岩土工程中地基与桩基础处理技术分析

2020-12-20邓明清

中国金属通报 2020年1期

关键词：垫层桩基础岩土

邓明清

（湖南省湘南工程勘察公司，湖南郴州 423000）

对于岩土工程来说，地基以及桩基础处理技术直接决定着整个工程的稳定性，所以在具体工程项目中要分析岩土工程施工特点，采取针对性的地基和桩基础处理技术提升项目整体施工质量，推动工程项目的进一步发展。

1 岩土工程地基处理技术关键内容分析

1.1 换土垫层

对于岩土工程来说，地基基础施工过程中最为常见的问题就是土体不符合施工标准要求，此种情况下就要利用换土垫层的方式实施地基土处理。换土垫层的方法更多应用在软土地基和具有季节性冻土的区域。换土垫层的具体操作为：采用砂石等强度相对较高的材料（例如素土垫层、砂垫层、碎石垫层等）替换掉原有软土地基，从而提升原有地基基础的强度，减少项目完成后投入使用过程中发生的地基基础沉降较大的问题，提升地基承载力。在实施垫层替换过程中一定要采取分层填土的方式来进行，这样能够有效提升地基土体的密实度，确保其承载力。

1.2 碾压以及夯实

对于某些施工难度较高项目来说，在施工过程中对于地基的要求相对较高，某些施工区域的地基土无法满足相应要求。此种情况下在进行地基基础处理时就要通过碾压以及夯实方式实施地基基础处理。此种处理方式的基本原理在于：利用增强地基基础的密实度来提升地基基础的强度。在实施碾压以及夯实过程中可以利用不同类型机械设备对地基基础实施操作，通过夯实操作能够对地基土土体性质有所改善，能够在一定程度上控制项目完成后使用过程中的地基沉降量。一般情况下，碾压以及夯实方法可以分成“机械碾压法”以及“振动夯实法”两种方式，其中机械碾压法主要就是通过相应机械设备（例如压路机、推土机等）对地基土实施碾压，一般情况下铺设20cm～30cm土层后需要碾压8次～12次，此种方法更多应用在大面积填土夯实工程当中；振动夯实法就是利用振动机对于地基土实施垂直方向的夯击，虽然此种方法的施工过程中需要消耗较长时间，但是效果相对较好，主要应用在砂土地基以及透水性相对较好的松散土地基当中。

2 岩土工程桩基础处理技术分析

2.1 严格遵照标准规范进行施工

第一，在正式施工之前一定要确定好地基基础的载荷情况，桩是基础承受载荷作用力最主要的部分之一，为了确保其具有足够的承载能力，在施工前一定要计算基础载荷。

第二，桩施工过程中一定要充分考虑好所在区域的具体情况，要充分明确施工所在地的地质条件。在桩基施工前要对所在区域土壤、地下水水位情况进行分析确认，这些因素都会对桩的施工过程、施工质量产生直接影响。另外，桩施工过程中也要对周边环境有所了解，因为桩施工过程中会对环境产生较大影响，例如钻孔灌注桩护壁的影响。同时也要充分考虑到泥水的处理方式。

第三，在桩施工过程中设备也是非常重要的组成部分，施工前一定要加强现场情况的测定，针对性的选择设备进行项目施工。

2.2 钻孔灌注桩施工技术分析

钻孔灌注桩技术由于具有抗震能力强、承载能力高、环境影响小等方面的优点而得到了广泛应用。一般情况下，钻孔灌注桩施工分为护筒埋设——钻孔——清孔——钢筋笼的制作以及安放——混凝土的灌注等工序。

第一，护筒埋设。一般情况下确保护筒内容稍大与桩径（控制在20cm～40cm），同时为了确保护筒强度，可以在上中下位置外部焊接加强筋。确保护筒埋设≥1.5m，护筒顶部位置超出地下水位1cm～2cm，要高出施工地面0.3m。

第二，钻孔。在钻孔初始阶段需要确保钻锥的稳定性，可以通过小冲程的方式来进行，确保初开孔的坚实性。钻孔过程中若是遭遇坚硬土层，可以通过中、大冲程来进行，避免空锤以及大松绳的情况。要确保钻孔的连续性，同时要对其进行详尽记录。

