巖土工程勘察設計中如何合理選擇樁基礎類型淺探

趙顯瓏+王真

摘要：樁基礎主要用于承擔地上地上構筑物的重力，對提升整體構筑物的穩定性與安全性有著極為重要作用。為此，本文將結合筆者實踐經驗，對巖土工程勘察設計中如何合理選擇樁基礎類型談談自己的幾點體會，希望能對廣大同行有所助益。

關鍵詞：巖土工程；勘察設計；樁基礎類型；選擇

一、土基持力層的確定因素

1.樁的承載力

對于支撐樁而言，往往需要將其樁尖插過表面風化層，以進入到中等風化層或新鮮巖層當中。而通常是由樁的材料、形式以及沉樁設備的能力來決定實際進入表面風化層深度。而這往往可以采用試樁的方法來確定。且在工程沉樁過程中，以是后貫入度加以控制，一般控制在10擊，1-2cm為最佳。而對于摩擦樁，一般其樁基持力層應當選擇壓縮性較低的土層，并可以結合樁尖土的承載力理論值以及樁基范圍內的土層摩阻力來將其單樁承載力進行合理預估，最后通過試樁來進行證實。

2.樁基的預估變形

在確定樁基持力層過程中，必須要在確保單樁承載力得到滿足的基礎上進行，并且還需對群樁基礎的沉降要求予以滿足。通常情況下是由樁端壓縮層深度內土層的壓縮性來決定樁基的變形程度。在以前的時代，常常因為成樁設備落后的因素影響，導致樁長與沉樁穿透較硬土層能力較弱，因而僅能夠在較淺的樁基持力層中進行作業，但是，仍有較厚的高壓縮性軟弱土層存在于樁端下壓縮層中，從而加大了樁基的變形，難以達到相關規定要求。所以，務必要結合實際地基變形要求來將樁基持力層合理確定下來。除此之外，將樁基持力層確定下來后，還需考慮樁尖進入該土層的實際深度。大部分實踐數據表明，樁基的變形在很大程度上受到進入硬土層深度的影響，如若持力層厚度較大，通常會進入多一點，而反之，或下臥層中有軟弱土層時，過多進入持力層則反而對樁基變形不利。

3.沉樁機械設備的條件

在對樁尖持力層進行確定時，還應結合具體情況來進行。不僅要考慮沉樁機械的能力，而且還需要合理選擇沉樁技術。通過對上面幾方面因素進行全面考慮，來大體就將樁基持力層確定下來，最終開展試樁工作來進行驗證。如若情況需要的，還可以全面對比具體類型持力層和實際進入持力層深度的試樁方案來選擇最佳的樁尖持力層。

二、不同地質情況下樁基礎類型的選擇

1.軟土基地質樁基礎類型選擇

一般情況下，軟土地基具有不均勻、加荷載容易發生變形、承載力低、強度變化慢、變形速率低等特點，其通常主要是由雜填土、淤泥質土、淤泥、抗剪強度低或是壓縮性能較高的土所組成的地基，屬于不良工程性質的軟弱地基。不僅如此，軟土工程利用條件差，具有強度低、孔隙比大、含水量高、壓縮系數大，其具有觸變性與流變性等特征，通常在外加荷載力的影響下，軟土地基會慢慢將孔隙水排除，從而導致孔隙比下降而致使出現固結變形的情況。同時，在土體超靜孔隙水壓力慢慢擴散的情況下，土的有效應力也會加大，從而將其沉降速度提高或是沉降提前完成。而一般情況下天然軟土地基的淺基礎是無法達到整體穩定需求，必須使用樁基礎來進行加固。樁基礎憑借其較強的抵御荷載性質以及強大的承載能力在軟土地基中得到了廣泛的應用，其能夠憑借其強大的剛度均勻的傳遞荷載至下部各個支撐中。相較于其他基礎來說，樁基礎具有高承載力、施工快捷、效果良好、投資較低等優點。在實際選擇樁基類型時，應當結合上不結構形式、荷載力性質、樁基使用要求、荷載力大小以及作業環境等因素進行確定。如若是在軟土地基中，則應當宣達樁徑的樁基礎，并將鋼筋籠的直徑相應減小。

2.風化巖地質樁基礎類型選擇

風化巖通常指的是經過長時間的大氣、太陽輻射、生物以及水的作用下，地表土層巖石出現疏松、破碎以及礦物質發生變化的現象。通常該過程也被稱之為風化作用。地表巖石于原地出現機械破碎，但是其并未產生新物，同時其化學成分也沒有出現變化的作用通常叫做物理風化作用。如礦物巖石的鹽分結晶、冰劈作用、熱脹冷縮、層裂等都可能會導致巖石破碎而提及慢慢變小直至完全碎裂。在氧氣、水分以及二氧化碳作用下地表巖石的礦物成分以及化學成分發生改變，且生成新的礦物的情況通常叫做化學風化作用。一般說來，全部巖石均會發生風化，然而并非全部巖石都依照相同速率以及路徑來發生變化，通過長期對各種環境下巖石風化情況進行觀察可以發現，巖石風化主要是受到地形條件、氣候環境以及巖石特征等因素影響。因為巖石類型不同，其結構構造以及礦物組成也有所不同，而礦物類型不同其溶解性也存在較大差異。而礦物力度、孔隙分布情況、層理以及節理等均影響著巖石的表面積與易碎性。所以在對風化巖地質來選擇樁基類型時，必須要結合其實際情況來進行。如，對于地表風化較硬的巖石層主要選擇的是爆破成孔樁、鉆孔擴底樁以及長螺旋鉆孔樁等類型樁基礎，上述3種類型都是采用現澆鋼筋混凝土形式。其中爆破成孔樁主要是將炸藥埋設與成孔位置處，炸碎巖石后再開挖成孔；鉆孔擴底樁主要指的是利用鉆機鉆頭下鉆到實現設計深度，在將鉆頭張開，逆向向上旋轉的工法；長螺旋鉆孔灌注樁通常是利用長螺旋鉆孔機于特定點位上旋鉆成孔的施工工藝。

結束語：總而言之，在實際巖土工程勘察設計中，應當明確土基持力層的確定因素，并全面掌握作業地點各類土質的構造成分，并結合實際地質特點來合理選擇樁基礎成孔方式，以確保樁基礎任務得以高效完成，并確保整體工程的穩固與安全。

參考文獻

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