浅析建筑物地基处理方案的优化设计

关键词：建筑物；地基处理；优化设计 

中图分类号：u655.54+4文献标识码： a 文章编号： 

随着社会经济的发展，城市化水平不断提高，建筑物在城市发展中的作用越来越大。建筑项目的数量与日俱增，城市用地日益紧张，建筑物建设对于建设环境的选择性越来越小，许多建筑不得不建立在杂填土、膨胀土，以及软弱土等地质条件复杂的地基上。实践证明，建筑物地基处理的重要性越来越突出，采取有效的地基处理措施已经成为关系到建筑业发展的关键， 

一、建筑物地基处理方案的设计要求 

随着建筑业的发展，建筑成品的大小、形状不尽相同，这些建筑对地基的要求更是有强弱程度上的区别，对建筑物地基的设计要建立在是从实际出发的基础上，从不同的方面进行考虑。在进行建筑物地基处理方案的设计中，不仅要对建筑物的地基进行科学的处理研究，更要处理好相关的设计修改等问题，比如要对土层进行物理或者化学的技术处理，使土层的结构得到改善，达到设计的要求。要想充分发挥建筑物地基的功能，就必须要满足以下地基处理方案设计要求。 

首先是强度的要求，建筑物的基础作用在地基上的载荷一定要保持在地基的承载范围之内，保证地基不被破坏的同时，还拥有一定的安全储备。其次是关于变形的要求，建筑物的基础设计必须要能够保证在发生地基变形、基础沉降的问题之后，建筑物的结构不会发生改变，使得建筑的上部结构不因地基的沉降与变形问题而遭到损坏。当前，除了以上两点要求以外，还有一些其他的要求，比如结构强度、耐久性等。 

二、建筑物地基处理的常用方案 

（一）地基土换填方案 

换填法是相对较为传统的一种地基处理方法，主要用于软土基的处理，比较适用于浅层软基的处理。换填法通常被分为挖除换填法和强制挤除换填法。地基土的换填方案也叫置换法，在建筑物的地基施工过程中，将有软土的部分挖掘出来，然后填充上物理性质好的土壤，以此保证地基的质量和主体框架的结实度，使建筑在日后的使用阶段稳固可靠。在施工时，可以使用挖掘机将一定深度的软土挖掘出来，然后将采集到的优质的土填充到里面，最后在经过强制的挤压，将硬土下面的软土的水分和缝隙除掉。在填充时，通过人工或者机械向下挤压，以此保证地基的踏实度，直到符合相关要求为止。换填土跟原来软土基的的土质相比，换填土的刚度大、承载力高。换填法的施工简单，但是只局限在浅层软土基的处理上，处理深度通常在3米以内。 

（二）沙粒填充方案 

所谓沙粒填充方案是指将建筑地基下面的土利用挖掘机挖掘出来，然后将沙粒填充进去，以此使地基的强度加强。这样的方法施工非常简单，操作容易，省去了特殊的机械设备，但是需要大量的沙粒来源和大量的劳动力，造价相对较高，而且施工时间长。天然的沙粒的强度非常高，稳定性也好，在砂砾层应该选择用具有良好的质地，坚硬的粗砂，而且不能含有有机杂质。对于砂垫层而言，软土层相对较薄，而且多具有双面排水的条件，在进行具体的施工时，它的安全性得到了切实有效的保障。在房屋建筑工程施工的过程中，要严格控制水分，尤其是沙粒的含水量一定不能过高，要能够保证是干沙砾是最好的。 

（三）水泥固定方案 

水泥固定法是一项非常常见的地基处理方法。在建筑工程的施工过程中，假如建筑的下面有软土层，可以将水泥和沙粒进行搅拌，形成质地坚硬的水泥板，这样的水泥板的力学性能比较强，稳定性和耐久性好，针对建筑使用时间长的特点，这种方法是非常科学、非常保险的。 

（四）预压排水方案 

预压排水方案主要是针对软土基处理的，这个方案对于软土基的处理有着非常好的效果。 

1、堆载预压法是当前建筑施工最常用的软地基处理办法，具体指在建筑工程施工没有开始之前，在软土层上面施加压力，使得软土中的水分排出，进而缩小土体缝隙，提高提高土体强度。这种方法的施工原理是在建筑工程施工之前，以排水固结原理为基础，将大于或等于工程设计的载荷施加在软土基上，使得软土基中的水分从土体缝隙中排出，进而固结，增加其强度。堆载预压法施工简单、造价低，比较适用于饱和程度高的软土基。 

2、当前，在预压法的使用过程中，效果最好的是真空预压法。真空预压法是指在需要加固的软土基表面的砂垫层上，封闭一层不透气的薄膜，然后通过真空装置的使用，将包膜下面的软土中的空气抽走，这就使得土体内部与垫层之间形成了一定的压力差，又通过压力差的作用，将土体中的水分排出。当然，水气的排出导致土体内形成一定的负压，这样的作用与在地表施加压力的作用基本一致，最总都使土体的空隙变小，增加了土体的强度。真空预压法与传统的预压法相比，加载速度快、而且工期短、成本低。 

（五）强夯方案 

强夯方案实质就是强制撞击，瞬间挤压，这种方法几乎能够适用于所有的地基问题处理。详细地说就是使用大型的起重设备将结构稳定的重物吊起来，从一定的高度上直接放下，给软土基沉重的撞击，使地面瞬间挤压，以此加强软土基的密实度，使泥土之间的缝隙减少。这个方法有着自身独有的特点，虽然造作简单，但是需要大型的设备，适用范围广，加固效果显著，使地基的承载力加强。强夯法不仅应用在建筑工程的施工上，在水下工程中的应用也非常广泛。每一种软土基加固方法都有着其各自的优缺点，强夯法也不例外，在建筑工程施工时，重物撞击地面很容易产生强烈的噪音，在人口密集的地区不能适用。这个方法还适用于其他的地基，譬如碎石土地基、粘性土地基、杂填土地基等，但是尽量不要用于淤泥地基的处理，淤泥地基使用这样方法的效果非常不好，不仅会使泥花四溅，而且严重影响建筑工程的施工工人工作的心情。 

（六）加筋方案 

加筋方案也是当前建筑物地基处理的重要方法之一，加筋法具体指的是在建筑物地基的下面放入承载力较强的材料，比如土工合成材料等，进而形成人工负荷的土体，提高土地的强度。加筋法充分利用土粒与拉筋的摩擦力，形成一个整体，有效增加二者的强度，而且抗弯性、抗压性等大大提高，进而将地基的承载力提高，同时还增加了地基的稳定性。 

总结： 

随着经济的进步，建筑业取得了突飞猛进的发展，建筑物的地基处理方案得到了社会的高度重视。在进行建筑物的建设时，首先一定要做好地基的勘测与测试工作，保证地基的稳定与安全；其次，要对地基的勘测结果做认真的研究分析，针对不同的土质采取不同的地基处理方案；第三，要将地基处理方案进行优化，对同一种地质要选则最有效的处理方案。这有这样，才能够保证建筑物的质量，促进建筑业的发展。 

参考文献： 

[1]任振甲.正确选择地基处理方案[j].建筑工人.2008(05). 

[2]何金阳.建筑物地基处理方案的优化设计[j].山西建筑.2011.37(11). 

[3]王臻.厉锡青.常用的地基处理方法与应用[j].城市建设理论研究（电子版）.2012(06). 

[4]徐民彦.建筑工程设计中地基处理的分析及对策[j].科技信息.2010(06). 

[5]郭桂峰.康西伟.试析建筑物的地基处理及其基础设计[j].城市建设理论研究（电子版）.2012(05).