淺談樁基礎(chǔ)施工中地基土的影響因素

■胡延武 ■安徽省城建設(shè)計研究院，安徽 合肥 230000

樁基礎(chǔ)能夠承載較大的豎向載荷，同時能夠有效的減少施工材料的消耗和施工作業(yè)量，是現(xiàn)代建筑工程的重要組成部分。本文在對樁基礎(chǔ)的分類以及常見樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，從樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響因素入手，探討樁基礎(chǔ)施工中的常見問題和應(yīng)對策略。

1 樁基礎(chǔ)施工的常見技術(shù)

1.1 常見施工技術(shù)類型

作為一種典型的基礎(chǔ)類型，樁基礎(chǔ)在現(xiàn)代建筑工程中具有著較為廣泛的應(yīng)用。一般情況下，在地基土質(zhì)松軟并且采用普通方法無法使地基強度得到增加，或者地基強度和穩(wěn)定性不能滿足相關(guān)工程施工要求時，可以采用樁基礎(chǔ)。其工作原理如下:通過在地基中插入多根樁，將建筑物的上層負荷通過樁柱傳送至更深更為穩(wěn)定的巖層或者是土層，最終間接性的達到加固建筑物地基的目的。當前較常使用的樁基礎(chǔ)有預(yù)制樁、復(fù)合地基樁(CFG 樁、水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁)和鉆孔灌注樁、抗拔錨桿等。合肥地區(qū)南北土層差別較大，北城地區(qū)入巖較早，成孔困難，宜選用大功率旋挖鉆機成孔，南部地區(qū)老土層厚度較厚，成孔基本30 米左右才能入巖，可考慮旋挖成孔、人工挖孔樁或者預(yù)應(yīng)力管樁。

PHC 管樁如果按照施工方法的不同對樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進行分類，其可以分為振動樁施工技術(shù)和靜力壓樁施工技術(shù)兩種。對于振動樁施工技術(shù)來說，其主要原理是通過安裝相應(yīng)的固定振動器，并在振動作用和樁基自身重力作用下使樁自動下沉到基層土地，操作程序相對簡單，并且其打樁效果相對較高，施工過程中所需要花費的成本也較低。靜力壓樁施工技術(shù)則是通過樁架配重以及樁自身重力作用，將樁慢慢壓入土層中，其有著施工噪音小且操作簡單方便的特點，但是其對施工連續(xù)性有著較高的要求，目前被廣泛應(yīng)用于黏土層施工中。

鉆孔灌注樁按其成孔特點現(xiàn)主要分為機械成孔(旋挖、長螺旋鉆機等)、人工挖孔樁成孔，現(xiàn)階段人工挖孔樁由于施工中存在較大安全隱患，處于限制使用。旋挖灌注樁由于施工效率高，安全經(jīng)濟，現(xiàn)正逐漸代替人工挖孔樁基。但與人工挖孔樁采用砼護壁相比，旋挖樁采用泥漿護壁，在持力層沉渣控制上存在更大難度。長螺旋鉆機適合樁徑900mm 以下小直徑樁基成孔，但無法采取泥漿護壁，無法保證成孔質(zhì)量，僅適用于圍護樁等干成孔。

1.2 施工注意事項

樁型和樁長是樁基礎(chǔ)施工過程中最為主要的兩個參數(shù)，在施工過程中應(yīng)注意根據(jù)施工場地的詳細地質(zhì)情況，設(shè)計出多種不同的樁型和樁長選擇方案，并通過對地基承載能力和樁基沉降問題的實地驗算，對樁型和樁長進行擇優(yōu)選取，最終確定出合適的樁型和樁長參數(shù)，從而保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

2 樁基礎(chǔ)的分類及基礎(chǔ)土的影響因素

2.1 樁基礎(chǔ)的類別劃分

樁基礎(chǔ)在工程施工中如果按照不同的分類標準，可以劃分出不同的類型，主要是由于其分類方法的不同，其所對應(yīng)的名稱也不盡相同。如果按照使用功能對其進行劃分，其主要可分為豎向抗壓力樁、抗拔樁以及水平方向的受荷載。如果按照樁身材料進行劃分，其主要可以分為混凝土類樁、木結(jié)構(gòu)樁、鋼結(jié)構(gòu)樁和組合結(jié)構(gòu)樁等等。

2.2 樁基礎(chǔ)施工中地基土的影響因素分析

樁基礎(chǔ)施工中的基礎(chǔ)土影響因素相對較多，其主要受到地質(zhì)水文條件以及地基條件的影響，并且影響作用相對較為復(fù)雜。以上影響因素中的任何一個細節(jié)都可能會對整個樁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生不良影響，所以應(yīng)對其各種因素進行具體分析。

(1)地層結(jié)構(gòu)。地層結(jié)構(gòu)對樁基礎(chǔ)施工中的地基土影響主要體現(xiàn)在樁的類型和成樁方式選擇上，比如在地層中具有較多礫石的條件下，其成孔的效率會大大降低，會對樁基礎(chǔ)施工以及整個工程施工造成一定的影響。砂土層場地由于樁具有擠土效應(yīng)不適宜采用管樁及人工挖孔樁。淤泥質(zhì)土層由于易出現(xiàn)護壁坍塌，不適宜采用人工挖孔樁等。

