探討工程地質(zhì)勘察中地基處理原則以及樁基形式

文/黃鋒、趙亮 四川省川建勘察設(shè)計(jì)院 四川成都 610017

探討工程地質(zhì)勘察中地基處理原則以及樁基形式

文/黃鋒、趙亮 四川省川建勘察設(shè)計(jì)院 四川成都 610017

基于工程地質(zhì)勘察與施工存在的問題，結(jié)合建筑工程實(shí)例，在簡要闡述地基處理原則的基礎(chǔ)上，提出了五種地基處理樁基形式，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證，工程中所用的復(fù)合地基可很好滿足承載力需求。

工程地質(zhì)勘察；地基處理原則；樁基形式

開展工程地質(zhì)勘察的主要目的在于為工程設(shè)計(jì)與施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)，由于工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變，使得工程施工會受到多方面因素的影響，施工中可能會出現(xiàn)一些問題。因此，為確實(shí)施工質(zhì)量，應(yīng)在嚴(yán)格按照工程地基處理基本原則的基礎(chǔ)上，全面分析各種實(shí)際問題，并制定有效的解決方案，再結(jié)合工程的實(shí)際情況，選出最佳的樁基形式，從而為工程施工的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1、工程地質(zhì)勘察與施工存在的問題

1.1 工程地質(zhì)勘察問題

開展工程地質(zhì)勘察的主要目的在于為工程設(shè)計(jì)與施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)，然而由于巖溶等地區(qū)的巖石起伏相對較大，巖石出露不具備嚴(yán)格意義上的連續(xù)性與規(guī)律性，表面巖層較為脆弱。以某建筑工程為例，使用傳統(tǒng)的地質(zhì)鉆探技術(shù)實(shí)施勘察存在很大的難度，不能很好的反映出巖溶等實(shí)際情況，所以根本無法滿足設(shè)計(jì)與施工要求，導(dǎo)致在工程施工過程中還要對工程場地進(jìn)行復(fù)勘，為地基處理工作以及樁基方案選擇等都帶來了一定影響，不僅影響工期，還會增大成本。由此可見，面對巖溶地質(zhì)，單一運(yùn)用傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要與其他勘察技術(shù)相結(jié)合，起到互相支持、互相認(rèn)證的效果。對于該建筑工程而言，可以使用電法、電磁法對基巖的埋深進(jìn)勘探，同時(shí)運(yùn)用跨孔電磁波計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)對地下的洞穴進(jìn)行勘探。在此基礎(chǔ)上配合使用傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)，可將一部分孔進(jìn)行加深，形成電磁波的接收與發(fā)生井，從而實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到面的全面探查模式。

1.2 工程施工問題

由于巖溶等地質(zhì)形態(tài)的存在，使得工程施工經(jīng)常面臨以下問題：

鉆探與地基處理鉆孔過程中，會出現(xiàn)滲漏、卡鉆、掉鉆以及偏孔等問題；

在相同的承臺上，樁長存在極大的差距，數(shù)米至數(shù)十米不等；

鉆孔、樁基施工以及人工挖孔的見巖均不相同；

（4）偶見超長樁；

（5）人工挖孔樁發(fā)生涌水等情況；

（6）靜壓預(yù)制管樁存在較大的斷樁幾率，最大時(shí)可以達(dá)到30%左右；

（7）地面不同程度塌陷，周邊建筑沉降、開裂等。

2、地基處理基本原則

依據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果對工程地基整體情況進(jìn)行評價(jià)，如果評價(jià)無法滿足穩(wěn)定性需求，則需在施工前對地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼＞捅竟こ潭裕鼗写嬖趯Ψ€(wěn)定性造成直接干擾的巖溶洞隙，結(jié)合深入勘察結(jié)果，對勘察到的主要信息，包括位置、規(guī)格、埋深等進(jìn)行綜合分析，遵循因地制宜理念，得出以下幾種處理措施：

