岩土工程中地基与桩基础处理技术

2021-03-11 07:36吴华耿
中国金属通报 2021年20期
关键词:桩基础岩土碾压

吴华耿

(广东省地质局第一地质大队,广东 珠海 519000)

近年来,我国的岩土工程项目建设取得了显著成就,对于推动社会经济的发展作出了巨大贡献。在岩土工程建设过程中,地基与桩基础处理是重点和难点内容,同时也是影响岩土工程整体质量的关键所在。因此在岩土工程开展过程中,应全面分析岩土的性质特点,在此基础上合理运用地基与桩基础处理技术,这样才能更好地保障岩土工程的质量。

1 岩土工程地基与桩基础简介

岩土工程之中,地基、桩基础施工,则属于岩土工程建设非常关键的基础构成。岩土工程项目建设阶段,所处区域土层,由某作用力形成作用影响,引起变形下沉现象,地基作为传递作用力的重要介质,能够有效承载建筑物荷载,为了不受影响,保持良好的稳定性以及安全性。岩土工程中,若地基土体质量无法达到严格标准与具体施工条件,则需基于现场具体情况,运用科学合理的加固措施,完成有效处理,为地基施工提供安全保障。加固处理之后,土体无法达到施工条件,则需通过地基、桩基础处理技术,完成科学合理加固,确保地基承载力可以得到有效提高,为岩土工程提供基础保障。

2 岩土工程中地基与桩基础处理技术的标准原则

针对矿山岩土工程,地基与桩基础施工期间,应当遵循相应的标准原则。第一,经济性原则。开展施工前,由于不确定性因素影响,所以,务必做足充分准备工作,制定多样性的施工方案,具体涵盖内容应当保证广泛,尽管方案具有多样化特点,不过,均需遵循相应的经济性原则。第二,适用性原则。运用处理技术期间,应当应当因地制宜,基于现场具体情况,完成科学分析。空间、地质与环境等条件的各不相同,均会对施工方案产生相应的影响。所以,处理技术选用无法保证适宜性,以此为地基与桩基础施工提供可靠保障。第三,实践性原则。针对矿山岩土工程,其表现出的不确定性以及依赖性特点,开展地基与桩基础施工前,切勿仅凭借简单理论分析以及电子计算,同样需通过必要的实践环节,对技术可信性做出有效检验。在新技术、新设备、新方法的出现及部分客观因素影响下,可能会对施工造成相应的影响,所以,务必对处理技术加以灵活运用,以此为地基与桩基础施工提供可靠保障。

3 岩土工程的特点

3.1 特殊性岩土的物理力学特性不稳定

岩土工程项目场地在施工或者环境条件变化等因素的影响下,很容易导致岩土性状以及物理力学性能指标发生变化。在岩土工程建设过程中,通常都会通过勘察的方式来掌握相关信息。但是传统的勘察以及并不能帮助人们准确、全面地掌握岩土特性,往往只能做出大概推测。针对部分岩土层,如淤泥、砂层、风化层等,所具有的物理力学特性不稳定,再加之外界因素的干扰,导致特殊性岩土体性状及物理力学指标较易发生变化,为保障岩土工程施工的顺利开展,在施工阶段,应重视开展必要的科学监测,避免由于岩土体性状变化,引起安全、质量等方面的危险事故,且需基于特殊性岩土体分布规律、层厚,设计科学可行的专项施工方案设计,并加以优化完善。

3.2 施工隐蔽性较强

岩土工程施工主要涉及到地下施工,这必然会导致施工的隐蔽性较强,如地基与桩基础处理等,均属于隐蔽性施工。在施工完成后,则需要利用土体和岩体进行回填。这样一来,施工问题难以被发现,若施工质量无法到达严格标准,则对工程质量、安全等方面,有可能出现相应的隐患问题。针对岩土工程施工隐蔽性强的特点,近年来对新型检测与监测技术的研发和应用更为广泛,借助先进的检测与监测技术,可以帮助人们及时发现和排除质量问题和隐患,这对于保障岩土工程的质量和安全性具有十分重要的意义。

3.3 技术依赖性强

岩土工程的建设,对技术依赖性较强,如相关的施工技术、质量检测监测技术等,而地基与桩基础处理技术便是一个关键技术环节。一方面岩土工程建设具有较强的技术依赖性,另一方面技术的发展也为岩土工程建设提供了有力的支持。例如,随着高压射水流切割技术的发展与完善,为岩土工程施工提供了有力的支持,在该技术原理的基础上,形成的高压喷射注浆法,并且将这种方法应用到岩土工程之中,取得了十分显著的成效。再比如,随着超声波技术的完善,在该技术原理基础上,形成了超声波检测技术,超声波检测技术在岩土工程中的应用,可以帮助人们更好的检测桩体的质量,为保障岩土工程整体质量作出了重要贡献。