(2)持力層特性。在持力層影響因素中，最為主要的是持力層的強度，如果持力層的強度過大，在施工過程中就需要借助相應(yīng)的沖擊鉆進行施工。而對于持力層的深度來說，深度過大也會一定程度上影響到人工挖孔樁作業(yè)。另外，在持力層巖石風(fēng)化物發(fā)生軟化作用的情況下，其應(yīng)選擇閉口型預(yù)應(yīng)力管樁，從而減少其對基礎(chǔ)土的影響作用。如果持力層中存在著較大的軟弱層，那么就不易進行沉管灌注樁和人工挖孔樁的施工，如果持力層中存在著流沙層，那么在施工過程中就應(yīng)盡可能的避免挖孔樁施工作業(yè)，以上施工過程中都需要采取相應(yīng)的輔助防護措施。

(3)地下水位。地下水位對樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響相對較大，對于不同的地下水文條件，應(yīng)在掌握其分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，進行周密的勘查工作，從而在確保對地下水源有了清晰的了解之后，再進行鉆、沖孔灌注樁的埋設(shè)工作。需要注意的是在運用反循環(huán)鉆孔進行施工時，應(yīng)確保護筒的頂端在最高地下水位線2m 以上，從而保證地下水不會對樁基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)的影響。在采用灌注樁時，應(yīng)對滲水情況作出及時檢查，避免灌注樁產(chǎn)生的大量泥漿，從而造成塌孔現(xiàn)象。

(4)地質(zhì)條件。地質(zhì)條件對樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響主要表現(xiàn)在部分灰?guī)r分布地區(qū)，這種地質(zhì)往往由于水分關(guān)系的影響會造成原有強度的喪失，灰?guī)r殘積層本身具有良好的滲透性能，在該種地質(zhì)條件下更容易產(chǎn)生地下暗河以及溶洞等現(xiàn)象，從而對樁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生不良的影響，最終影響到地基土的穩(wěn)定性和樁基礎(chǔ)施工的安全性。所以在進行樁基礎(chǔ)施工前，應(yīng)對相應(yīng)區(qū)域做好地質(zhì)狀況勘察和分析工作，規(guī)避不利于樁基礎(chǔ)施工的地質(zhì)基礎(chǔ)條件。

3 樁基礎(chǔ)施工中的常見問題分析

3.1 樁基礎(chǔ)缺陷問題

樁基礎(chǔ)缺陷問題主要是由于工程施工前期的勘探工作不到位造成的，致使在樁基礎(chǔ)澆灌時產(chǎn)生局部塌孔現(xiàn)象，使樁基礎(chǔ)的樁身產(chǎn)生了局部缺陷。另一方面，由于施工過程中用力不均勻，可能造成拆管過程中混凝土受到連續(xù)擾動，在導(dǎo)管氣密性較差的情況下，勢必就會對正常的翻漿工序產(chǎn)生一定的影響。

3.2 斷樁和縮徑問題

斷樁和縮徑問題通常是由于地質(zhì)構(gòu)造原因引起的，由于持力層通常位于強風(fēng)化巖層中，所以基巖表面強風(fēng)化層向?qū)^為薄弱，在這種地質(zhì)構(gòu)造下打樁，在管樁穿過軟覆蓋層觸及到堅硬巖石時，會隨著阻力的加大，貫入度慢慢降低，造成了沖擊力直接作用于樁身，很容易使樁身產(chǎn)生斷裂。

4 提升樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的對策

4.1 嚴格控制成樁質(zhì)量

成樁質(zhì)量對樁基礎(chǔ)施工的重要影響是不言而喻的，進行成樁質(zhì)量控制的過程中，首先應(yīng)確保混凝土配置比例，保證其強度系數(shù)與和易性在標準范圍內(nèi);其次對樁基材料攪拌計量系統(tǒng)進行控制，在保證用料質(zhì)量的同時還應(yīng)確保用料的精確性;第三，對于混凝土運輸設(shè)備進行檢查，確保其不漏降、不離析;第四，對于制樁操作人員來說，應(yīng)保證其有豐富的制樁經(jīng)驗，在正確的技術(shù)指導(dǎo)對成樁質(zhì)量進行控制。

4.2 對不合格樁基的處理

樁基礎(chǔ)施工過程中的不合格樁基主要是指樁身完整性檢測不合格(小應(yīng)變或超聲波)、樁基承載力檢測不合格，樁位超偏或者是樁頂標高超偏，在樁基礎(chǔ)施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)以上問題，應(yīng)及時的下發(fā)相應(yīng)的整改通知單，并嚴格督促施工單位聯(lián)系設(shè)計單位制定出相應(yīng)的解決處理方案。對于超過偏差1.5 倍允許值的樁基一律被視為不合格樁基，應(yīng)采用相應(yīng)的增加破樁高度或者是局部加大承臺截面面積的方式對其進行處理，同時在進行承臺混凝土澆筑時要注意積水的清理工作，保證樁頂和承臺之間能夠進行有效的連接。

5 結(jié)語

樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響因素一般情況下較為容易受到水位條件以及地址條件的制約，如果想要確保樁基礎(chǔ)施工的施工質(zhì)量，就需要在對基礎(chǔ)土的影響因素進行分析的前提下，進行相應(yīng)的地質(zhì)勘查工作，并借助于水文狀況以及其他相關(guān)參數(shù)，總結(jié)出相應(yīng)的經(jīng)驗，從而制定出科學(xué)合理的樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制方案，更好的進行樁基礎(chǔ)施工工作。

［1］陳仁祥.樁基礎(chǔ)施工中地基土的影響因素分析及應(yīng)用［J］.中國建設(shè)信息，2010(13):102 -104.

［2］杜磊.樁基礎(chǔ)施工中地基土的影響因素分析及應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(21):241 -241.

［3］劉茂森，樁基礎(chǔ)施工中常見質(zhì)量問題及對策［J］.城市建設(shè)理論研究，2013(36):55 -56.