地基处理选择与桩基选型的分析

范 鹏 超

(山西省勘察设计研究院,山西 太原　030013)



地基处理选择与桩基选型的分析

范 鹏 超

(山西省勘察设计研究院,山西 太原030013)

论述了地基处理与桩基选型的重要性，分析了几种常用的地基处理方法及桩基类型的优缺点，并提出了地基处理选择和桩基选型的原则，为土建工程施工设计提供参考。

地基处理，桩基，安全性，土质

随着社会经济的不断发展，地基处理的工艺也得到了一定的发展，现有的地基处理方法多种多样，可根据现场的地理结构、土层性质选择最适合的地基处理方法，以达到最佳的对地基进行加固的效果。在地基处理过程中，由于需要应用到一些大型的机械设备，而这些设备的使用情况又较大的受到天气的影响，因此，在施工过程中，应加强安全防范工作，确保人员安全。

1　地基处理与桩基选型的重要性

地基工程在整个建筑工程中占据了重要地位，地基工程质量不过关，整体工程质量就会出现问题。地基的处理以及桩基的选型并不是千篇一律的，实际的土质情况决定了地基的处理以及桩基的选型，有很多的土壤类型并不能用于地基的修建，不适合做地基的土壤有充填土、饱和松散土等。对于不适合做地基的土壤，一般都会采取相应的措施加以处理。地基的处理方式随着地基本身的实际情况需要进行区别对待，施工方一般都需要考虑工程造价、环境条件、材料供给等因素，从而确定最终的处理地基的合理方式。除此以外，地基工程对于承受力的要求也较高，加固是针对达不到要求的地基最常用的处理办法，加固中一般会运用到桩基础，以改善土壤整体的刚度，从而使土壤各个方面的载荷能力都有所改变和加强。

2　类别的区分

桩基础的构成包涵了多个单桩，连接的方式是在桩的顶部设置一个承受平台和桩身，这样载荷的传递就会经过一个整体，并以整体的方式来传递。桩基承台会因为不同的位置而形成不同高度的承台，较高的平台在一般情况下会应用在桥梁与码头的工程建设中，而在房屋建筑中，对于低承台的运用较多，并且，依据自身承载的性质，桩基又分为摩擦桩和承端桩。地基可以分为两种形式，第一种就是天然情况下自己构成的地基，第二种是在人为作用下形成的地基，天然地基一般应用于不易发生沉降的土壤中，天然地基相对于人工地基对于建筑工程施工的难度来说更加简便，并且天然地基耗费的资金物力都相对少得多。

对于桩基选型主要根据地基的具体埋深来定，其中主要包含了水泥土夯实桩与强夯桩两种，水泥土夯实桩一般都用来构建厂房，因为厂房对于建筑结构的牢固度要求相对较低，相对于强夯桩而言，水泥土夯实桩消耗的成本更低。

3　地基处理选择

根据处理原理可将地基处理的方法划分为以下几种。

3.1加筋法

加筋法就是将砂桩、树根桩等打入相对软弱的土层结构中，作为建筑地基的加筋，有时也会使用到土工聚合物来代替砂桩与树根桩。通过加筋后的复合土体与单一的土体相比，其各方面的能力都得到了升级，比如其抗剪能力、抗压能力以及抗弯能力等都更强了。将这些因素结合就能有效保证建筑整体地基的稳定程度，使建筑工程能够加强自身的质量建设，在这其中所提到的土工聚合物大都是指建筑材料和建筑预制构件，该类物质都是由纤维材料制作而成的。现在应用的主要土工聚合物成品主要有土工膜以及塑料排水板等。在一般情况下，各种地基的加筋都可采用树根桩来完成，而堤坝软土地基的加筋一般都采用土工聚合物，钢筋的配筋在各类软弱地基中应用广泛。

3.2排水固结法

排水固结法通常是在地基为软土的情况下应用较多，排水固结能够使地基空隙里面的水分被排放到其他的地方，水分流失土壤的强度就会得到提高，从而形成固结的效果，固结以后，地基的承载力得到增强，地基沉降的幅度也会大大降低。排水固结的方法有多种，其中包含真空预压法以及电渗法等，为了提升地基的承载能力，通常会采用堆载预压法对地基进行堆土预压。

3.3振密、挤密法

振密、挤密法一般适用于湿陷性黄土与砂土以及粘性土壤的加固中，主要是通过对土壤进行振动与挤压来降低土壤的孔隙比，提高其密度，最终达到增强地基承载力的目的。

3.4置换拌入法

在一些置换项目中，为了增强地基的承载力，压缩量更低，经常会应用到碎石与砂粒来取代地基中的软土，然后在里面添加使其整体硬化的材料以达到稳固成型的目的，硬化材料有水泥浆液与硅酸钠浆液等。一般在添加固化液的时候都需要进行充分的搅拌，使各种材料之间均匀粘结，并发生物理变化与化学变化，增强粘结效果。一般在进行封堵泉眼与制止流沙的时候会采用电渗硅化法。

