巖土工程地質及鉆孔灌注樁的應用

嚴飛

【摘 要】為了更好的適應經濟發展的需要，在進行建筑物建設時發生了較大的變化，建筑物本身的數量較多，規模較大，且結構較為復雜，對巖土工程的要求較高。如果按照基本的建設原則，需要將巖土工程的地質勘察工作放在建筑物建設的首位，找出相關規律，以減少在實際的建設中所造成的盲目性，讓建筑人員能夠更加了解巖土工程的建設換環境，為巖土工程建設提供數據支撐。本文重點以巖土工程地質為主要研究對象，對建筑物使用鉆孔灌注樁為例，結合施工結構，對建筑物進行鉆孔灌注樁設計。

【關鍵詞】巖土工程；鉆孔灌注樁

隨著國民經濟的不斷發展，人們的生活水平得到了極大的提高，城市巖土工程地質問題成為了建筑領域中需要重點關注的問題之一。為了保證地基基礎設計中能夠做到安全舒適與技術先進，起到一定的環境保護作用，必須對城市巖土工程進行深入的了解與分析，以實際的工程案例為主要的研究對象，對巖土工程的地質以及鉆孔灌注樁的應用進行重點研究。

一、工程概況

貴州省長順縣地處貴州省中部，位于黔南州西部，屬于中亞熱帶季風濕潤氣候，總面積為1543平方千米。地勢呈北高南低，地貌類型北部為丘原區，河流分數長江和珠江。

二、巖土工程地質特征

長順縣巖土工程勘察深度的地層情況如表1所示。

人工填土分為素填土和雜填土，素填土顏色為褐黃色；雜填土為黃色或灰色，在很小的范圍內進行分布。人工填土的結構較為松散，如果不對其進行人工處理，無法用于天然地基。

粉質粘土呈黃褐色，局部為灰綠色，局部有粗砂粒，姜石的分布不均勻，主要為持力層，也是本文研究的重點。

中粗砂位于粘性土下方，呈現出黃色或者黃白色，含有粉質粘土，有時還會夾雜著粉質粘土薄層。該層的平均厚度較大，可以用于建筑物的地基基礎。在進行巖土工程勘察工作的過程中，需要注意夾粘性土的分布，降低其力學的強度。

三、巖土工程地質問題

（一）大氣。長順縣地勢平坦，沒有大型的化工企業，具有較好的生態環境，主要的污染來源為民用的燃煤、取暖用的鍋爐以及小工廠所釋放出的氣體，是影響大氣質量的主要原因。加強長順縣的燃煤治理，做好大氣的預防工作，從而保證居民健康的生活環境。

（二）煤矸石。長順縣周圍有一定范圍的煤矸石，根據相關的資料調查，在煤礦建設階段，煤矸石正常排出的量會占用一定的土地資源，并且煤矸石中含有一定的有害物質，比如鉛、汞、鉻等，這些金屬物質一旦經過氧化和分解，將會隨著大氣降雨滲透到土壤中，從而滲入到地下水，在人體中長期積累將會影響人們的身體健康。加強煤矸石的治理研究，將危害降到最低。

（三）環境水文地質。長順縣周邊沒有大型的加工企業，縣城中的季節性河流容易隨著周圍的環境而造成一定的污染，從而影響周圍居民的正常生活。人們在日常生活中會產生一定規模的污水，根據不同的污染源，對周圍的環境也會造成不同的影響。廢水是污染源的主要來源，礦井中廢水中含有大量的重金屬，pH值較低，大量的巖粉和煤粉任意排放，會嚴重破壞生態環境。

四、鉆孔灌注樁設計與應用

長順縣巖土工程地質條件相對而言較為簡單，對于一般性的建筑，比如工廠房或者樓層較低的居民住宅，使用天然地基或者條形基礎等形式就可以完全滿足其需求，但是對于一些比較高層的建筑物，需要對其進行綜合處理。使用鉆孔灌注樁的方式能夠很好的解決高層建筑物實際的建設中所存在的問題，下面將通過具體的鉆孔灌注樁的設計對建筑物進行研究。

該項目主要就是使用鉆孔灌注樁為基礎，設計單位確定其上部的結構形式，讓巖土工程的工作人員根據對當地的巖土勘察資料確定灌注樁的直徑、樁長以及樁身，檢查這些是否滿足相關的規范要求，符合要求后進行施工組織設計。

（一）巖土工程地質條件。場地地層的條件需要符合巖土工程地質的規律，如表2所示。

（二）建筑物的結構概況。長順縣某辦公樓設計樓層為12層，長寬為25m，呈長方形進行分布，使用框架結構的方式，使用16柱和4樁的承臺，最大承載力為1436kN。

（三）鉆孔灌注樁的設計。確定樁徑、樁長、樁身是該工程的重點任務，根據本工程的實際情況，使用端承摩擦樁的方式進行設計，根據樁長確定持力層，并且還需要保證持力層的深度；樁徑的變化關系到樁側的摩擦力，其中樁周表面積與樁徑會形成一定的線性關系，樁身的混凝土體積與樁徑會形成正比。當混凝土用量一定時，所得到的樁徑越小，但是樁徑小容易給工程的實際運行帶來一定的問題。比如樁身的強度無法滿足載荷的相關要求，會增加施工的難度，無法保證其質量。

（四）鉆孔灌注樁施工。鉆孔灌注樁施工在整個工程建設中是最困難的一個施工步驟，需要有非常完善的施工組織結構，工作人員對各個環節進行嚴格把控。

1.施工安排。鉆孔樁在工程施工中非常關鍵，為了保證其施工進度，需要投入2臺回旋鉆機；為了保證用電的穩定性，需要設置400kVA的高壓線，并將泥漿分流安排到指定的地點，確保工程正常生產。

在進行鉆孔樁施工時，要進行樁位放樣，保證其位置能夠與中心地帶保持一致，才可以進行鉆孔樁的施工。放樣結束以后需要對加護樁進行安全保護措施的設置，與保證鋼筋籠的順利安置。

2.質量控制手段。首先要進行鋼筋制作，鋼筋的表面需要保持清潔；鋼筋不會出現局部彎曲，對于直徑較小的I級鋼筋，可以使用冷拉法的方式調整鋼筋的彎曲程度。在進行鋼筋籠制作時，可以使用分節制作的方式，按照相關規范保證其焊縫的長度，雙面焊不能小于5d，在進行鋼筋焊接時，需要注意焊接的長度、飽滿度、寬度等；然后進行砼攪拌，原材料要符合其標準，嚴格按照配比標準進行攪拌；泥漿制作需要按照相關的施工要求進行；在進行成孔作業時，平面的位置不能大于50mm，鉆孔的直徑不能小于設計的樁徑；在進行灌注砼時，必須要連續作業，并保證一次完成，避免發生斷樁故障。因此，砼的攪拌運輸設備要滿足連續作業的要求?？變软琶嫔仙揭欢ǔ潭葧r，在靠近鋼筋籠底部時要防止不能夠鋼筋骨頂起。

五、結束語

對于一般性的建筑物而言，可以直接使用粉質粘土作為持力層，對于一些比較特殊的地層，需要使用置換法對其進行處理。對于高層的建筑物，可以使用端承摩擦樁的方式，在滿足樁身強度的條件下，進行經濟合理的設計。

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