巖土工程樁基施工與勘察分析

文／鄭修軍 寧波市建設工程安全質量管理服務總站 浙江寧波 315048

引言：

隨著社會、經濟和科技的發(fā)展，建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對安全和穩(wěn)定的需求也隨之提高。期間在巖土工程中進行科學、高效的勘察和分析，不僅可以提高工程建設的效率和質量，而且還可以直接推動工程建設的各個階段的順利進行，對整個工程的安全和穩(wěn)定起到重要的作用。因此，確保樁基施工和勘察工作的有效性是非常必要的。

1、巖土工程樁基施工的具體特點分析

1.1 區(qū)域性與不確定性顯著

由于施工環(huán)境的變化，巖土工程環(huán)境的變化將會對其結構和性能產生直接的影響，從而對整個工程的施工質量產生決定性的影響，這就直接反映出巖土工程樁基施工中存在的不確定性。當巖土工程環(huán)境發(fā)生變化時，其樁基的施工也會隨之發(fā)生變化。另外，由于地理環(huán)境的差異，巖土特性也有較大的差別，土體的特性也會影響到設計參數的選擇，而在具體的抗剪強度、壓縮性能、實際施工方式等方面也存在著較大的差別。

1.2 隱蔽性與依賴性較強

由于巖土工程的基礎建設、地下連續(xù)墻的施工、樁基的施工，都是在地下的巖土結構中進行的，因此，巖土工程的隱蔽性較強。在已完工的巖土工程中，其隱蔽特性更加突出，沒有專門的檢測儀器和技術，是不可能及時發(fā)現和解決各種潛在問題的，這也將直接影響整個工程的施工質量。同時，由于巖土工程需要依靠先進的施工技術進行，由此在獨立作業(yè)方面水平有待提升。

1.3 前導性明顯

與實踐相比較，巖土工程理論具有較強的前導性。由于任何一種巖土工程技術的應用，都需要對其實際應用效果進行全面的分析和客觀的評估。因此，在巖土工程中，樁基施工的先導性特征是顯而易見的，如：復合基礎、強夯樁、夯實樁等，都是在實際應用中不斷發(fā)展和完善的。除此之外，從樁基施工建設的流程：樁區(qū)場地平整→樁孔定位→漿池開挖→埋設鋼護筒→鉆機就位、孔位校準→機械挖孔、泥漿循環(huán)→清孔換漿→成孔驗收→吊放鋼筋籠和鋼導管→再次清孔→灌筑樁混凝土→成樁來看，通過預期的導向，才能夠實現施工流程的順利推進。

2、淺析基坑勘察技術要點

2.1 勘察方法

因為整個工程包括設計、巖土、地質、結構等多方面內容，因此巖土工程基坑施工也是一項綜合性工程。目前的基坑技術包括鉆探取樣、室內土壤試驗、工程地質勘察等，不同的勘察方式會有不同的結果，需要根據具體的地址來確定，這對后續(xù)的工作也是非常重要的。

2.2 勘察孔

勘察孔一般包括控制性孔和一般孔，從實踐中可以看出，控制性孔的數目是一般孔的兩倍，而且兩種類型的孔都是在同一平面上分布的。目前在勘察中，最常用的方法就是鉆孔，這是一種控制性孔，鉆孔的數量超過一般孔數量的一半。

2.3 地下水的測量

地下水位的變化對整個項目的影響較大，因此要加強監(jiān)測，在鉆井結束后，水位相對穩(wěn)定，可以對整個地層進行勘察，而在地基上進行降雨處理，則需要測量和計算水層的滲透率。當地下水水位較高時，工程人員可采用多根樁同時進行抽水，從而使地下水位下降。在工地正常施工過程中，如果樁身較淺，工程師可采取局部排水措施。

3、巖土工程樁基施工與勘察中的潛在問題

在一個整體的巖土工程中，樁基施工是整個工程的基礎與支撐。為了提高樁基工程質量，需要重視在施工前進行現場的地質勘察，挑選具有較高技術水平和較高工作能力的專業(yè)技術人員來完成這一工作，并取得相應的巖土數據。利用采集到的數據，需要進行高精度的分析，以此使其更好地融入到工程設計方案的決策設計方案中。當前，多數工程和施工單位已經意識到勘察工作對樁基工作的重要意義，但是在實踐中發(fā)現許多薄弱環(huán)節(jié)和潛在問題，使得工程勘察和施工中存在著一定的安全隱患。下文將從四個方面，對此項工作在實施中的潛在不足展開分析：

