巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)分析

文/陳超 江蘇華東建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司 江蘇南京 210000

1、地基與樁基礎(chǔ)概述

作為土木工程的一種，巖土工程的主要目的是研究巖土體的特性。地基與樁基礎(chǔ)的施工處理是巖土工程中的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。

地基指的是存在在建筑物底部下方一定深度與范圍內(nèi)的土層。任何建筑物都需要有安全可靠的地基基礎(chǔ)。在進(jìn)行地基的處理和建造時(shí)，要給予其堅(jiān)固的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在對地基增加荷載時(shí)，要避免剪切破壞等現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外，還要注意地基的沉降和變形情況，盡量減少安全隱患以保證建筑物的正常效能。

樁基礎(chǔ)是指多個(gè)深入土體中的樁和為連接樁頂而存在的承臺(tái)或承臺(tái)梁組成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它是深基坑中應(yīng)用廣泛的一種建筑形式。樁即深入到土層之中的受力構(gòu)件，它由三個(gè)元素構(gòu)成：樁頂、樁身和樁端。其作用主要是將地上建筑物的荷載壓力轉(zhuǎn)移到承載力較強(qiáng)的深厚土層中，或擠密軟弱土層來提升地基的承載力和固結(jié)度。根據(jù)樁的受力情況可將其分為端承樁和摩擦樁，端承樁指自上而下，從軟土層穿入到硬土層上的樁，施工中要嚴(yán)格控制端承樁的貫入度；摩擦樁是完全進(jìn)入在軟土層中，用于擠密軟土層，提高其承載力的樁，施工時(shí)要嚴(yán)格控制樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高。根據(jù)施工方法可分為預(yù)制樁與灌注樁，預(yù)制樁可再根據(jù)沉入土中的方式劃分為打入樁、水沖樁、振動(dòng)沉樁和靜力壓樁等；灌注樁指利用樁位鉆孔和鋼筋骨架并在其澆注混凝土而成的樁，可分為鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁等。

2、地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)

2.1 地基處理技術(shù)

（1）強(qiáng)夯技術(shù)

強(qiáng)夯技術(shù)利用重錘反復(fù)在高處落下產(chǎn)生的強(qiáng)力來夯擊地面，從而加固地基的穩(wěn)定性。該技術(shù)最早由法國人梅納提出，在20世紀(jì)七八十年代廣泛應(yīng)用于我國的建筑行業(yè)。

強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用范圍是碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。在夯擊過程中，夯擊點(diǎn)的布置要呈等邊三角形、正方形，各點(diǎn)之間的間距要根據(jù)加固深度而定。夯擊次數(shù)與變數(shù)根據(jù)地基土的性質(zhì)而確定，大多數(shù)工程的夯擊遍數(shù)為2至3遍，最后再加以低能量滿夯2遍。夯擊的間歇時(shí)間取決于超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間，一般粘性土質(zhì)要間隔3至4周。

（2）排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)一般在飽和軟粘土地基中使用，當(dāng)?shù)鼗幱诤奢d狀態(tài)時(shí)，可以慢慢排出空隙中的水，因而孔隙的體積會(huì)逐漸變小，使地基固結(jié)發(fā)生變形。與此同時(shí)，超靜孔隙水壓力慢慢消散，提高了有效應(yīng)力，使地基土的強(qiáng)度逐漸增長。

排水固結(jié)技術(shù)是目前較為成熟、廣泛應(yīng)用的技術(shù)，它在加載預(yù)壓期間就可以完成地基的沉降，減少建筑竣工之后沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外，該技術(shù)還能提升地基的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基承載力。

（3）水泥土攪拌樁技術(shù)

水泥土攪拌樁技術(shù)是在軟地基處理領(lǐng)域常用的技術(shù)，它以水泥為固化劑，強(qiáng)制其與軟土在地基深處攪拌從而在軟土與水泥之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，將軟土打造成具有一定強(qiáng)度的水泥加固體，從而提高軟地基的土地承載力。

該技術(shù)一般適用于淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散沙土等軟土地基。它增強(qiáng)了地基的整體性、水穩(wěn)性和變形量。在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況有效加固深度，確定成樁技術(shù)參數(shù)和有效加固深度。同時(shí)，要選用強(qiáng)度等級為42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，具體水泥用量要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定。

2.2 樁基礎(chǔ)處理技術(shù)

（1）鉆孔灌注樁技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)指利用鉆機(jī)打出鉆孔，然后裝入鋼筋籠并灌注混凝土，最后筑城一個(gè)鋼筋砼樁。

該技術(shù)中的單樁承載力大，施工不受底層條件的限制，可深入地下數(shù)百米，而且場地占用面積較小，造價(jià)成本較低。但該技術(shù)需要施工單位由專門的鉆孔設(shè)備，如螺旋鉆、振動(dòng)鉆或沖抓錐鉆等，在清理鉆孔中的殘?jiān)鼤r(shí)也有一定的難度。

（2）人工挖孔樁技術(shù)

該技術(shù)利用人口或機(jī)器在地基中挖孔，并在開挖過程中逐段進(jìn)行支護(hù)工作，達(dá)到一定深度后再擴(kuò)孔，利用鉆孔機(jī)鉆孔，然后清除孔底垃圾，安裝鋼筋籠，澆灌混凝土。

人工挖孔樁技術(shù)的設(shè)備簡單，操作方便，經(jīng)濟(jì)適用。并且可在施工環(huán)境內(nèi)同時(shí)開工，噪音污染小，施工人員還可以直接觀察底層情況，孔底殘?jiān)宄y度小。但是利用此技術(shù)時(shí)可能會(huì)遇到一定的危險(xiǎn)情況，如流砂、塌孔、缺氧、觸電等對人身安全帶來了巨大威脅。

3、地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 施工區(qū)域的土層結(jié)構(gòu)

土層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量直接影響施工活動(dòng)的開展。我國地質(zhì)條件復(fù)雜多變，風(fēng)化土質(zhì)、軟土質(zhì)等非常規(guī)土層結(jié)構(gòu)經(jīng)常遇到，為施工帶來的極大的難度。因而，為提高施工的效率，在正式施工之前要充分勘測周圍的地質(zhì)環(huán)境，精確測量相關(guān)參數(shù)并參照類似的施工經(jīng)驗(yàn)制定出適宜的施工方案。

3.2 樁體傾斜問題

施工過程中造成樁體傾斜的原因有很多，首先是施工人員的操作不當(dāng)和地質(zhì)條件的不適宜，其次，樁端觸到堅(jiān)硬的大石塊時(shí)也會(huì)發(fā)生樁體傾斜。除此之外，施工順序不合理、過小樁間距等因素都會(huì)直接或間接地導(dǎo)致傾斜現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 異常斷樁問題

異常斷樁問題在施工中出現(xiàn)的概率小，但危險(xiǎn)性高。其原因通常是樁體傾斜角度過大或固定受力點(diǎn)不均勻，也可能是打樁時(shí)力度不當(dāng)。

結(jié)語：

地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)在巖土工程中都有很大的影響。為了建設(shè)安全可靠的建筑，保證建筑的穩(wěn)定性和承載性，施工單位要高度重視地基和樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用。本文通過調(diào)研了解了地基與樁基礎(chǔ)概況、主要應(yīng)用技術(shù)以及應(yīng)用注意事項(xiàng)，在施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要加強(qiáng)安全保障意識(shí)，做到責(zé)任擔(dān)當(dāng)，恰當(dāng)選擇處理技術(shù)，最大程度避免施工事故的發(fā)生。