岩土工程中地基与桩基础处理技术分析

文/陈超 江苏华东建设基础工程有限公司 江苏南京 210000

1、地基与桩基础概述

作为土木工程的一种，岩土工程的主要目的是研究岩土体的特性。地基与桩基础的施工处理是岩土工程中的两个重要环节。

地基指的是存在在建筑物底部下方一定深度与范围内的土层。任何建筑物都需要有安全可靠的地基基础。在进行地基的处理和建造时，要给予其坚固的强度和稳定性。在对地基增加荷载时，要避免剪切破坏等现象的发生。除此之外，还要注意地基的沉降和变形情况，尽量减少安全隐患以保证建筑物的正常效能。

桩基础是指多个深入土体中的桩和为连接桩顶而存在的承台或承台梁组成的基础结构，它是深基坑中应用广泛的一种建筑形式。桩即深入到土层之中的受力构件，它由三个元素构成：桩顶、桩身和桩端。其作用主要是将地上建筑物的荷载压力转移到承载力较强的深厚土层中，或挤密软弱土层来提升地基的承载力和固结度。根据桩的受力情况可将其分为端承桩和摩擦桩，端承桩指自上而下，从软土层穿入到硬土层上的桩，施工中要严格控制端承桩的贯入度；摩擦桩是完全进入在软土层中，用于挤密软土层，提高其承载力的桩，施工时要严格控制桩尖设计标高。根据施工方法可分为预制桩与灌注桩，预制桩可再根据沉入土中的方式划分为打入桩、水冲桩、振动沉桩和静力压桩等；灌注桩指利用桩位钻孔和钢筋骨架并在其浇注混凝土而成的桩，可分为钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩等。

2、地基与桩基础处理技术

2.1 地基处理技术

（1）强夯技术

强夯技术利用重锤反复在高处落下产生的强力来夯击地面，从而加固地基的稳定性。该技术最早由法国人梅纳提出，在20世纪七八十年代广泛应用于我国的建筑行业。

强夯技术的应用范围是碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。在夯击过程中，夯击点的布置要呈等边三角形、正方形，各点之间的间距要根据加固深度而定。夯击次数与变数根据地基土的性质而确定，大多数工程的夯击遍数为2至3遍，最后再加以低能量满夯2遍。夯击的间歇时间取决于超静孔隙水压力的消散时间，一般粘性土质要间隔3至4周。

（2）排水固结技术

排水固结技术一般在饱和软粘土地基中使用，当地基处于荷载状态时，可以慢慢排出空隙中的水，因而孔隙的体积会逐渐变小，使地基固结发生变形。与此同时，超静孔隙水压力慢慢消散，提高了有效应力，使地基土的强度逐渐增长。

排水固结技术是目前较为成熟、广泛应用的技术，它在加载预压期间就可以完成地基的沉降，减少建筑竣工之后沉降现象的出现。除此之外，该技术还能提升地基的抗剪强度，从而提高地基承载力。

（3）水泥土搅拌桩技术

水泥土搅拌桩技术是在软地基处理领域常用的技术，它以水泥为固化剂，强制其与软土在地基深处搅拌从而在软土与水泥之间发生一系列的物理化学反应，将软土打造成具有一定强度的水泥加固体，从而提高软地基的土地承载力。

该技术一般适用于淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散沙土等软土地基。它增强了地基的整体性、水稳性和变形量。在应用此技术时要根据现场的实际情况有效加固深度，确定成桩技术参数和有效加固深度。同时，要选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥，具体水泥用量要根据实验室试验数据来确定。

2.2 桩基础处理技术

（1）钻孔灌注桩技术

钻孔灌注桩技术指利用钻机打出钻孔，然后装入钢筋笼并灌注混凝土，最后筑城一个钢筋砼桩。

该技术中的单桩承载力大，施工不受底层条件的限制，可深入地下数百米，而且场地占用面积较小，造价成本较低。但该技术需要施工单位由专门的钻孔设备，如螺旋钻、振动钻或冲抓锥钻等，在清理钻孔中的残渣时也有一定的难度。

（2）人工挖孔桩技术

该技术利用人口或机器在地基中挖孔，并在开挖过程中逐段进行支护工作，达到一定深度后再扩孔，利用钻孔机钻孔，然后清除孔底垃圾，安装钢筋笼，浇灌混凝土。

人工挖孔桩技术的设备简单，操作方便，经济适用。并且可在施工环境内同时开工，噪音污染小，施工人员还可以直接观察底层情况，孔底残渣清除难度小。但是利用此技术时可能会遇到一定的危险情况，如流砂、塌孔、缺氧、触电等对人身安全带来了巨大威胁。

3、地基与桩基础处理技术的注意事项

3.1 施工区域的土层结构

土层结构的质量直接影响施工活动的开展。我国地质条件复杂多变，风化土质、软土质等非常规土层结构经常遇到，为施工带来的极大的难度。因而，为提高施工的效率，在正式施工之前要充分勘测周围的地质环境，精确测量相关参数并参照类似的施工经验制定出适宜的施工方案。

3.2 桩体倾斜问题

施工过程中造成桩体倾斜的原因有很多，首先是施工人员的操作不当和地质条件的不适宜，其次，桩端触到坚硬的大石块时也会发生桩体倾斜。除此之外，施工顺序不合理、过小桩间距等因素都会直接或间接地导致倾斜现象的发生。

3.3 异常断桩问题

异常断桩问题在施工中出现的概率小，但危险性高。其原因通常是桩体倾斜角度过大或固定受力点不均匀，也可能是打桩时力度不当。

结语：

地基与桩基础处理技术在岩土工程中都有很大的影响。为了建设安全可靠的建筑，保证建筑的稳定性和承载性，施工单位要高度重视地基和桩基础技术的应用。本文通过调研了解了地基与桩基础概况、主要应用技术以及应用注意事项，在施工过程中，相关技术人员必须要加强安全保障意识，做到责任担当，恰当选择处理技术，最大程度避免施工事故的发生。