岩土工程勘察与桩基础的选择

姚金涛 蚌埠市勘测设计研究院

岩土工程勘察中，桩基选择十分重要，实际施工中，因场地不同，故而会影响最优型选择。施工前期，应做好岩土工程勘察，认真分析勘察报告，结合不同场地与岩层环境合理选用桩基类型，如此即可有效节约施工期限与施工成本。

一、确定土基持力层的主要因素

（一）桩承载力

就支撑桩来说，其多要将桩尖插过风化层，然后进到新鲜岩层中。一般情况，该结构都由形式、材料、沉桩设备等方面情况决定表面风化层深度。该过程可以借助试桩法确定。工程沉桩期间，多从后贯入度进行控制，通常情况下，将深度控制在2cm内。就摩擦桩而言，桩基持力层需要选用低压缩性土层，然后与桩尖承载力理论值与桩基范围土层摩擦力相结合，预估单桩承载力，最终借助试桩对其进行合理验证。

（二）桩基预估变形

桩基持力层确定期间，应保证单桩承载力符合要求，同时还应满足群桩基础沉降要求，一般情况下，多由深土层压缩性控制桩基变形程度。因传统成桩设备较为滞后，故而使得沉桩与桩长难以穿过硬土层，且仅可以在软土层中操作，但仍有一些厚高压缩性软土层出现在桩端压缩层内，这会明显增加桩基变形，难以符合实际规定。因此，有必要和地基变形要求相结合，确定最佳桩基持力层。此外，待确定完桩基持力层后，还应结合桩尖进到土层深度。实践数据显示，桩基变形情况，经常受到土层进入深度影响，如果持力层较厚，进入深度则较多，相反，下卧层当中存在软土层，进到持力层内的越多，则会导致桩基结构变形。

（三）沉桩机械设备条件

确定桩尖持力层期间，应与实际情况相结合。与此同时，既要结合沉桩机械情况，还应认真选用沉桩技术。在分析完上面几项因素后，可大体上确定桩基持力层，便于借助试桩操作合理验证。如果情况与实际需求相符，此时可以全面分析类型持力层与进入持力层深度，便于选用最佳持力层。

二、不同地质下的桩基种类选择

（一）软土基桩基础选择

通常来讲，软土地基很容易变形，承载力相对较差，土质不均，且土质多为抗剪力弱与很多淤泥质土构成。再者，软土工程不利于应用，且具备孔隙比大、强度小、压缩性大，流变性与触变性等特点，一般情况下，受到外加荷载力的作用软土地基常常会排出孔隙内部水分，进而使得孔隙比不断下降，从而导致软土地基固结变形。再者，土体超静孔隙水压力逐渐扩散，土地应力不断增加，故而使得沉降速度不断提升。通常来讲，软土地基浅基础难以符合稳定需求，因此需要借助桩基础来加固。桩基础因具备较强的承载力与抵御荷载特点，故而被大量应用在软土地基当中，加上其可以将荷载均匀传到不同支撑当中。对比其他基础而言，桩基础施工更快、承载力更高、投资低、施工效果很好。桩基类型选择期间，应结合荷载力情况、桩基应用要求与操作环境等方面情况确定。若在软土地基当中操作，需要合理选择桩基础，同时有效缩减钢筋笼直径。

（二）风化岩桩基础选择

风化岩主要为在长期的太阳辐射、生物和水等作用下，地表土层岩石破碎、疏松等现象。一般这一过程也叫作风化作用。地表岩石在原地发生机械破碎，但没有产生新的事物，再者，化学成分没有发生变化，这一过程即物理风化。例如，矿物岩石冰劈、热胀冷缩、盐分结晶等都会引起岩石破碎，慢慢碎裂。在二氧化碳、氧气及水分等作用下，岩石矿物与化学成分出现明显改变，同时还会产生新的矿物，这一现状即化学风化作用。通常来讲，很多岩石都会产生风化，但并不是所有岩石都会按照同样的路径与速率变化，在长期情况下，观察不同环境下岩石风化情况，其次，岩石风化过程主要受到自身特点、地形、气候等方面影响。由于岩石种类不同，结构构造与矿物组成也不一样，矿物类型不一样，其自身溶剂性也不一样。一般情况，孔隙分布与矿物力度等都会对岩石表面积和易碎程度产生影响。因此，针对风化岩地质而言，选择桩基种类期间，应与实际情况相结合。例如，针对地表风化硬岩石层可以选用钻孔扩底桩、爆破成孔桩等桩基础。这几种桩基础都是使用现浇钢筋混凝土，这里爆破成孔桩需要在成孔处买房炸药，待岩石被炸碎之后再挖孔；长螺旋钻孔灌注桩一般在特定位置旋钻成孔；钻孔扩底桩将下钻钻头到设计深度，待钻头张开之后，逆向朝上旋转。

三、桩基础选择参考因素

（一）地下水与地表水

地下水流向和地形倾斜方向大体相同的，地下水总径流由西北朝东南方向运行。地下水主要是第四系松散土层孔隙水与岩溶裂隙水。桩基施工期间将微风化灰岩当作基础持力层，因该层系富水性很差，水动力十分普通，孔隙水对桩端摩阻力与侧摩阻力产生的影响很小。此外，场地基底岩石多是溶洞灰岩，溶洞裂隙水十分复杂，对工程建设有很大影响，故而施工期间会对桩基础施工产生不利影响。

（二）特殊岩土

场地岩土特殊，且多为坡残积土与素填土。建厂地多包含素填土，没有进行自重固结，故而会对桩基产生一定负摩阻力。因软土层会消除桩端侧摩擦力，降低竖向承载力，故而会导致建筑出现不均匀沉降。因此，应加大承台刚度，减少荷载，提升上端结构均匀性与刚度。

（三）岩溶场地

冲孔灌注桩施工期间，因施工震动与岩溶地下水产生的影响，很容易导致孔口塌陷。因此，桩基施工期间，需要减少震动产生，若碰到软土与溶洞，可以使用钢护筒护做好护壁处理。设计期间，采取冲孔灌注桩施工期间，需要提前对工程进行勘察，保证一桩一孔，深入了解溶洞发育现状，待冲孔穿过岩层分界面期间，需要在冲孔操作期间对桩锤冲程进行合理调整，防止卡锤情况出现，若溶洞顶板很薄，需要对桩锤冲程进行合理调整，防止穿击情况产生。

四、结语

综上，岩土工程勘察设计期间，需要确定土基持力层因素，充分掌握操作位点不同土质构成，然后结合本地特点，认真选用桩基础成孔法，保证桩基础工作有序开展，同时保证工程施工安全开展。