探討工程地質勘察中地基處理原則以及樁基形式

文/黃鋒、趙亮 四川省川建勘察設計院 四川成都 610017

探討工程地質勘察中地基處理原則以及樁基形式

文/黃鋒、趙亮 四川省川建勘察設計院 四川成都 610017

基于工程地質勘察與施工存在的問題，結合建筑工程實例，在簡要闡述地基處理原則的基礎上，提出了五種地基處理樁基形式，并通過試驗驗證，工程中所用的復合地基可很好滿足承載力需求。

工程地質勘察；地基處理原則；樁基形式

開展工程地質勘察的主要目的在于為工程設計與施工提供可靠的地質依據，由于工程地質條件復雜多變，使得工程施工會受到多方面因素的影響，施工中可能會出現一些問題。因此，為確實施工質量，應在嚴格按照工程地基處理基本原則的基礎上，全面分析各種實際問題，并制定有效的解決方案，再結合工程的實際情況，選出最佳的樁基形式，從而為工程施工的順利開展奠定堅實的基礎。

1、工程地質勘察與施工存在的問題

1.1 工程地質勘察問題

開展工程地質勘察的主要目的在于為工程設計與施工提供可靠的地質依據，然而由于巖溶等地區的巖石起伏相對較大，巖石出露不具備嚴格意義上的連續性與規律性，表面巖層較為脆弱。以某建筑工程為例，使用傳統的地質鉆探技術實施勘察存在很大的難度，不能很好的反映出巖溶等實際情況，所以根本無法滿足設計與施工要求，導致在工程施工過程中還要對工程場地進行復勘，為地基處理工作以及樁基方案選擇等都帶來了一定影響，不僅影響工期，還會增大成本。由此可見，面對巖溶地質，單一運用傳統的鉆探技術是遠遠不夠的，還要與其他勘察技術相結合，起到互相支持、互相認證的效果。對于該建筑工程而言，可以使用電法、電磁法對基巖的埋深進勘探，同時運用跨孔電磁波計算機層析成像技術對地下的洞穴進行勘探。在此基礎上配合使用傳統的鉆探技術，可將一部分孔進行加深，形成電磁波的接收與發生井，從而實現從點到面的全面探查模式。

1.2 工程施工問題

由于巖溶等地質形態的存在，使得工程施工經常面臨以下問題：

鉆探與地基處理鉆孔過程中，會出現滲漏、卡鉆、掉鉆以及偏孔等問題；

在相同的承臺上，樁長存在極大的差距，數米至數十米不等；

鉆孔、樁基施工以及人工挖孔的見巖均不相同；

（4）偶見超長樁；

（5）人工挖孔樁發生涌水等情況；

（6）靜壓預制管樁存在較大的斷樁幾率，最大時可以達到30%左右；

（7）地面不同程度塌陷，周邊建筑沉降、開裂等。

2、地基處理基本原則

依據地質勘察結果對工程地基整體情況進行評價，如果評價無法滿足穩定性需求，則需在施工前對地基進行適當的處理。就本工程而言，地基中存在對穩定性造成直接干擾的巖溶洞隙，結合深入勘察結果，對勘察到的主要信息，包括位置、規格、埋深等進行綜合分析，遵循因地制宜理念，得出以下幾種處理措施：

針對小洞口洞隙，主要使用鑲補法或嵌塞法；

針對大洞口洞隙，可使用梁、拱等結構進行跨越；

若圍巖不穩定且存在破碎巖體，則需采用灌漿法進行加固；

如果洞隙規模相對較大，可采取柱距調整等方法予以處理。

3、工程地基樁基形式

3.1 沖孔灌注樁

沖孔灌注樁如圖1所示。此樁基形式主要適用于巖溶較發育，且溶洞層數較多的地基，樁基可以透過上層溶洞的頂板，直到溶洞下層。現場施工人員可根據沖擊聲響得出頂板的實際厚度，據此推算出樁基是否已經接近持力層。為確保樁基施工質量，應先進行超前鉆探，以明確洞穴的實際情況，然后將沖擊鉆深入到巖層當中。如果地基中存在規模較大的溶洞，則不能該樁基形式，以免造成混凝土大量流失等情況。由于沖孔主要依靠鉆頭重力進行成孔，所以這種樁基形式還能在開口裂隙較多的情況中使用，施工過程中應注意樁孔的垂直度。

圖1 沖孔灌注樁

3.2 鉆孔樁

鉆孔樁直徑相對較大，受力形式清晰，施工簡便，主要適用在大荷載、存在孤石且巖溶表面較不平整的地基。這種樁基形式可以透過孤石和夾層，樁基頂端與持力層直接相連，而且樁端也具有相對較好的嵌巖性。但這種樁基形式不能使用在裂處較多的巖溶地質中，這是因為樁基施工過程中容易出現卡鉆等情況，甚至還會出現孔斜等問題。

3.3 預應力管樁

此樁基形式主要適用在存在淤泥、流砂等地基，壓樁過程中所用的預應力管樁不會受到以上因素的干擾，并且其單樁承載力可通過壓力表讀出，因此整個施工過程的承載力情況都較為直觀，現場施工人員十分容易掌握，但這種樁基形式在土巖較為軟弱的位置容易發生斷樁等問題，施工中應給予充分關注。

3.4 群樁

如果巖溶的表面較為復雜，覆蓋一定厚度的沙土且運用以上樁基形式均無法達到預期目標時，則可以運用群樁形式，此樁基在復雜地質條件中的應用較為廣泛。群樁樁端并不完全支撐在巖層表面上，只有其壓力泡會直接覆蓋在基層表面上，存在質地堅硬的下臥層就可以滿足相應的設計與施工要求，通過這樣的方式，可以很好的規避復雜地質情況下帶來的多種風險和危害，從而進一步保證樁基施工安全。

3.5 復合地基

如果建筑的荷載程度較低，其存在較多土洞，運用復合地基可以有效避免直接采用自然地基所出現的大部分問題，包括不均勻沉降與承載力等。復合地基中，局部土體會被換位其他增強體，由地基土承擔上層主要載荷，本建筑工程采用的就是這種地基處理形式，所選增強體為深層攪拌樁，地基施工完成以后開展壓板載荷試驗，此復合地基在正常條件下的承載力為220kPa，完成符合設計與施工要求。

4、結束語

地基是工程的重要基礎，是決定工程整體質量的關鍵因素。由于地質條件復雜多變，地質勘察與施工過程中很容易出現各類問題。為此，應對工程地基處理的原則進行明確，在此基礎上結合工程的實際情況與具體要求，選出一種適宜的樁基形式，并在施工中加強管理，優化組織設計，確保發揮出所選樁基形式的最佳效能，從而為工程建設提供可靠的基礎。

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[2]黃治中.工程地質勘察工作中地基處理及樁基形式的探討[J]. 建材與裝飾(中旬刊),2007,(10):261-262.

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