針對小洞口洞隙，主要使用鑲補(bǔ)法或嵌塞法；

針對大洞口洞隙，可使用梁、拱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行跨越；

若圍巖不穩(wěn)定且存在破碎巖體，則需采用灌漿法進(jìn)行加固；

如果洞隙規(guī)模相對較大，可采取柱距調(diào)整等方法予以處理。

3、工程地基樁基形式

3.1 沖孔灌注樁

沖孔灌注樁如圖1所示。此樁基形式主要適用于巖溶較發(fā)育，且溶洞層數(shù)較多的地基，樁基可以透過上層溶洞的頂板，直到溶洞下層。現(xiàn)場施工人員可根據(jù)沖擊聲響得出頂板的實(shí)際厚度，據(jù)此推算出樁基是否已經(jīng)接近持力層。為確保樁基施工質(zhì)量，應(yīng)先進(jìn)行超前鉆探，以明確洞穴的實(shí)際情況，然后將沖擊鉆深入到巖層當(dāng)中。如果地基中存在規(guī)模較大的溶洞，則不能該樁基形式，以免造成混凝土大量流失等情況。由于沖孔主要依靠鉆頭重力進(jìn)行成孔，所以這種樁基形式還能在開口裂隙較多的情況中使用，施工過程中應(yīng)注意樁孔的垂直度。

圖1 沖孔灌注樁

3.2 鉆孔樁

鉆孔樁直徑相對較大，受力形式清晰，施工簡便，主要適用在大荷載、存在孤石且?guī)r溶表面較不平整的地基。這種樁基形式可以透過孤石和夾層，樁基頂端與持力層直接相連，而且樁端也具有相對較好的嵌巖性。但這種樁基形式不能使用在裂處較多的巖溶地質(zhì)中，這是因?yàn)闃痘┕み^程中容易出現(xiàn)卡鉆等情況，甚至還會出現(xiàn)孔斜等問題。

3.3 預(yù)應(yīng)力管樁

此樁基形式主要適用在存在淤泥、流砂等地基，壓樁過程中所用的預(yù)應(yīng)力管樁不會受到以上因素的干擾，并且其單樁承載力可通過壓力表讀出，因此整個(gè)施工過程的承載力情況都較為直觀，現(xiàn)場施工人員十分容易掌握，但這種樁基形式在土巖較為軟弱的位置容易發(fā)生斷樁等問題，施工中應(yīng)給予充分關(guān)注。

3.4 群樁

如果巖溶的表面較為復(fù)雜，覆蓋一定厚度的沙土且運(yùn)用以上樁基形式均無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)時(shí)，則可以運(yùn)用群樁形式，此樁基在復(fù)雜地質(zhì)條件中的應(yīng)用較為廣泛。群樁樁端并不完全支撐在巖層表面上，只有其壓力泡會直接覆蓋在基層表面上，存在質(zhì)地堅(jiān)硬的下臥層就可以滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)與施工要求，通過這樣的方式，可以很好的規(guī)避復(fù)雜地質(zhì)情況下帶來的多種風(fēng)險(xiǎn)和危害，從而進(jìn)一步保證樁基施工安全。

3.5 復(fù)合地基

如果建筑的荷載程度較低，其存在較多土洞，運(yùn)用復(fù)合地基可以有效避免直接采用自然地基所出現(xiàn)的大部分問題，包括不均勻沉降與承載力等。復(fù)合地基中，局部土體會被換位其他增強(qiáng)體，由地基土承擔(dān)上層主要載荷，本建筑工程采用的就是這種地基處理形式，所選增強(qiáng)體為深層攪拌樁，地基施工完成以后開展壓板載荷試驗(yàn)，此復(fù)合地基在正常條件下的承載力為220kPa，完成符合設(shè)計(jì)與施工要求。

4、結(jié)束語

地基是工程的重要基礎(chǔ)，是決定工程整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。由于地質(zhì)條件復(fù)雜多變，地質(zhì)勘察與施工過程中很容易出現(xiàn)各類問題。為此，應(yīng)對工程地基處理的原則進(jìn)行明確，在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程的實(shí)際情況與具體要求，選出一種適宜的樁基形式，并在施工中加強(qiáng)管理，優(yōu)化組織設(shè)計(jì)，確保發(fā)揮出所選樁基形式的最佳效能，從而為工程建設(shè)提供可靠的基礎(chǔ)。

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