浅谈桩基础施工中地基土的影响因素

■胡延武 ■安徽省城建设计研究院，安徽 合肥 230000

桩基础能够承载较大的竖向载荷，同时能够有效的减少施工材料的消耗和施工作业量，是现代建筑工程的重要组成部分。本文在对桩基础的分类以及常见桩基础施工技术分析的基础上，从桩基础施工中基础土的影响因素入手，探讨桩基础施工中的常见问题和应对策略。

1 桩基础施工的常见技术

1.1 常见施工技术类型

作为一种典型的基础类型，桩基础在现代建筑工程中具有着较为广泛的应用。一般情况下，在地基土质松软并且采用普通方法无法使地基强度得到增加，或者地基强度和稳定性不能满足相关工程施工要求时，可以采用桩基础。其工作原理如下:通过在地基中插入多根桩，将建筑物的上层负荷通过桩柱传送至更深更为稳定的岩层或者是土层，最终间接性的达到加固建筑物地基的目的。当前较常使用的桩基础有预制桩、复合地基桩(CFG 桩、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩)和钻孔灌注桩、抗拔锚杆等。合肥地区南北土层差别较大，北城地区入岩较早，成孔困难，宜选用大功率旋挖钻机成孔，南部地区老土层厚度较厚，成孔基本30 米左右才能入岩，可考虑旋挖成孔、人工挖孔桩或者预应力管桩。

PHC 管桩如果按照施工方法的不同对桩基础施工技术进行分类，其可以分为振动桩施工技术和静力压桩施工技术两种。对于振动桩施工技术来说，其主要原理是通过安装相应的固定振动器，并在振动作用和桩基自身重力作用下使桩自动下沉到基层土地，操作程序相对简单，并且其打桩效果相对较高，施工过程中所需要花费的成本也较低。静力压桩施工技术则是通过桩架配重以及桩自身重力作用，将桩慢慢压入土层中，其有着施工噪音小且操作简单方便的特点，但是其对施工连续性有着较高的要求，目前被广泛应用于黏土层施工中。

钻孔灌注桩按其成孔特点现主要分为机械成孔(旋挖、长螺旋钻机等)、人工挖孔桩成孔，现阶段人工挖孔桩由于施工中存在较大安全隐患，处于限制使用。旋挖灌注桩由于施工效率高，安全经济，现正逐渐代替人工挖孔桩基。但与人工挖孔桩采用砼护壁相比，旋挖桩采用泥浆护壁，在持力层沉渣控制上存在更大难度。长螺旋钻机适合桩径900mm 以下小直径桩基成孔，但无法采取泥浆护壁，无法保证成孔质量，仅适用于围护桩等干成孔。

1.2 施工注意事项

桩型和桩长是桩基础施工过程中最为主要的两个参数，在施工过程中应注意根据施工场地的详细地质情况，设计出多种不同的桩型和桩长选择方案，并通过对地基承载能力和桩基沉降问题的实地验算，对桩型和桩长进行择优选取，最终确定出合适的桩型和桩长参数，从而保证桩基础的施工质量。

2 桩基础的分类及基础土的影响因素

2.1 桩基础的类别划分

桩基础在工程施工中如果按照不同的分类标准，可以划分出不同的类型，主要是由于其分类方法的不同，其所对应的名称也不尽相同。如果按照使用功能对其进行划分，其主要可分为竖向抗压力桩、抗拔桩以及水平方向的受荷载。如果按照桩身材料进行划分，其主要可以分为混凝土类桩、木结构桩、钢结构桩和组合结构桩等等。

2.2 桩基础施工中地基土的影响因素分析

桩基础施工中的基础土影响因素相对较多，其主要受到地质水文条件以及地基条件的影响，并且影响作用相对较为复杂。以上影响因素中的任何一个细节都可能会对整个桩基础施工产生不良影响，所以应对其各种因素进行具体分析。

(1)地层结构。地层结构对桩基础施工中的地基土影响主要体现在桩的类型和成桩方式选择上，比如在地层中具有较多砾石的条件下，其成孔的效率会大大降低，会对桩基础施工以及整个工程施工造成一定的影响。砂土层场地由于桩具有挤土效应不适宜采用管桩及人工挖孔桩。淤泥质土层由于易出现护壁坍塌，不适宜采用人工挖孔桩等。

