淺析土木工程中軟土地基樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)

李曉艷

【摘要】基于地質(zhì)因素影響，土木工程建設(shè)中的軟土地基容易發(fā)生變形，使整個(gè)結(jié)構(gòu)不均勻沉降并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，在軟土地帶進(jìn)行土木工程建設(shè)，樁基礎(chǔ)必須使用合適的施工要點(diǎn)，才能保證土木工程的安全性能和使用性能。本文簡(jiǎn)述了軟土地基的涵義及樁基應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)土木工程中軟土地基樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】軟土地基；樁基礎(chǔ)；土木工程；施工要點(diǎn)

一、軟土地基的涵義及樁基應(yīng)用特征

軟土地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮性及抗剪強(qiáng)度低的土構(gòu)成的地基，具有強(qiáng)度變化緩慢、加荷載易變形，不均勻，變形速率大且承載力低，沉降量大等不良工程性質(zhì)的軟弱地基；軟土地基在附加荷載作用下，逐漸排出孔隙水，使孔隙比變小而產(chǎn)生固結(jié)變形，隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸擴(kuò)散，土的有效應(yīng)力增加，提前完成沉降或提高沉降速度。

天然軟土地基上的淺基礎(chǔ)往往不能滿足整體穩(wěn)定要求，一般會(huì)采用樁基礎(chǔ)，其以它的大承載能力和抵御復(fù)雜荷載性質(zhì)而成為建筑在軟土中的主要基礎(chǔ)形式，其巨大的剛度把荷載較均勻地傳給下部各支撐，樁基礎(chǔ)與其他基礎(chǔ)相比具有施工較快，承載力高，投資較少，效果較好的特點(diǎn)；樁基礎(chǔ)的施工根據(jù)荷載的大小與性質(zhì)，上部結(jié)構(gòu)的形式與使用要求及材料供應(yīng)和施工條件等確定；在軟土地基中優(yōu)先使用樁基礎(chǔ)應(yīng)適當(dāng)加大樁徑，相對(duì)減少鋼筋籠直徑。

二、土木工程中軟土地基樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)

結(jié)合某土木工程為例對(duì)軟土地基樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)進(jìn)行分析，

1、某土木工程概況。某工程建筑位于黃土地帶，層高32層，根據(jù)地勘報(bào)告該場(chǎng)地平均標(biāo)高為3.60m，場(chǎng)地淤泥軟土地基的壓縮性高，不能作為樁基持力層，第三層土層面起伏較大，且大部分區(qū)域第七層土缺失，采用現(xiàn)行的樁基處理方法對(duì)厚度較大的軟土地基進(jìn)行處理，一般采用換土墊層法、排水固結(jié)法、加固土樁粒料樁、擠密砂樁等方法處理，各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性，處理方法選擇是否合理，直接影響到建筑物的設(shè)計(jì)是否安全和節(jié)約。

2、換土墊層法施工要點(diǎn)。該工程處在軟土地帶，地下水埋深較高，巖層較深，中層又有較厚且承載力較差的粘土，當(dāng)軟弱土層厚度不很大時(shí)，可將基礎(chǔ)以下卵石層以上的處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強(qiáng)度較大的土或其它穩(wěn)定性能好、無(wú)侵蝕性的材料（通常是滲水性好的中粗砂）稱為換填或墊層法。采用堅(jiān)質(zhì)的礫石和中粗砂級(jí)配方案進(jìn)行回填，回填時(shí)采用攪拌機(jī)充分拌勻，且嚴(yán)格控制砂石中的含泥量不能大于3%，分層回填夯實(shí)且每層回填厚度為300mm左右，且采用平板振動(dòng)器夯實(shí)，施工前進(jìn)行試夯，得出穩(wěn)定的下降指標(biāo)；由于軟土地基流塑性大，在鉆孔過(guò)程中易破壞土體平衡，軟弱土層向沖孔處滑移，因此最好把樁穿過(guò)淤泥層，打到淤泥土層處。本工程樁基施工過(guò)程中，鋼護(hù)筒埋設(shè)是很重要的一環(huán)，護(hù)筒采用樁護(hù)筒，鋼板厚大于6mm，直徑比樁徑大10～20cm，護(hù)筒用振動(dòng)錘打入，護(hù)筒頂標(biāo)高比起面標(biāo)高20～30cm，為防止護(hù)筒在打入和成孔過(guò)程中發(fā)生卷口、壓扁等現(xiàn)象，護(hù)筒頂端、底端以及筒身每隔2m處采用10mm厚的鋼條加強(qiáng)，護(hù)筒周圍填土必須分層壓實(shí)，使其在鉆孔過(guò)程中不能位移，同時(shí)護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁的中心線重合，平面誤差控制在30mm內(nèi)，豎直線傾斜不大于0.5%，護(hù)筒四周埋護(hù)好護(hù)樁，以便及時(shí)檢查樁孔中心的情況，護(hù)樁要放在比較穩(wěn)定的地方，盡量減少樁基施工時(shí)對(duì)護(hù)樁的影響。