第一，在實地考察中，多數工作人員的職業(yè)素質較低，通過與勘察技術人員的溝通，發(fā)現少數崗位人員沒有經過專業(yè)的崗前培訓便直接入職從事技術工作。這部分人員沒有充分了解自己的專業(yè)知識和勘察能力，在工作中，他們對技術的研究還不夠深入，在進行勘察活動時，對自己的行為沒有嚴格的規(guī)定。在勘察工地上，一旦遭遇突發(fā)事件，往往會感到不知所措，甚至無法理性、客觀地解決和解決問題；

第二，對施工和勘察工作來說，繪制圖紙也是具有重要意義的，技術人員可以利用地圖的解析，劃分出主要的勘察范圍和次要勘察區(qū)，并利用地圖上的建筑來進行實地勘察和建設，甚至可以參考地圖上的結構、方位等參數。但是，從目前的實際情況來看，大多數的巖土工程在勘察和建設中，可供技術人員使用的地圖具有模糊的特征，不但缺乏可供參考的數據，而且難以為技術人員提供決策依據。同時，由于缺乏足夠的勘察數據支持，技術人員不能對現場的地質狀況和需求進行及時的了解，導致勘察結果與實際需要的數據有較大的偏差；

第三，在勘察過程中，若采用最優(yōu)技術進行勘察，可減少由于項目實施過程中的不確定性而帶來的不便。然而，當前多數勘察施工技術在技術選取上具有一定的隨機性，技術人員不能依據實際情況和需要，選擇適合于地質條件的技術，甚至在遇到復雜的巖土環(huán)境時，也不能保持冷靜的思維，從而造成設計和應用中的科學性和規(guī)范性不高，給以后的工程建設埋下較大的隱患；

第四，巖土勘察工作結束后，通常會將有關的地質數據和勘察結果數據存入終端，然后對該地區(qū)的巖土情況進行集中分析?？辈旃ぷ鲝氖贾两K要經過一段較長的時間，期間所采集的勘察數據會喪失時效性，或在對勘察成果進行集中匯總后，發(fā)現有數據遺漏，這便需要技術人員到現場進行二次勘察，從而增加潛在的人力成本，并且在缺乏時效性的基礎上，所勘察到的數據信息內容也將失去基本的實質性意義。

4、科學開展巖土工程勘察工作的措施

4.1 勘察方法的選擇方面

在進行巖土工程地質勘察中，需要對其內在的關系進行科學的分析。由于各地區(qū)的地質條件存在著顯著的差別，因此，在進行巖土工程勘察和分析時，需要對其內部的重點和矛盾進行科學的分析，從而確定最優(yōu)的勘察方案。除此之外，還需要保證勘察方法的合理和針對性，提高勘察數據收集和分析的準確性，基于科學合理的勘察方法分析勘察地區(qū)的地質情況，以期為以后的工程建設提供技術支撐和保證。

4.2 現場檢驗檢測方面

在巖土工程中，對樁基進行現場檢查和測試是非常必要的。在進行巖土工程的施工、設計、勘察等各環(huán)節(jié)中，現場檢驗檢測工作的質量將直接關系到勘察結果功能的發(fā)揮。因此，需要重視和嚴格執(zhí)行現場檢查和測試工作，加強對數據的采集和整理，提高工作的準確性和效率，為巖土工程勘察工作的順利開展起到保證和指導作用。同時，還要加強技術人員對巖土特性的檢驗和分析工作的有效實施。采用多區(qū)多點數據采集技術，提高對巖土特性的分析效率，從而大大提高工程項目的整體安全性。

4.3 后期驗樁服務工作方面

在實際的巖土工程勘察中，勘察點的設置不得超出建筑范圍內的指定位置，特別是一些地勢起伏較大、地形變化較大的地區(qū)，也將無法充分反映出地層的真實狀況，因此加強后期驗樁工作的實施效果十分重要。若樁基為摩擦樁，應進行摩擦力測試；當樁基是端承樁時，其重點是端承載力的檢測，而后期的驗樁又是非?？量痰?。因此，科學地加強后期驗樁工作，可以準確地判斷出樁基是否在持力層內的狀態(tài)，從而為后續(xù)的工程建設提供有效的數據。