(2)持力层特性。在持力层影响因素中，最为主要的是持力层的强度，如果持力层的强度过大，在施工过程中就需要借助相应的冲击钻进行施工。而对于持力层的深度来说，深度过大也会一定程度上影响到人工挖孔桩作业。另外，在持力层岩石风化物发生软化作用的情况下，其应选择闭口型预应力管桩，从而减少其对基础土的影响作用。如果持力层中存在着较大的软弱层，那么就不易进行沉管灌注桩和人工挖孔桩的施工，如果持力层中存在着流沙层，那么在施工过程中就应尽可能的避免挖孔桩施工作业，以上施工过程中都需要采取相应的辅助防护措施。

(3)地下水位。地下水位对桩基础施工中基础土的影响相对较大，对于不同的地下水文条件，应在掌握其分布规律的基础上，进行周密的勘查工作，从而在确保对地下水源有了清晰的了解之后，再进行钻、冲孔灌注桩的埋设工作。需要注意的是在运用反循环钻孔进行施工时，应确保护筒的顶端在最高地下水位线2m 以上，从而保证地下水不会对桩基础的浇筑质量产生相应的影响。在采用灌注桩时，应对渗水情况作出及时检查，避免灌注桩产生的大量泥浆，从而造成塌孔现象。

(4)地质条件。地质条件对桩基础施工中基础土的影响主要表现在部分灰岩分布地区，这种地质往往由于水分关系的影响会造成原有强度的丧失，灰岩残积层本身具有良好的渗透性能，在该种地质条件下更容易产生地下暗河以及溶洞等现象，从而对桩基础施工产生不良的影响，最终影响到地基土的稳定性和桩基础施工的安全性。所以在进行桩基础施工前，应对相应区域做好地质状况勘察和分析工作，规避不利于桩基础施工的地质基础条件。

3 桩基础施工中的常见问题分析

3.1 桩基础缺陷问题

桩基础缺陷问题主要是由于工程施工前期的勘探工作不到位造成的，致使在桩基础浇灌时产生局部塌孔现象，使桩基础的桩身产生了局部缺陷。另一方面，由于施工过程中用力不均匀，可能造成拆管过程中混凝土受到连续扰动，在导管气密性较差的情况下，势必就会对正常的翻浆工序产生一定的影响。

3.2 断桩和缩径问题

断桩和缩径问题通常是由于地质构造原因引起的，由于持力层通常位于强风化岩层中，所以基岩表面强风化层向对较为薄弱，在这种地质构造下打桩，在管桩穿过软覆盖层触及到坚硬岩石时，会随着阻力的加大，贯入度慢慢降低，造成了冲击力直接作用于桩身，很容易使桩身产生断裂。

4 提升桩基础施工质量的对策

4.1 严格控制成桩质量

成桩质量对桩基础施工的重要影响是不言而喻的，进行成桩质量控制的过程中，首先应确保混凝土配置比例，保证其强度系数与和易性在标准范围内;其次对桩基材料搅拌计量系统进行控制，在保证用料质量的同时还应确保用料的精确性;第三，对于混凝土运输设备进行检查，确保其不漏降、不离析;第四，对于制桩操作人员来说，应保证其有丰富的制桩经验，在正确的技术指导对成桩质量进行控制。

4.2 对不合格桩基的处理

桩基础施工过程中的不合格桩基主要是指桩身完整性检测不合格(小应变或超声波)、桩基承载力检测不合格，桩位超偏或者是桩顶标高超偏，在桩基础施工过程中一旦发现以上问题，应及时的下发相应的整改通知单，并严格督促施工单位联系设计单位制定出相应的解决处理方案。对于超过偏差1.5 倍允许值的桩基一律被视为不合格桩基，应采用相应的增加破桩高度或者是局部加大承台截面面积的方式对其进行处理，同时在进行承台混凝土浇筑时要注意积水的清理工作，保证桩顶和承台之间能够进行有效的连接。

5 结语

桩基础施工中基础土的影响因素一般情况下较为容易受到水位条件以及地址条件的制约，如果想要确保桩基础施工的施工质量，就需要在对基础土的影响因素进行分析的前提下，进行相应的地质勘查工作，并借助于水文状况以及其他相关参数，总结出相应的经验，从而制定出科学合理的桩基础施工质量控制方案，更好的进行桩基础施工工作。

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