第三，清孔。在进行清孔时，一定要确保孔内部水位在地下水位之上1m～1.5m，清孔操作时要确保稳定性，避免操作较快而发生坍孔以及孔上涌问题。在清孔时要最大程度上将沉渣全部清除掉，确保混凝土和基岩的有效结合，从而提升桩基的承载力。

第四，钢筋笼的制作以及安放。在进行钢筋笼制作时，需要按照设计尺寸和钻架允许起吊高度整节或分节进行，检查合格之后才可使用。要保证分段骨架的稳固性，确保接头的错开。可以在钢筋笼的外部设置垫块来控制保护层，保证横向周边在4处以上，竖向间距控制在2m。若是钢筋笼发生弯曲变形就会造成其和孔壁接触紧密，容易引发钢筋笼的上浮。所以一定要提升钢筋笼的加工和组装精度，避免钢筋笼吊运过程中碰撞所引发的变形。

第五，混凝土的灌注。要根据桩孔深度确定相应长度的混凝土灌注导管（管径Φ25cm～Φ35cm），正式使用前需要对其进行试拼，同时要进行密封检查试验，确保导管和借口的牢固性；为了避免发生堵管的问题需要有效提升混凝土的流动性，所以要确保所用石子以及卵石的含泥量＜2%。为了提升混凝土的流动性，需要按照合适的配合比将水泥、砂子倒入到料斗当中，按照30%～60%～10%的水量进行添加，确保搅拌均匀，从加水到出料时间控制在60s之内。

2.3 静力压桩施工技术

对于岩土工程来说，桩基础施工所采用的静力压桩施工技术就是通过静力压桩机通过对土实施挤密活动，将桩打入到土中的方式。此种施工方式噪声相对较小、无振动，对于周边在建项目地基影响较小，成本相对较低。但是此种施工技术对于地质的土层具有较大的破坏，所以采用此种施工技术实施沉桩时一定要特别注意如下几方面：

第一，测量放线，定好桩基轴线，先定出中心再引出两侧，同时将桩的准确位置引测到地面并打设小木桩。

第二，若是沉桩过程中遭遇到较硬土层而阻力增加时，可以将最大静压力作用于桩上，并通过忽停忽压的方式对桩进行冲击，确保其缓慢下沉。

第三，一定要有效控制桩的终止条件，在桩下沉到设计标高之前不能过早停压，否则容易造成桩无法下沉的问题。

第四，要控制好上下节桩轴线的一致性，确保其节点弯曲矢高偏差＜1/1000。同时也要控制好桩位允许偏差。

2.4 人工挖孔桩施工技术分析

人工挖孔桩技术在桩基础施工中成本相对较低且质量较高，不会产生较大噪声，同时对于周边环境影响较小，所以应用广泛。人工挖孔桩的施工分为桩基开挖—桩孔钢筋制作—桩孔混凝土浇筑—护壁拆除施工等工序。

第一，桩基开挖。首先通过挖掘机等将施工区域整平，将表面杂物清理干净。之后按照设计图纸要求放出抗滑桩四个角点，并且通过石灰对其进行开挖线标记。桩孔开挖要严格遵照从上到下的顺序进行，随着开挖的进行要采取相应的支护，每节挖深1m之后要进行护壁混凝土的浇筑。为了提升模板的利用率，在护壁施工时可以采取拆上节、支下节的方式重复使用。

第二，桩孔钢筋制作。桩身钢筋的数量较多，施工过程中会受到场地限制，要确保每一节钢筋笼都符合设计尺寸要求。可以通过汽车吊将钢筋笼吊入到孔桩内部并对其进行绑扎，在此过程中一定要防止钢筋变形；要在钢筋笼上绑扎预制水泥块，从而保证桩基保护层厚度。另外，要对桩顶钢筋笼进行有效固定，避免混凝土浇筑时发生钢筋笼移动的问题。

第三，桩孔混凝土浇筑。浇筑方式要按照桩内情况来选择，桩内水位较低的情况下可以采取干桩浇筑的方式，桩内有较多渗水的情况下可以采取水下浇筑方式，浇筑过程中要下放导管；在混凝土浇筑过程中先要在桩孔上部设置临时性支架，将储料斗设置在支架上方。同时要在支架下部挂串筒（确保串筒到桩底距离≤2m）。混凝土浇筑过程中要进行分层振捣，并且控制分层厚度≤50cm。振捣过程中要确保振动棒插入到下层5cm～10cm范围。