5、樁基施工中的注意事項

5.1 縮頸問題

在樁基工程中，由于土體在施工過程中發(fā)生的壓力作用，會造成一定的孔內水壓力，使工程中的管線在拔出過程中出現大量的新澆筑的水泥，使樁基部分容易發(fā)生沉降，出現收縮狀態(tài)。另一種情況則是由于工人在拔掉管道的時候，動作太大，造成管道周邊的土壤堵塞，從而造成樁體的收縮。在發(fā)生收縮問題時，要立即進行處置，在拔管作業(yè)間，施工工人要確保鋼管內部的水泥表面處于地表以下，以使管子具有足夠的膨脹壓強，通常要求在50～70 mm 范圍之內，并在拔管過程中使用不同的方式，并控制好拔管的速率。

5.2 斷樁問題

在樁基工程中，斷樁是一種普遍存在的問題，其最大的問題就是在樁基工程中，樁底與其他樁體之間的間距太小，在進行其他基礎的時候，會對樁基造成壓力，而這時的樁基還沒有足夠的承壓能力和足夠的力量，較可能發(fā)生斷裂。在基礎工程中，兩個鄰近的樁基間距需要達到4 個或大于4 個。而在樁基完成后，在樁基上的強度要滿足要求后才能進行鄰近的樁基的建設[5]。

5.3 混凝土灌注過多問題

在工程實踐中，混凝土的灌漿是影響整個樁基的質量的一個關鍵因素，需要充分關注。在澆注過程中，應嚴格遵守有關規(guī)定，并對其注入數量進行控制。如果在鉆孔中注入太多的水泥，較容易造成鉆孔等情況，因此，需要嚴格地進行水泥的灌漿。在樁基工程中，如果出現大量的混凝土灌注現象，要立即與設計部門聯絡，并采用其它適合工程需要的樁。

5.4 預制樁問題

在巖土樁基施工中，預制樁是一個非常普遍的問題。樁基施工是基礎施工的第一步，其施工質量好壞將直接影響到后期施工進度。由于傳統(tǒng)的預制樁施工方式導致樁位誤差、樁體傾斜等問題時有發(fā)生，由此將對施工造成極大的安全隱患，同時也會直接影響施工進度。由于天然條件的影響，需要對預制樁的尺寸進行精確的控制，才能保證其正常的施工，提高工程的工作效率。

5.5 樁身離析問題

雖然這種問題在建筑工程中時有發(fā)生，但它本身的問題并不嚴重。但是，一旦樁身發(fā)生離析，不能及時處理，對樁基施工造成較大的影響，也會對施工造成較大的威脅。工作人員在施工時要多加注意此類問題的出現，以防止因小而造成的后果，使樁基的施工方法更加完善。

6、樁基施工技術在建筑工程施工中的應用

6.1 灌注樁成樁技術

首先要選一個合適的位置進行鉆孔，然后把混凝土和鋼筋籠放進去。該方法將人工鉆孔與機械鉆孔有效地結合起來。手工鉆孔時注意不要挖粘土和礫石，鉆孔深度控制在0.9～1.5m 之間，鉆孔完成后放入鋼筋開始澆筑混凝土?；炷翝仓瓿珊?，只要混凝土已經凝固，就會形成灌注樁。這是建筑工程中常見的一種方法。施工前需要考慮當地地質條件。如果局部地區(qū)巖溶地貌比較突出，則由于不同層次巖體強度不同而造成偏孔和卡孔問題。因此，在施工過程中應特別注意控制沖擊鉆的沖擊范圍，防止偏孔、卡孔等問題。如果孔有輕微的偏孔問題，可將混凝土倒入孔內，1d 后再次鉆孔。樁孔打完后，應清理孔內，防止殘渣殘留于樁底，影響樁孔正常使用。清孔一般采用專用設備，清孔時間應控制在15～20min 內。如有特殊要求，每隔2～3 個h 需再次清潔樁孔。

