巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的探討

葉江華

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊 廣東廣州 510403）

巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的探討

葉江華

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊 廣東廣州 510403）

隨著我國社會的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市化建設(shè)的發(fā)展進程也在一步步的推進著，各種高樓大廈想雨后春筍拔地而起。而在巖土工程中整個工程質(zhì)量的重要保障就是良好的地基與樁基礎(chǔ)技術(shù)。

巖土工程；地基；樁基礎(chǔ)；處理技術(shù)

1 引言

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，巖土工程建筑項目也在快速而增長著，巖土工程的技術(shù)含量、難度、問題一直很多，廣受研究人員與施工者的重視，而巖土工程中的地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)就是巖土工程的眾多難題之一。不斷加強對巖土工程地基與基礎(chǔ)的研究工作，提高相應(yīng)的技術(shù)水平，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題是巖土工程質(zhì)量和使用壽命的重要保障。

2 地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的相關(guān)概念

地基是建筑物以下進行承載的土體或者巖體?；A(chǔ)是將上層建筑的荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)。樁基礎(chǔ)是是用承臺梁把沉入土中的若干個單樁的頂部聯(lián)系起來的一種基礎(chǔ)。整個建筑物的主要支撐結(jié)構(gòu)就是地基，所以地基的穩(wěn)定性和強度是必須要保證的問題。而且必須對地基的沉降量進行相應(yīng)的控制，使其不得超過地基的變形量。只有做到這些，才能對地基基礎(chǔ)進行下面的建筑工作。再進行地基類型選擇時，應(yīng)該盡量選擇天然地基類型，因為這種地基類型具有相對埋置深度小，施工簡單的特點。當周圍地質(zhì)環(huán)境不適于使用天然地基時，就需要使用人工地基，這種地基是為加強地基的強度和穩(wěn)定性對建筑場地土地進行相應(yīng)的加固處理，已符合建筑地基土質(zhì)要求的一種地基。讓天然地基和人工地基都無法滿足施工要求時，建筑工程一般就會采用相對地基埋藏深度較大的樁基礎(chǔ)進行施工，以把上層建筑傳來的荷載傳遞給更為堅實的深層土地，保證地基與基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。圖1為樁基礎(chǔ)的兩種示意圖。

圖1 樁基礎(chǔ)示意圖

3 巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)面臨的問題

3.1 地質(zhì)形態(tài)問題

在巖土工程建設(shè)中由于所受環(huán)境不同會遇到像風(fēng)化、軟弱土質(zhì)、不明物體、空洞等各種各樣的地質(zhì)類型，在巖土工程建筑中，要對地下巖石的風(fēng)化程度、地質(zhì)構(gòu)造、軟弱程度、地下不明物體和空洞的分布情況和位置等進行勘察，并有針對性的設(shè)計施工方案，有針對性的進行施工，這就增大了地基基礎(chǔ)的施工難度與復(fù)雜程度。

3.2 勘察人員能力問題

在巖土工程勘察設(shè)計過程中，很多施工人員沒有足夠的經(jīng)驗和專業(yè)性水平，而且知識掌握單一，對于勘察設(shè)計的整體工作能力不強，難以準確全面的對施工現(xiàn)場進行勘查設(shè)計工作或者是對勘察資料的分析、整理能力不強，不能進行準確的分析和總結(jié)，所以造成勘察資料遠遠偏離實際工程地質(zhì)情況的現(xiàn)象時有發(fā)生，影響地基與樁基礎(chǔ)施工。

3.3 樁的傾斜問題

施工中，造成樁體傾斜的原因有很多：①樁基礎(chǔ)的樁端碰到了大石塊等堅硬的障礙物；②由于不十分準確的裝機安裝角度而使得樁架的傾斜；③打樁順序不準確或者樁與樁之間的距離太小造成嚴重的擠土效應(yīng)；④樁基礎(chǔ)本身尺寸設(shè)計不合格或者是中心線偏離，導(dǎo)致錘擊時造成樁傾斜；⑤基坑開挖出現(xiàn)問題等等。