4 岩土工程中地基与桩基础处理技术应用

我国在岩土工程建设方面起步较晚,因此相关的技术水平还有很大的提升空间,尤其在地基与桩基础处理方面,相关技术较世界先进水平尚存在一定的差距。但是通过多年的研发和应用,目前在地基与桩基础处理技术方面已经取得了十分显著的进步,技术的应用效果更为显著,给予了岩土工程有力的支持。

4.1 岩土工程地基处理技术

4.1.1 混凝土疏桩复合地基处理技术

在岩土工程中,混凝土疏桩复合地基的应用比较广泛,其优势十分明显,借助这种地基形式,可以在很大程度上提升地基地荷载力,对于解决岩土工程沉降问题具有十分重要的作用。综合应用相关技术,既能起到提升基础稳定性的作用,也能降低工程的造价成本,同时也能降低岩土工程建设中的能耗,减少对环境造成的负面影响。

4.1.2 CFG桩处理技术

CFG桩处理技术是我国自主研发的地基处理技术之一,CFG桩处理技术的优势十分显著,尤其在环保方面的作用更为突出,是保障岩土工程质量以及改善生态环境的重要技术新形式之一。应用CFG桩处理技术,首先要对放线的位置进行复核,确保放线的精确性,在此基础上,再合理选择桩基的材料。通常情况下,桩基材料比较广泛,但是对材料规格要求相对较高。桩基材料以砂料、水泥、粉煤灰以及碎石等为主。砂料应确保其含泥量不高于3%,而所应用的水泥则应为硅酸盐水泥,所应用的碎石对其粒径有着较高的要求,需要确保碎石的粒径处于5-31.5毫米范围之内。要保障各种材料的质量与规格,这样才能提升CFG桩处理技术应用效果。其次,在灌注混合料之前,需要将管道清理干净,确保管道内无异物。如果有管道中有异物,则不仅会影响到灌注施工作业的效率,而且也会给施工质量带来不利影响。而在灌注的过程之中,则要确保在混凝土融入钻杆之后再提钻,同时,为了保障提钻的便捷性,应将开阀门的高度控制在30厘米范围内,这样才能避免影响提钻。提钻过程中,应保持匀速,提钻的高度应控制在25厘米范围内。最后,在钻孔施工过程中,如果遇到砂土层或者遇到淤泥层,则要适当降低提钻速度,同时还要重点把控灌注混合料的时间,以便更好的保障地基桩体的强度。通过这种方式,可以有效规避断桩问题的发生,有助于保障施工质量。除此之外,在地基桩体成桩之后,应加强养护。

4.1.3 地基碾压与夯实技术

借助碾压以及夯实机械,对地基进行碾压和夯实处理,提升地基基础强度,保障地基基础强度符合岩土工程建设要求。在碾压过程中,通常都会采用机械碾压技术(图1)。借助压路机等设备对地基基础进行碾压,这种方式主要应用在大面积填土作业之中。在碾压过程中,通常需要将碾压层控制在20-30厘米左右的厚度范围内,并且需要进行多次碾压,以便确保碾压效果。夯实则多采用振动夯实技术,借助振动机进行夯实作业,这种方式比较适合在松散地基中应用,能够保障夯实效果。

图1 机械碾压

4.2 桩基础处理技术

4.2.1 灌注桩处理技术

在应用灌注桩时,经常会出现孔底沉渣问题,针对这一问题的处理,通常会应用到灌注桩后压浆技术,处理效果十分显著。具体来讲,首先应通过高压装置将水泥压注到桩底,在此基础上再处理孔底沉渣。通过这种方式,能够有效改善桩体周边土质的性质,有助于桩体承载力的提升。

4.2.2 预应力管桩处理技术

预应力管桩主要分为先张法与后张法预应力管桩两种,前一种方式需要预制空心混凝土预制构件,然后进行沉桩处理。沉桩过程中,主要会应用到锤击法(图2)、静压法以及射水法等,锤击法会在应用过程中会产生大量的噪音,同时还会伴随剧烈的震动,因此在沉桩过程中更多地会选择静压法,如果岩土工程有特殊要求,则应结合实际情况合理选择沉桩方法。

图2 锤击沉桩作业

4.2.3 人工挖孔桩技术

人工挖孔桩技术需要在混凝土作业过程中借助人工方式,该技术的应用,对环境影响小,同时成本相对较低。在技术的应用过程中,要密切关注地下水量,并以此为依据进行扩孔,合理控制孔洞的大小。在施工所在场地,如果存在透水层,则在施工过程中需要设置环状钢筋圈,然后在借助混凝土进行回填。在施工过程中,要求确保护壁的稳定性,以免对施工人员带来安全威胁。

5 结语

鉴于以上分析可知,地基与桩基础处理技术对于岩土工程的整体质量具有十分重要的影响,因此在岩土工程建设过程中,应结合岩土工程实际情况和岩土的性质特点,合理选择应用地基与桩基础处理技术,充分发挥技术优势和作用,更好的保障岩土工程质量。

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