巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的探討

鐘國(guó)洪

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市化建設(shè)速度變得越來越快。在城市建設(shè)中，出現(xiàn)了圍湖造地、平山造地等一系列擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，但與此同時(shí)也出現(xiàn)了各種地基問題。要想確保地基施工質(zhì)量與工程質(zhì)量，必須提升巖土工程地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的水平?；诖?，本文先對(duì)巖土工程地基與樁基礎(chǔ)概念進(jìn)行了分析，并探討了巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：巖土工程;地基;樁基礎(chǔ);處理技術(shù)

1.引言

巖土工程施工中，地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)是其基礎(chǔ)內(nèi)容，也是工程施工的難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)，會(huì)對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響[1]。所以，研究巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)是非常有必要的。

2.巖土工程地基與樁基礎(chǔ)概述

巖土工程是土木工程的一種，其主要是研究巖土體的特性等問題。在巖土工程施工中，地基與樁部分的施工是最重要的兩個(gè)部分。地基主要是指在建筑物整體荷載作用下，工程整個(gè)地點(diǎn)部分因受整體建筑作用力而發(fā)生變形的部分。地基其實(shí)就是傳遞力的那一部分。在整個(gè)巖土工程施工過程中，地基起著至關(guān)重要的作用，它能在建筑物變形的情況下起到有效保護(hù)建筑物的作用。同時(shí)，在地基施工中，應(yīng)做好基礎(chǔ)的沉降量控制工作，若地基土體質(zhì)量符合相關(guān)要求，地基施工時(shí)應(yīng)選用埋深較淺的，且在此基礎(chǔ)上選擇一些簡(jiǎn)單的技術(shù)措施加以處理。若地基土體質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取有效的措施進(jìn)行處理，以確保其能滿足地基基礎(chǔ)所要達(dá)到的穩(wěn)定性要求。倘若所采取的加固措施還無法滿足相關(guān)要求，此時(shí)需采取樁基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)方法進(jìn)行施工，以加強(qiáng)工程地基的承載能力。

3.巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)及其要點(diǎn)分析

3.1地基處理技術(shù)及其要點(diǎn)

（1）地基處理技術(shù)。我國(guó)巖土工程相較發(fā)達(dá)國(guó)家而言，起步比較晚，現(xiàn)階段的地基處理技術(shù)還和世界先進(jìn)水平存在很大差距。但隨著巖土工程的發(fā)展，其相關(guān)技術(shù)水平已獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步，并在巖土工程中發(fā)揮了重要的作用。下面幾種常見的地基處理技術(shù)進(jìn)行分析：

首先，經(jīng)過科研人員的努力研發(fā)一種鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基這一新的地基基礎(chǔ)形式。它主要的作用是強(qiáng)化樁間土和樁之間的合作，以達(dá)到大幅度提升整體荷載能力的目的，防止出現(xiàn)整體工程沉降問題。此外，我國(guó)還根據(jù)基本國(guó)情與巖土工程基本性質(zhì)，研發(fā)了“托換技術(shù)”“鋼渣樁復(fù)合地基”等，大大降低了工程成本，也節(jié)省了大量資源，同時(shí)還有效改善了城市環(huán)境污染問題。

其次，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)。該技術(shù)主要用于加固軟土地基，是一種較典型的技術(shù)應(yīng)用形式。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)如下：一是，在材料選擇方面，應(yīng)選用8mm～25mm粒徑的碎石、硅酸鹽水泥、含泥量小于5%的砂料與粉煤灰。二是，將管道清理好后才能關(guān)注混合料，避免注漿管道內(nèi)有異物，從而影響灌注作業(yè)。灌注過程中提鉆操作應(yīng)在鉆桿內(nèi)融入混凝土之后，且將開閥門的高度設(shè)定為30cm以下，同時(shí)，在樁底混凝土泵壓的過程中需停止提鉆。提鉆作業(yè)時(shí)需確保勻速，提鉆高度要小于等于25cm，直至鉆具被混合料沒過。三是，確?；炷涟韬妥鳂I(yè)質(zhì)量。應(yīng)將拌和好的混凝土盡快投入使用，以免長(zhǎng)時(shí)間放置而對(duì)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，避免其水分揮發(fā)。對(duì)混合料配合與攪拌時(shí)間也應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制。四是，在作業(yè)過程中如果存在淤泥層或者砂土層等，需將提鉆速度放緩，并嚴(yán)格控制灌注時(shí)間，以提高樁體強(qiáng)度，以免出現(xiàn)斷樁情況。五是，在成樁之后，還需加強(qiáng)樁頭以及樁身的養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)完成后才能剔除樁頭。

（2）碾壓與夯實(shí)施工處理要點(diǎn)。城市高層建筑與地標(biāo)性建筑對(duì)地基要求更高，在實(shí)際施工中如果地基不滿足相關(guān)要求，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工中可通過碾壓或夯實(shí)方法進(jìn)行加固。碾壓或夯實(shí)作業(yè)過程中會(huì)利用各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓與夯實(shí)，借此加強(qiáng)地基基礎(chǔ)的密實(shí)度，以提升地基的強(qiáng)度[2]。夯實(shí)還能在一定程度上在改善地基土體性質(zhì)，從而較好控制地基沉降量。一般情況下，碾壓與夯實(shí)主要有振動(dòng)夯實(shí)與機(jī)械碾壓兩種方法。其中振動(dòng)夯實(shí)法主要在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)之下，振動(dòng)機(jī)對(duì)地基進(jìn)行垂直夯擊，夯實(shí)效果較好，但振動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，比較適用于透水性比較好與砂土地基的松散土地基基礎(chǔ)中。而機(jī)械碾壓法則是通過利用推土機(jī)、壓路機(jī)等大型設(shè)備來實(shí)現(xiàn)地基土碾壓，一般每層20cm～30cm，碾壓8遍～12遍，適用于大面積填土夯實(shí)的項(xiàng)目中。