3.4 斷樁的問題

斷樁問題也是樁基礎(chǔ)在建筑工程土建施工的關(guān)鍵性問題，造成斷樁的原因有很多：①樁體傾斜過大；②在樁基的運輸過程、堆放過程、起吊等運輸過程中出現(xiàn)問題；③樁本身質(zhì)量不合格；④打樁時的力度、順序等施工技術(shù)不合格；⑤打樁時，地底存在障礙物等等。

3.5 樁體的壓力分布

在實際工程中總會遇到壓力問題造成樁體坍塌事件，對于壓力問題的影響因素很多：①對樁體的承載力沒有做到科學(xué)細致的計算導(dǎo)致對樁基礎(chǔ)承載力設(shè)計不夠或者是在施工時對于計算結(jié)果執(zhí)行不嚴格；②沒有按照標準對樁基深度進行科學(xué)的埋置；③缺乏對地質(zhì)條件的準確勘察或沒有對相關(guān)問題做出措施，造成樁體壓力分布不均，造成樁基破壞。

4 巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)

地基與基礎(chǔ)的質(zhì)量控制是對整個建筑質(zhì)量和使用壽命控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。地基與基礎(chǔ)的設(shè)計方案一般會受工程性質(zhì)、建筑選址、地質(zhì)條件等多方面影響，所以不同的建筑需要有針對性的打造不同的施工方案。而且必須滿足國家和行業(yè)相關(guān)規(guī)定和標準，為工程施工質(zhì)量做保證。以下為地基基礎(chǔ)主要的幾種處理方法：

4.1 工程實例

某住宅小區(qū)是巖石與軟土相結(jié)合的地質(zhì)，施工現(xiàn)場的地表是堅硬的巖層，巖層下厚度不均的軟土，地基基底一部分位于巖層之上，一部分位于土層之上。最終基礎(chǔ)的施工方案設(shè)定為：挖掉巖層下面厚度較小的軟土，在基巖上面打下柱基礎(chǔ)。對于深軟土層的地方進行人工挖孔樁方案，最終將樁的底端落在巖層上。這樣施工不僅排除了工程地基基礎(chǔ)沉降的安全隱患，和基礎(chǔ)變形問題，而且造價低廉、傳力明確且質(zhì)量可靠。是一成功巖土工程地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)實例。

4.2 做好施工前的準備工作

施工前的準備工作主要是對地質(zhì)條件的勘察設(shè)計和施工前的計算工作，這也是地基與樁基礎(chǔ)工程順利進行的保障，所以相關(guān)單位必須加強對勘察設(shè)計人員的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)，保障每個勘察設(shè)計人員都具有專業(yè)性進行地質(zhì)勘測的能力。對于施工前的準備工作：①要對周圍地質(zhì)條件包括風(fēng)化、軟弱土質(zhì)、不明物體、空洞、土地持力層的深度和地下水文水位等做到詳盡的勘查，按照各種地基和樁的特點有針對性的選擇最適合的地基類型和樁基礎(chǔ)類型，做出最合理的施工方案，防止周圍的水文地質(zhì)對樁基礎(chǔ)工程施工的不良影響。②針對與勘察結(jié)果對樁基礎(chǔ)的總承載力和平均承載力作出科學(xué)合理的計算，細致的確定建筑上層及基礎(chǔ)等每個結(jié)構(gòu)相應(yīng)的荷載，消除計算結(jié)果對樁基礎(chǔ)的影響。

4.3 我國巖土工程中地基主要施工方法

我國巖土工程在巖土工程地基工程的研究中，充分的汲取世界各地先進成熟的施工方法，加以研究和利用，使得在地基施工技術(shù)中很多項目已經(jīng)領(lǐng)先于其他國家。像鋼渣樁復(fù)合地基、二灰樁復(fù)合地基和渣土樁復(fù)合地基都是根據(jù)我國巖土工程實況所研究出的就有中國特色的地基施工技術(shù)。這些施工技術(shù)大大的節(jié)約了我國的建筑資源，節(jié)約了工程開支，對于改善環(huán)境和減少環(huán)境污染也作出了相當大的貢獻。鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基是介于地基與復(fù)合地基之間的新型地基基礎(chǔ)充分發(fā)揮了樁間土的承載作用。使得上部結(jié)構(gòu)的荷載由樁和土共同承擔(dān)。減少了地基與基礎(chǔ)沉降問題的發(fā)生。水沖法、反向掏芯抽降法和應(yīng)力釋放法是我國巖土工程中糾偏的重要方法。使大量條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等傾斜建筑工程得以糾正。而且我國使建筑物進行整體平移的托換技術(shù)也居于世界領(lǐng)先水平。

