屋建筑最具有代表性，特别是一些地标性建筑，凝聚着整个城市甚至整个建筑行业的智慧。随着经济水平的不断提高，我国的城镇化进度发展迅速，城市人口不断增长，这就要求有更多的住房和办公用房，随着土地需求加剧与城市用地紧张的矛盾，又要求我们在利用较少土地满足较多人口的住房和办公用房需求，进而催生了高层建筑的飞速发展。高层建筑由以往的大型城市迅速遍及如今的中小城市，已经成为当今人口住房和办公用房等的主要形式。一般建筑物上部结构受力明显，规律性强，设计和施工技术日趋成熟，而基础部分的设计与施工已经成为当今很多建设工程的重点和难点所在。特别在高层建筑中比较常见的深基坑工程，由于地下环境复杂，影响因素众多，其基坑支护、基坑降水、基础施工等工作，技术难度大，需要投入的资金多，基础工程部分已经成为影响整个建设工程成败的重要因素。
二、常见地基处理方法和应用选择
（一）几种常见的地基处理方法
1. 换填法
当基础下部软弱土层厚度不大时，可将处理范围内的土层全部或部分挖去，然后分层换填成稳定性好的材料，并分层压实至要求的密实度，这种地基处理方法叫做换填法。根据垫层换填材料的不同，包括砂石垫层、土垫层、粉煤灰垫层、土工合成材料垫层等。换填法通常适用于处理深度 3m 以内的素填土、杂填土、湿陷性黄土的浅层地基处理。
2. 强夯和强夯置换法
强夯法通过提升重锤对地基土施加冲击力，改善地基土的物理力学性能，达到加固地基土的目的。适用于处理砂土、碎石土、湿陷性黄土、粘性土、素填土和杂填土等地基。在夯击形成的坑孔内回填碎石或块石等材料并夯实，与地基土共同承受上部荷载，形成复合地基，成为强夯置换置换法。该方法适用于处理地基土为软塑、流塑状态的粘性土或高饱和度的粉土，上部结构对地基变形要求不严的工程。
3. 灰土挤密桩复合地基
灰土桩采用机械或者爆扩等方法在地基土中成孔，然后在孔内回填预先配制的灰土混合料形成桩体，由于在施工过程中对存在一定的机密地基土作用，故称为灰土挤密法。该方法通过挤土、石灰固化、桩体约束地基土横向移动等作用，提高地基土的承载力，减小变形，实现加固地基的目的。灰土挤密法可应用于杂填土、素填土、粉土、非饱和粘性土以及含水率在规定范围内的湿陷性黄土，一般处理深度为 5～15m。灰土挤密法加固地基原材料便宜，加固深度较大，施工方便，在我国很多地区都有成功使用的例子。
4. 水泥粉煤灰碎石桩复合地基
CFG 桩法采用碎石、粉煤灰等材料，并添加少量水泥，通过机械成孔并形成桩体。CFG 桩介于柔性桩体和刚性桩体之间，可通过调整材料配比，使桩体在 C5～C25 之间变化。桩体和桩间土通过粒状材料组成的褥垫层构成 CFG 桩复合地基，主要通过桩体作用、挤密作用和褥垫层作用三种方式加固地基土。褥垫层在 CFG 桩法复合地基中具有重要重要作用，具有保证桩土共同承载、调整桩土荷载分担比、调节基础沉降等作用。CFG 桩法处理的地基，承载力提高幅度大，且地基变形小，造价低，是一种既经济又安全的地基加固方式。该方法使用范围广，可与多种基础形式配合使用，对地基土质也有很好的适应性能。CFG 桩施工机械化程度高、成桩速度快，工程中，应根据当地具体情况，选择合理的施工机具。
5. 水泥土搅拌桩复合地基
水泥土搅拌法采用特制的施工机械在地基深处就地将地基土和固化剂强制进行搅拌，利用固化剂和地基土之间所发生的多种物理、化学反应，改善地基土的强度、整体性和水稳定性，提高地基土的强度和压缩模量，达到加固地基的目的。根据所使用的固化剂状态的不同，施工可分为粉体喷射搅拌法和水泥浆搅拌法等不同方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
6. 刚性桩复合地基
刚性桩复合地基区别于柔性桩复合地基主要在于竖向增强体的刚度，较常见的刚性桩复合地基包括灌注桩复合地基和预应力管桩复合地基等。在我国北方地区，刚性桩复合地基应用较多，取得了很好的工程效果。
（二）地基处理方法的选择
1. 地质条件
主要包括基础场地地形、地基土层分布情况、地下水条件、场地内地基土的各种物理力学指标。
2. 上部结构条件
主要包括上部结构荷载大小、结构形式、对基础沉降的敏感程度、建筑规模。
3. 环境条件
一是气象条件，雨雪、大风、冻融等气候环境，这些有可能对建筑物的安全可靠性造成影响；二是噪音、振动、光污染情况，这些施工现象可能对周围居民生活和办公产生一定影响；三是附近构筑物和地下埋藏物，主要有建筑物、桥墩、地下结构物、地下各种管线等；四是施工作业场地、材料堆放场地、水电供应条件等。
4. 材料和施工机械设备供给条件
尽可能选用当地材料和机械设备，可以减少运输和其他相关费用。
5. 工程费用条件
工程费用在建设工程的任何环节都是需要给予考虑的重要因素。因此，应选择施工质量可靠、技术先进、结构安全且工程费用较低的地基处理方案。
6. 工期条件
一般情况下，建设工期与工程成本成正比关系。所选定的地基处理方案首先不能影响建设总工期目标，其次，应该选用工期短的地基处理方案，以节约成本。
（三）地基基础设计的基本原则
地基基础设计应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则。地基基础设计前，应根据地基复杂程度、建筑规模、功能特点以及地基问题可能造成建筑物破坏或影响建筑物正常使用的程度，划分为甲级、乙级和丙级三个等级。《建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）规定，在地基基础设计时，根据地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应满足以下规定：
1. 不同等级的基础设计均应满足承载力的要求；
2. 对于设计等级为甲级和乙级的基础，要按照规范要求的变形值进行设计；
3. 对于设计等级为丙级的建筑物，若存在地基承载力特征值小于 130k Pa且体型复杂、可能引起地基产生过大不均匀沉降、建筑物位于软弱地基上且存在偏心荷载、相邻建筑相距较近易发生倾斜、地基内有自重固结未完成的填土等情况之一时，应做变形验算。
4. 位于地面坡度较大或者受水平荷载较大的建筑物，尚需验算其稳定性；
5. 基坑工程稳定性验算；
6. 若建筑物存在地下部分，应根据具体情况，确定是否做抗浮验算。
总结：
综上所述，设计人员在地基基础设计中要对所建工程的地质性质和地貌概况、周围环境进行综合分析；在设计计算中，对其参数、理论的精确度和适应性要进行研究，经多方案比较和调整偏差后，才能确定技术上合理、经济效果最佳的基础类型。
参考文献：
[1]姜正平，明纬，周展钊，何耀辉. PHC 管桩与钻孔灌注桩的分析与对比[J].混凝土与水泥制品. 2015，234（10）：39~43
[2]张波，周春雷，丁永刚. CFG 桩复合地基和预应力混凝土管桩桩基方案比较研究[J]. 河南科技. 2015-1：103~105
论文作者:巫祥金
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/18
标签：地基论文; 建筑物论文; 荷载论文; 基础论文; 地基基础论文; 工程论文; 灰土论文; 《基层建设》2018年第36期论文;