4　桩基选型

桩基有沉管灌注桩、管桩、冲孔灌注桩、通过人工挖孔并进行灌注的桩基等多种类型，下面对这几种桩基类型进行分别介绍。

4.1沉管灌注桩

这种桩基自身的造价不会很高，而且整体的桩径和桩长不管是在粗细还是长短方面都较为一致，缺点是在拔管的过程中一定要多加注意，因为这个过程容易造成桩基断裂与缩颈，桩与桩之间在受到碰撞之后还会由于过于脆弱而产生挤压的情况。图1为沉管灌注桩施工工艺流程。

4.2管桩

使用这种桩型的时候，沉桩工期一般都具有较短的特点，其施工质量也较容易被施工方掌握，建造的单方混凝土自身也具有较高的承载力，不过挤土的情况也是时有发生的，进而会造成地下管网的破坏，甚至会因为接桩没有把握正确的技术而发生临桩上浮乃至桩头损坏的现象。

4.3冲孔灌注桩

冲孔灌注桩施工中，第一步设置浆池或者浆沟，第二步埋设钢护筒，第三步进行桩机对位，第四步是冲孔(开孔、正常冲孔、冲打岩层)，第五步是下钢筋笼，第六步是清孔，第七步灌注水下混凝土。

优点：1)节省钢材的使用量；2)随着埋深的增加可以自由调节桩长；3)桩直径大；4)不存在挤压土的现象。

缺点：1)单方混凝土自身没有较高的承载力；2)对于环境的污染较为严重；3)没有办法完全掌握施工的质量；4)不同的工序之间会产生较为密切的相互影响。

4.4通过人工挖孔之后灌注的桩基

人工挖孔灌注桩由于施工工艺上面有自身的要求，通常会将桩径设计得比其他情况更大，人工挖孔灌注桩施工操作相对简单，对施工现场的环境要求也非常低，而且施工过程中不会产生太大的噪声，使用这种桩基，桩径的选择性较多，并且可以节约大量的成本，不过在挖孔的过程中需要往里面注水，而注水又会引起地面高度降低，除此之外，该方法需要消耗大量的人力劳动，且对于工人的生命安全保障较低。

5　安全性的考量

确保工程具有较高的安全性是一项工程中至关重要的原则，基于地基的建设非常重要，且存在一定的危险系数，确保地基建设过程中人员的安全尤为重要。桩基础的施工中通常会运用到一

些大型的机械设备，这些设备的使用过程中会因为天气的变化而降低使用操作的便利性，在工程施工中，因各个方面和各种程度的影响会存在较大的安全隐患，这就要求建设单位的施工人员严格遵循有关要求，依照适合的进度合理调动机械的使用，在恶劣环境天气中，应杜绝大型机械的运作，要始终贯彻安全第一的生产原则，不能一味的赶工期，要结合实际的状况，将施工人员的人身安全放在第一位，所谓安全施工，最主要的就是施工人员的安全，确保了施工操作人员的人身安全才能实现安全施工。除了机械设备与天气等因素以外，面对不同的地层条件时，安全隐患的表现形式也会不同，因此，在施工要求方面也存在差异，其差异较为明显的表现在钻孔上面，针对地层条件，其安全隐患一般有三种：

1)基岩层的地层硬度大，施工中会容易使钻头被卡住甚至断掉的情况，机械事故时有发生。2)软硬互层很容易导致钢筋笼被卡在钻孔内，使施工无法顺利进行。3)在砂层与粘土层中，孔洞塌陷和埋钻的情况也较容易发生。

总体来说，对于所有的工程建设项目而言，安全隐患是不可避免的，因此，在处理地基的过程中，施工方在施工时，要具体分析现场的实际情况，采取合理的措施，加强安全防范工作，最大限度的确保施工安全，随着建筑行业施工技术的不断提升，施工安全监管工作也比以前更加严格，如何在施工监管技术发展的同时，确保施工的安全性，已经是建筑行业未来发展面临的重要问题。

6　结语

地基的质量影响到整体工程的质量好坏，而在地基处理的过程中，通常都是由土质情况来决定地基的处理以及桩基的选型的，对于不适合做地基的土壤，一般都会采取相应的措施加以处理。地基处理的方法有加筋法以及排水固结法等等，应根据实际情况来选择对应的地基处理方法。桩基有沉管灌注桩、管桩、冲孔灌注桩、通过人工挖孔并进行灌注的桩基等多种类型，它们均有自身的优缺点，在实际应用中应加以灵活运用。

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Analysis on foundation treatment selection and pile foundation selection

Fan Pengchao

(Shanxi Academy of Survey & Design, Taiyuan 030013, China)

The thesis discusses the importance of foundation treatment and pile foundation selection, analyzes common foundation treatment methods and merits and defects of various piles, and puts forward foundation selection and pile foundation selection principles, which has provided some guidance for civil engineering construction and design.

foundation treatment, pile foundation, safety, soil property

1009-6825(2016)25-0078-02

2016-07-01

范鹏超(1980- ),男,工程师

TU473

A