巖土工程中地基與樁基礎處理技術分析

文/陳超 江蘇華東建設基礎工程有限公司 江蘇南京 210000

1、地基與樁基礎概述

作為土木工程的一種，巖土工程的主要目的是研究巖土體的特性。地基與樁基礎的施工處理是巖土工程中的兩個重要環節。

地基指的是存在在建筑物底部下方一定深度與范圍內的土層。任何建筑物都需要有安全可靠的地基基礎。在進行地基的處理和建造時，要給予其堅固的強度和穩定性。在對地基增加荷載時，要避免剪切破壞等現象的發生。除此之外，還要注意地基的沉降和變形情況，盡量減少安全隱患以保證建筑物的正常效能。

樁基礎是指多個深入土體中的樁和為連接樁頂而存在的承臺或承臺梁組成的基礎結構，它是深基坑中應用廣泛的一種建筑形式。樁即深入到土層之中的受力構件，它由三個元素構成：樁頂、樁身和樁端。其作用主要是將地上建筑物的荷載壓力轉移到承載力較強的深厚土層中，或擠密軟弱土層來提升地基的承載力和固結度。根據樁的受力情況可將其分為端承樁和摩擦樁，端承樁指自上而下，從軟土層穿入到硬土層上的樁，施工中要嚴格控制端承樁的貫入度；摩擦樁是完全進入在軟土層中，用于擠密軟土層，提高其承載力的樁，施工時要嚴格控制樁尖設計標高。根據施工方法可分為預制樁與灌注樁，預制樁可再根據沉入土中的方式劃分為打入樁、水沖樁、振動沉樁和靜力壓樁等；灌注樁指利用樁位鉆孔和鋼筋骨架并在其澆注混凝土而成的樁，可分為鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁等。

2、地基與樁基礎處理技術

2.1 地基處理技術

（1）強夯技術

強夯技術利用重錘反復在高處落下產生的強力來夯擊地面，從而加固地基的穩定性。該技術最早由法國人梅納提出，在20世紀七八十年代廣泛應用于我國的建筑行業。

強夯技術的應用范圍是碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。在夯擊過程中，夯擊點的布置要呈等邊三角形、正方形，各點之間的間距要根據加固深度而定。夯擊次數與變數根據地基土的性質而確定，大多數工程的夯擊遍數為2至3遍，最后再加以低能量滿夯2遍。夯擊的間歇時間取決于超靜孔隙水壓力的消散時間，一般粘性土質要間隔3至4周。

（2）排水固結技術

排水固結技術一般在飽和軟粘土地基中使用，當地基處于荷載狀態時，可以慢慢排出空隙中的水，因而孔隙的體積會逐漸變小，使地基固結發生變形。與此同時，超靜孔隙水壓力慢慢消散，提高了有效應力，使地基土的強度逐漸增長。

排水固結技術是目前較為成熟、廣泛應用的技術，它在加載預壓期間就可以完成地基的沉降，減少建筑竣工之后沉降現象的出現。除此之外，該技術還能提升地基的抗剪強度，從而提高地基承載力。

（3）水泥土攪拌樁技術

水泥土攪拌樁技術是在軟地基處理領域常用的技術，它以水泥為固化劑，強制其與軟土在地基深處攪拌從而在軟土與水泥之間發生一系列的物理化學反應，將軟土打造成具有一定強度的水泥加固體，從而提高軟地基的土地承載力。

該技術一般適用于淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散沙土等軟土地基。它增強了地基的整體性、水穩性和變形量。在應用此技術時要根據現場的實際情況有效加固深度，確定成樁技術參數和有效加固深度。同時，要選用強度等級為42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，具體水泥用量要根據實驗室試驗數據來確定。

2.2 樁基礎處理技術

（1）鉆孔灌注樁技術

鉆孔灌注樁技術指利用鉆機打出鉆孔，然后裝入鋼筋籠并灌注混凝土，最后筑城一個鋼筋砼樁。

該技術中的單樁承載力大，施工不受底層條件的限制，可深入地下數百米，而且場地占用面積較小，造價成本較低。但該技術需要施工單位由專門的鉆孔設備，如螺旋鉆、振動鉆或沖抓錐鉆等，在清理鉆孔中的殘渣時也有一定的難度。

（2）人工挖孔樁技術

該技術利用人口或機器在地基中挖孔，并在開挖過程中逐段進行支護工作，達到一定深度后再擴孔，利用鉆孔機鉆孔，然后清除孔底垃圾，安裝鋼筋籠，澆灌混凝土。

人工挖孔樁技術的設備簡單，操作方便，經濟適用。并且可在施工環境內同時開工，噪音污染小，施工人員還可以直接觀察底層情況，孔底殘渣清除難度小。但是利用此技術時可能會遇到一定的危險情況，如流砂、塌孔、缺氧、觸電等對人身安全帶來了巨大威脅。

3、地基與樁基礎處理技術的注意事項

3.1 施工區域的土層結構

土層結構的質量直接影響施工活動的開展。我國地質條件復雜多變，風化土質、軟土質等非常規土層結構經常遇到，為施工帶來的極大的難度。因而，為提高施工的效率，在正式施工之前要充分勘測周圍的地質環境，精確測量相關參數并參照類似的施工經驗制定出適宜的施工方案。

3.2 樁體傾斜問題

施工過程中造成樁體傾斜的原因有很多，首先是施工人員的操作不當和地質條件的不適宜，其次，樁端觸到堅硬的大石塊時也會發生樁體傾斜。除此之外，施工順序不合理、過小樁間距等因素都會直接或間接地導致傾斜現象的發生。

3.3 異常斷樁問題

異常斷樁問題在施工中出現的概率小，但危險性高。其原因通常是樁體傾斜角度過大或固定受力點不均勻，也可能是打樁時力度不當。

結語：

地基與樁基礎處理技術在巖土工程中都有很大的影響。為了建設安全可靠的建筑，保證建筑的穩定性和承載性，施工單位要高度重視地基和樁基礎技術的應用。本文通過調研了解了地基與樁基礎概況、主要應用技術以及應用注意事項，在施工過程中，相關技術人員必須要加強安全保障意識，做到責任擔當，恰當選擇處理技術，最大程度避免施工事故的發生。