4.4 樁基礎(chǔ)主要施工方法

①在全國范圍內(nèi)廣泛的使用技術(shù)含量高、工藝先進的大直徑鉆沖挖孔樁技術(shù)。②后壓漿技術(shù)是巖土工程中先進的壓漿技術(shù)，這種技術(shù)有利于使得樁體周圍以及樁端周圍的土質(zhì)得到改善，從而使得樁基礎(chǔ)的承載能力得到提高，減少地基基礎(chǔ)沉降問題的發(fā)生。③預(yù)鉆孔和靜壓等施工方法充分考慮了巖土工程施工的環(huán)境效應(yīng)，使得預(yù)制樁的適用范圍得到進一步的擴展，在巖土工程大多數(shù)土地上都可以使用。④造價低廉的沉管灌注樁也廣泛的應(yīng)用于全國各地。

4.5 氣候潮濕地區(qū)或膨脹土的地基施工方法

地基基礎(chǔ)沉降是影響工程質(zhì)量的重要問題之一，一般情況下地基基礎(chǔ)的沉降會出現(xiàn)在較大膨脹性土環(huán)境或是氣候潮濕地區(qū)。像這種性質(zhì)的土體，工程中一般會盡量減小上部荷載，并且以高硬度松散度小的土來代替土地原有的松軟性質(zhì)的土，然后對之進行夯實。這就是換沙逐步換土的施工方法。

4.6 松軟土質(zhì)的地基施工方法

碾壓夯擊是在巖土工程施工中對待松軟土質(zhì)最有效的施工方法。這樣可以增強土地的密實度和強度，減少地基基礎(chǔ)沉降問題的發(fā)生。機械法和人工法時碾壓夯實的主要方法，這兩種方法各有其利弊，適用于性質(zhì)不同的巖土工程項目。人工夯實法是工人進行操作夯實土地的方法，這種方法雖效果更好、耗費低，但是效率較低，工期較長，一般適合于小型工程。而機械夯實方法是通過大型機械設(shè)備對土地碾壓擠密的方法，一般為保障土地密實度需要分層碾壓。這種方法雖然效率高，但耗費太大，一般用于大型工程。

4.7 地基與樁基礎(chǔ)施工注意事項

①在在巖土工程施工前應(yīng)首先建筑場地的水文地質(zhì)條件以及周圍建筑影響狀況做好勘察工作，應(yīng)根據(jù)勘察情況做出合理的地基基礎(chǔ)施工方案。②注意對于地基的處理，一般要對砂土、礫石、粉土與粘性土做好區(qū)分，粘性土和淤泥不適合采用夯實法，現(xiàn)實施工中的地基處理一般會采用砂石樁法。③做好地基加固。

5 結(jié)語

由于我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，各種建筑工程的數(shù)量不斷增加，其中巖土工程的地基與樁基礎(chǔ)是建筑工程中的重點也是難點。巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的好壞是整個巖土工程建筑物質(zhì)量好壞的關(guān)鍵影響點。巖土工程施工中，地基與樁基的處理具備其高技術(shù)含量與其復(fù)雜性。巖土工程相關(guān)施工人員一定要加強對地基與樁基礎(chǔ)的相關(guān)技術(shù)研究，不斷學(xué)習(xí)新方法、新手段，將當今巖土工程的施工方法進一步充實與完善。在提高巖土工程施工技術(shù)水平的同時，增強整個建筑業(yè)的施工技術(shù)水平，為我國的建筑業(yè)添光增彩。

[1]李東文.淺析巖土工程的發(fā)展及其工程處理方法[J].價值工程，2010 （01）.

[2]胡勇.工業(yè)廠房地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2012 （12）.

[3]韓柏山.建筑工程巖土勘察與基礎(chǔ)處理[J].中華民居（下旬刊），2013，01：241～242.

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