6.2 預制樁施工技術

在搭建預制堆棧的過程中，首先要選擇合適的位置，然后在此階段通過不同的方法將樁打入到該位置。雖然施工方法多種多樣，但各有利弊，應根據實際情況而定。振動法施工速度快，但振動法對地基有干擾，錘法直接影響樁基；水沖法振動小、噪音小、施工速度慢、施工工藝復雜，影響樁基承載能力。另外，在使用水沖的時候，應考慮采用內、外兩種方法。內滲技術可以應用于室外工程，如鋼管樁、水泥樁等。對于實心方樁、H 型樁，可采用外射法。在任何情況下，射水應在距樁頂2m 處停止。然后需要用錘子把樁子堆到估計的高度。與之相比，靜壓樁法是一種較為普遍的方法，它具有較低的振動和噪聲，應根據現場實際情況而定。如果采用靜壓樁施工，施工團隊應首先確定入樁路徑，仔細監(jiān)控入樁過程，確保路線不偏離指定路線，避免施工過程出現問題，防止樁基懸空、土體懸空等現象。在此過程中，需要對樁基進行保護，一般控制速度為每分鐘1m 左右，這樣可以使樁底與土層發(fā)生相互作用，從而減輕抗剪預應力。為保證樁基與預留孔對齊，需要調整樁基下段的鋼筋，使樁基上下接觸面保持在5～10mm之間，達到設計要求。

6.3 注漿技術

6.3.1 靜壓注漿技術

采用靜壓注漿方法時需要考慮到樁基的不同情況。在軟土樁基或松軟土壤條件下，注漿料不但會受到較大的阻力，而且會對結構的安全造成一定的影響，因此，在樁基基礎工程中，要借助一定的壓力，使樁基的底部得到更好的擴展，再通過與空氣的接觸，使其固化，達到最好的注漿效果。在此流程中將能夠使整個框架結構更加完善，從而優(yōu)化整體的施工質量。注漿材料的加入，可以有效地改善圍護結構的樁基狀況，使樁基和巖層的質量得到最優(yōu)化，進而更大程度上滿足工程建設的需要。

6.3.2 高壓噴射注漿技術

首先，在注漿前，工人要認真檢查高壓設備和管道，注漿作業(yè)完成后，由于漿液失水，易發(fā)生縮水反應，使頂部出現空洞。因此，在注漿過程中，需要選擇合適的水灰比，以避免其它孔滲入淤泥。其次，為了防止固結體體積減小，需要提高泵量、注入壓力、減小旋轉幅度和提高轉速，以達到較好的注漿效果。采用復噴技術，全面分析噴注施工過程中出現的巖漿現象，保證噴注工藝參數的一致性。在注漿機壓力作用下，采用高壓注漿技術，實現鉆孔泵內液體的傳遞，保證井底應力及拉伸強度。高壓噴射注漿方法也可沿原方向流動，操作靈活。隨著高層建筑的不斷增多，采用高壓噴射注漿技術可有效提高工程的防水性能，從而達到穩(wěn)定樁基的目的。

6.3.3 壓密注漿技術

壓密注漿是通過打孔將泥漿注射到土壤中，通過不斷的注漿，使其變得更加致密。同時，由于泥漿壓力的作用，使土壤發(fā)生向上抬升，使土壤發(fā)生隆升。同時，通過對建筑物的整體抬高，可以間接地解決建筑物的非均勻沉降問題，使其更符合實際需求。

6.3.4 補樁與糾偏

在樁基工程中，樁基補樁和糾偏是工程建設中的一個關鍵環(huán)節(jié)，它對確保樁基工程質量具有十分重要的意義。所謂“補樁”，指的是在前期工程完成后，出現的一些不滿足使用規(guī)范或要求的樁身。補樁實質上是一種受壓的工作，其產生的壓力來自于承臺所受到的靜壓。樁基施工的最終影響不僅影響該結構，還影響與其相關的設備的運行。如果最后所呈現的施工效果不如預期，則應根據需要進行調整。實行樁基糾偏可以糾正位置傾斜的樁基，有效防止后續(xù)樁基斷裂情況的發(fā)生。當然，如果想糾正偏離正確位置的樁，也需要對其進行糾偏操作。除此之外，施工人員也可以通過增大樁承臺來增加樁基的承載力，以增加樁基的穩(wěn)定性，通過這樣可以彌補樁基找平壓力低帶來的一些問題，并使其承載能力符合規(guī)定的標準。

結語：

總而言之，隨著我國建筑業(yè)的迅速發(fā)展，巖土工程的樁基建設已成為一種綜合性工程。所以，對整體施工進行持續(xù)的優(yōu)化與完善，以實現對施工中出現的問題的有效解決，從而保證樁基施工建設的整體穩(wěn)定性和安全性。本文主要基于巖土工程勘察中的問題及其要點，提出相應的勘察優(yōu)化方案，以此更好地確?？辈鞌祿玫目茖W性和合理性。除此之外，還基于樁基施工要點提出相應的優(yōu)化對策，使得樁基施工中存在的問題能夠得到及時解決，進而有效確保樁基工程建設順利進行。