3.2樁基礎(chǔ)處理技術(shù)及要點(diǎn)

（1）樁基礎(chǔ)處理技術(shù)。在巖土工程施工過程中，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)已獲得了較為廣泛的應(yīng)用。樁基礎(chǔ)處理技術(shù)按照當(dāng)前工程建設(shè)施工方式進(jìn)行分類，可將其分為預(yù)制樁與灌注樁技術(shù)。現(xiàn)階段，應(yīng)用較廣泛的技術(shù)包括灌注樁技術(shù)、人工挖孔樁技術(shù)以及預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)等。在應(yīng)用灌注樁技術(shù)時(shí)，由于可能會(huì)出現(xiàn)孔地沉渣情況，從而降低樁體承載能力。針對(duì)這一問題，通過大量理論與實(shí)踐研究，研究人員研發(fā)了灌注樁后壓漿技術(shù)。將這一技術(shù)運(yùn)用在巖土工程中，可通過高壓裝置將水泥壓入樁底，基礎(chǔ)樁底殘留的沉渣，從而能對(duì)樁體周邊土壤的性質(zhì)起到很好的改善作用，盡可能提高樁體承載能力[3]。人工挖空樁技術(shù)是在人力幫助之下，進(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑作業(yè)的。這種施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較突出，如：成本相對(duì)較低，抗震性能強(qiáng)，其直徑較大，可以承載樓層少但壓力大的結(jié)構(gòu)，且不會(huì)產(chǎn)生其他建筑垃圾與噪聲，對(duì)周圍環(huán)境影響也較小。但要注意在運(yùn)用人孔挖孔樁施工時(shí)，需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地下水量大小進(jìn)行擴(kuò)孔;如果存在透水層需注意設(shè)置環(huán)狀鋼筋圈，并回填混凝土;樁護(hù)壁施工過程中應(yīng)確保護(hù)壁穩(wěn)定性。而預(yù)應(yīng)力管樁包括先張法預(yù)應(yīng)力管樁和后張法預(yù)應(yīng)力管樁。前一種是通過利用離心成型法以及先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)來制成的空心混凝土預(yù)制構(gòu)件。沉樁方法包括靜壓法、射水法與錘擊法等，而靜壓法是運(yùn)用較廣泛的方法之一。而錘擊法會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)。噪音，會(huì)對(duì)周圍居民生活與工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如圖1所示。所以，在巖土工程建設(shè)過程中，因根據(jù)周圍環(huán)境與具體施工要求等合理選擇沉樁方法。

（2）樁基礎(chǔ)施工技術(shù)控制要點(diǎn)。首先，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工。在巖土工程項(xiàng)目樁基礎(chǔ)施工過程中，應(yīng)線確定地基基礎(chǔ)荷載能力。由于樁對(duì)基礎(chǔ)荷載的作用大極大，在施工前，相關(guān)施工人員應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)所承受的荷載進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并計(jì)算基礎(chǔ)以上建筑給基礎(chǔ)帶來的力的大小。由于樁基礎(chǔ)施工是在建筑物地下部分進(jìn)行施工的，所以，在樁施工時(shí)，應(yīng)因地制宜，對(duì)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行充分了解，并且對(duì)施工地區(qū)土壤的成分進(jìn)行分析、確定，了解地下水位情況，如圖2所示。施工地區(qū)地質(zhì)條件、土壤成分與地下水位等因素均會(huì)對(duì)樁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生一定影響。因此，在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工時(shí)，需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境進(jìn)行了解。同時(shí)，對(duì)泥水處理問題上應(yīng)認(rèn)真、全面考慮。

其次，在樁基礎(chǔ)施工過程中，樁型以及樁長(zhǎng)的選用均非常關(guān)鍵。在施工之前，并在設(shè)計(jì)樁基設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合施工地區(qū)的地質(zhì)條件與施工方案等制定各種樁型方案與樁長(zhǎng)方案，并根據(jù)施工條件，分析方案實(shí)際操作的可行性，并且針對(duì)在施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，制定相應(yīng)的預(yù)防措施。再?gòu)倪@些方案中選擇最佳的方案。同時(shí)，試驗(yàn)樁還需保證螺旋狀的類型以及長(zhǎng)度的合理性、科學(xué)性，選用最為合適的施工方法，避免樁基礎(chǔ)施工和設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大偏差。

4.結(jié)語

綜上所述，巖土工程地基與樁基礎(chǔ)施工是項(xiàng)目的基礎(chǔ)，是確保上部建筑安全與穩(wěn)定的關(guān)鍵，也是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程。其施工質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響整個(gè)工程的施工質(zhì)量以及使用壽命。因此，在巖土工程施工過程中，必須對(duì)地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)及要點(diǎn)進(jìn)行分析研究，以便在地基處理中采用更為合理的地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)與施工方法，保證巖土工程處理質(zhì)量，地基與樁基礎(chǔ)處理獲得良好的效果，從而推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。

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