在地基進(jìn)行樁基鉆孔時(shí)，開(kāi)始時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制進(jìn)度，軟弱地層鉆進(jìn)時(shí)易坍塌，因此應(yīng)減慢速度，在粘土和沙礫及風(fēng)化巖中鉆進(jìn)時(shí)，因土層較硬會(huì)引起鉆頭跳動(dòng)，出現(xiàn)鉆桿擺動(dòng)較大和傾斜，在鉆孔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)傾斜，坍塌以及冒漿等現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，采取有效措施后方可繼續(xù)施工，檢查孔口內(nèi)泥漿的高度，保證孔洞泥漿面高出地下水位不少于50cm，及時(shí)查看護(hù)樁的樁位和孔位以及垂直度是否正確；在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)該連續(xù)鉆進(jìn)，不能中途無(wú)故停鉆，因機(jī)械故障需要停機(jī)的，孔內(nèi)泥漿仍要循環(huán)，以防止塌孔，調(diào)整基礎(chǔ)面積，減少基礎(chǔ)埋深，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性，減輕荷載，增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，合理設(shè)置沉降縫，管道穿越建筑處應(yīng)預(yù)留足夠尺寸或采用柔性接頭；為避免遇到坍塌、傾斜、縮樁等問(wèn)題，在軟土地基上施工時(shí)可提高鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和澆筑質(zhì)量。

3、加固土樁施工要點(diǎn)。本場(chǎng)地周邊環(huán)境條件允許預(yù)制樁施工，樁型采用經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于預(yù)制鋼筋混凝土方樁的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土加固土樁，不同樁徑的樁的長(zhǎng)徑比均控制在80左右。用深層拌和的專用機(jī)械，軟土地基的局部范圍用固化材料加以改善、加固，形成加固樁，使加固樁與樁間土形成復(fù)合地基，設(shè)計(jì)加固土樁只考慮其置換與應(yīng)力集中效應(yīng)，不考慮其固結(jié)排水與擠密作用，加固土樁的深度、直徑、間距應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算，并應(yīng)滿足工后沉降的要求。

4、粒料樁在樁的壓入過(guò)程中，樁身周圍土受剪切而發(fā)生重塑，土的強(qiáng)度降低為重塑土的殘余強(qiáng)度，當(dāng)壓樁過(guò)程出現(xiàn)一定時(shí)間的停頓或休止時(shí)，擾動(dòng)土部分強(qiáng)度恢復(fù)，壓樁力常常大幅度增長(zhǎng)，本工程二、三節(jié)接樁采用砂、砂礫、碎石、廢渣等散粒材料，以專用震動(dòng)沉管機(jī)或水震沖器來(lái)成樁，使粒料樁與周圍的地基形成復(fù)合地基，粒料樁對(duì)地基有置換、擠密和豎向排水作用。粒料樁的深度、直徑、間距，應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定及沉降計(jì)算來(lái)確定，地質(zhì)條件對(duì)施工方法的適應(yīng)性不清楚時(shí)，應(yīng)通過(guò)試樁加以核查。

5、擠密砂樁、碎石樁加固施工要點(diǎn)。當(dāng)選擇第八層為樁基持力層，預(yù)制樁若需穿過(guò)第七層厚度較大的區(qū)域，沉樁有相對(duì)難度，需考慮相當(dāng)?shù)臉渡斫Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度和施工機(jī)械，擠密砂樁可確保本工程樁基施工質(zhì)量，擠密砂樁屬于復(fù)合地基的一種，當(dāng)軟土層較厚且換填處理比較困難，地基土屬于非飽和粘性土或砂土?xí)r，采用擠密砂樁或碎石樁加固法，可以使地基土密實(shí)，容重增加，孔隙比減少，防止砂土在地震或受震動(dòng)時(shí)液化，提高地基土的抗剪強(qiáng)度和水平抵抗力，減少固結(jié)沉降，使地基變均勻。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量是整個(gè)土木工程質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，使得我國(guó)的高層建筑越來(lái)越多，其中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，所以對(duì)高層建筑施工質(zhì)量也提出了更高要求，因此必須加強(qiáng)對(duì)土木工程中軟土地基樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)進(jìn)行分析。

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