巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)分析

王定國(guó)

青島市勘察測(cè)繪研究院 山東青島 266000

1 地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的基本概念

在建筑工程領(lǐng)域，地基通常指建筑物底部用于承載主體結(jié)構(gòu)的土體或是巖體。它們須具備穩(wěn)定的地基結(jié)構(gòu)，可將上層建筑的壓力荷載均勻地傳遞至深層地基結(jié)構(gòu)。樁基礎(chǔ)則是利用承臺(tái)梁將地面以下的若干部件所構(gòu)成的整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，以樁基的形式起到輔助的承重和穩(wěn)固作用。建筑物的整體結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件就是由多種形式地基所組成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，地基的穩(wěn)定性和整體強(qiáng)度是保證工程質(zhì)量和建筑穩(wěn)定性的重要因素。唯有控制好地基的沉降量及其建筑過(guò)程中的形變程度，才能對(duì)整體建筑起到良好的支撐和穩(wěn)定工作[1]。

2 巖土工程中地基處理技術(shù)分析

2.1 鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基處理技術(shù)

經(jīng)由我國(guó)研究人員開發(fā)研制的鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基，能夠起到強(qiáng)化地基樁與土質(zhì)之間、地基樁與樁之間的合作，從而大幅度的提高地基整體的荷載能力，并能夠有效解決巖土工程的沉降問題。除此之外，我國(guó)在進(jìn)行巖土工程施工過(guò)程中，根據(jù)工程現(xiàn)狀與土質(zhì)分布情況，有針對(duì)性地研發(fā)了名為“托換技術(shù)”“鋼渣樁復(fù)合地基”等復(fù)合地基處理技術(shù)，在一定程度上降低了巖土工程的成本，節(jié)約了大量的工程資源，同時(shí)還有效緩解了城市環(huán)境污染的壓力。

2.2 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)

CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)作為巖土工程軟土地基的主要加固技術(shù)，應(yīng)用廣泛。具體應(yīng)用要注意以下技術(shù)要點(diǎn)：①工程施工時(shí)所用的施工材料，要選用粒徑在8～25 mm范圍內(nèi)的碎石、硅酸鹽水泥或者是含泥沙量小于5%的砂料與粉煤灰。②在向地基基礎(chǔ)中灌注混合料之前，先要對(duì)地基管道進(jìn)行清理，以免注漿管道內(nèi)有雜物影響灌漿施工。另外，在鉆桿內(nèi)融入混凝土之后要進(jìn)行提鉆操作，而且要將閥門的高度控制在30 cm以下，提鉆操作過(guò)程中要保持勻速，提鉆高度要小于等于25 cm，直到混合料將鉆具沒過(guò)。③混合料要在攪拌均勻后盡快使用，以免長(zhǎng)期放置對(duì)混合料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響，或使水分揮發(fā)，混合料的材料配比與攪拌混合時(shí)間也要嚴(yán)格控制。④在對(duì)巖土工程地基進(jìn)行鉆孔時(shí)，如遇到淤泥層或砂土層，要盡量放緩鉆具的提鉆速度，并嚴(yán)格控制好混合料的灌注時(shí)間，從而提高地基樁體的整體強(qiáng)度，避免出現(xiàn)斷樁問題。⑤在地基樁體成樁后，要加強(qiáng)樁頭以及樁身的養(yǎng)護(hù)工作，待養(yǎng)護(hù)工作完工后再將樁頭剔除[2]。

2.3 地基碾壓與夯實(shí)技術(shù)

隨著城市建筑物高度的增加，對(duì)地基的要求也逐漸提高。如工程地基無(wú)法滿足實(shí)際施工的相關(guān)要求，在施工前可以對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行碾壓或者夯實(shí)加固，一般使用各種碾壓或者夯實(shí)作業(yè)器械來(lái)加強(qiáng)地基基礎(chǔ)混合料的緊實(shí)度，從而有效提升地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度，使其達(dá)到巖土工程施工的基本條件。常規(guī)的碾壓與夯實(shí)技術(shù)主要分為振動(dòng)夯實(shí)技術(shù)與機(jī)械碾壓技術(shù)2種。其中，振動(dòng)夯實(shí)技術(shù)的應(yīng)用主要是在電機(jī)的電力帶動(dòng)下，利用振動(dòng)機(jī)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行垂直機(jī)打，實(shí)現(xiàn)夯實(shí)的目的，夯實(shí)效果良好，但該技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)需要較長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間，一般在透水性好或者砂土地基、松散地基中使用;而機(jī)械碾壓技術(shù)一般是借助推土機(jī)、壓路機(jī)等大型作業(yè)器械來(lái)完成碾壓夯實(shí)作業(yè)，碾壓層一般在20～30 cm厚，需碾壓8～12遍，在大面積填土碾壓施工中經(jīng)常會(huì)用到機(jī)械碾壓法。

3 巖土工程中樁基礎(chǔ)處理技術(shù)分析

3.1 灌注樁處理技術(shù)

灌注樁處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)遇到孔地沉渣的問題，從而使樁體的承載能力受到影響。為了應(yīng)對(duì)這一問題，技術(shù)研究人員經(jīng)過(guò)大量的理論研究與實(shí)踐探討，在灌注樁處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了灌注樁后壓漿技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中是先借助高壓裝置將水泥壓注到樁底，然后對(duì)樁體孔地沉渣情況進(jìn)行處理，從而起到干山樁體周邊土質(zhì)性質(zhì)的作用，有效提高樁體整體的承載能力[3]。

3.2 人工挖孔樁技術(shù)

所謂人工挖孔樁技術(shù)就是在利用人工作業(yè)的前提下，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑作業(yè)。該技術(shù)具有施工成本低、穩(wěn)定性高、承載直徑大、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是該樁體承載的樓層高度較低，該技術(shù)在施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生其他建筑垃圾與建筑噪聲，對(duì)施工地點(diǎn)周邊的環(huán)境影響比較小。施工人員在進(jìn)行挖孔樁施工時(shí)，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地下水含量的多少來(lái)調(diào)整孔洞的大小，如果施工地點(diǎn)的土層中存在透水層，則需要對(duì)其設(shè)置一層環(huán)狀的鋼筋圈，并用混凝土進(jìn)行回填。人工挖孔樁在施工過(guò)程中要保證護(hù)壁的穩(wěn)定性，從而保證人工挖孔樁的正常施工。

3.3 預(yù)應(yīng)力管樁處理技術(shù)

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。其中，先張法預(yù)應(yīng)力管樁是通過(guò)離心成型法與先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)的共同作用，制成空心的混凝土預(yù)制管樁。如果按照管樁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)或者預(yù)壓應(yīng)力將其進(jìn)行細(xì)分，可以分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁。預(yù)應(yīng)力管樁在成型制成以后則可以開始沉樁施工，具體的沉樁方法有錘擊法、靜壓法、振動(dòng)法、射水法、預(yù)鉆孔法等。其中，應(yīng)用最廣泛的是靜壓法。為了滿足城區(qū)施工的需求，降低施工的噪音對(duì)周邊居民生活的影響，我國(guó)開發(fā)了大噸位的靜力壓樁機(jī)預(yù)應(yīng)力管樁處理技術(shù)，其最大機(jī)壓樁力可以達(dá)到5 000～60 000 KN，能夠?qū)⒅睆?00～600范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力管樁沉樁到設(shè)計(jì)要求的持力層，沉樁效果良好[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

施工過(guò)程當(dāng)中地基處理技術(shù)和樁基處理技術(shù)是非常重要的，先進(jìn)的技術(shù)可以節(jié)省人力和物力，同時(shí)把對(duì)環(huán)境的破壞降到最低。由于各個(gè)地區(qū)的施工環(huán)境有很大的區(qū)別，所以在選擇施工技術(shù)時(shí)，要因地制宜，不能操之過(guò)急。以此來(lái)保證后續(xù)的施工的進(jìn)行，做好施工前期的基礎(chǔ)工作。