巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)研析

賈志宏

摘要： 在工程建設(shè)過程中，巖土工程是重要的組成部分，在巖土工程中，地基與樁基礎(chǔ)的處理質(zhì)量會(huì)對(duì)巖土工程質(zhì)量造成直接的影響，進(jìn)而影響整體工程的安全性與穩(wěn)定性。本文將對(duì)巖土工程的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，探討巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)，為施工過程中地基與樁基礎(chǔ)的處理提供有價(jià)值的參考，提高工程施工質(zhì)量，建設(shè)更多高品質(zhì)的工程。

Abstract： In the process of engineering construction， geotechnical engineering is an important part. In geotechnical engineering， the treatment quality of foundation and pile foundation will directly affect the quality of geotechnical engineering， and then affect the safety and stability of the whole project. In this paper， the technical characteristics of geotechnical engineering are analyzed， and the technical essentials of foundation and pile foundation treatment in geotechnical engineering are discussed. It can provide valuable reference for the treatment of foundation and pile foundation in the construction process， improve the construction quality and build more high quality projects.

關(guān)鍵詞： 巖土工程；地基；樁基礎(chǔ)；處理技術(shù)

Key words： geotechnical engineering；foundation；pile foundation；treatment technology

中圖分類號(hào)：TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）10-0152-02

0 引言

在工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展過程中，巖土工程的施工技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并且在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。而巖土工程施工中的核心是地基與樁基的處理，其處理質(zhì)量直接影響整體工程的安全性與穩(wěn)定性。為了保證巖土工程質(zhì)量，我們需要掌握巖土工程施工的特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)地基與樁基處理進(jìn)行分析，充分掌握地基與樁基處理技術(shù)要點(diǎn)，在施工過程中做好相關(guān)控制，有效地提高工程施工質(zhì)量，促進(jìn)工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。

1 巖土工程的概念與發(fā)展現(xiàn)狀

在工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展過程中，土木工程是最重要的組成部分，其具有眾多不同的門類，社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的大部分工程建設(shè)均與土木工程有直接的聯(lián)系。土木工程可以分為地上工程、地下工程以及水中工程，而巖土工程就是土木工程中的一種，是在土木工程的實(shí)踐中對(duì)巖土進(jìn)行研究的技術(shù)。巖土工程的主要工作就是對(duì)巖土的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并對(duì)其進(jìn)行妥善的處理。由于這些問題的種類復(fù)雜，我們可以將巖土工程分為地基與基礎(chǔ)、基坑工程、邊坡治理以及其他各種地下工程。作為土木工程的重要分支，巖土工程在1773年開始成為單獨(dú)的技術(shù)，而我國(guó)的巖土工程發(fā)展已經(jīng)超過50年，目前我國(guó)的巖土工程技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入的成熟階段，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2 巖土工程技術(shù)特點(diǎn)

巖土工程主要對(duì)地殼巖土進(jìn)行專門的研究，因此，巖土工程技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

2.1 巖土性質(zhì)的不穩(wěn)定特點(diǎn)

巖土形式的不穩(wěn)定性較強(qiáng)，如果巖土周邊的環(huán)境發(fā)生變化或在附近進(jìn)行施工，都可能會(huì)造成巖土的結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化，在我們?cè)趯?duì)巖土性質(zhì)進(jìn)行判定時(shí)，所參考的依據(jù)只是準(zhǔn)確性較低的巖土工程勘察結(jié)果，這種勘察只是在整個(gè)勘察區(qū)域內(nèi)布置幾個(gè)勘探點(diǎn)，在這些勘探點(diǎn)進(jìn)行鉆孔，或采用物探方法進(jìn)行勘察，這種勘察方式無法對(duì)整個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有巖土性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，只能簡(jiǎn)單的推測(cè)出該區(qū)域內(nèi)巖土的大概性質(zhì)。但是，如果這一區(qū)域內(nèi)的巖土性質(zhì)在受到外界的干擾后發(fā)生變化，會(huì)造成巖土勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)一步降低。對(duì)于這種不穩(wěn)定性較強(qiáng)的巖土性質(zhì)，我們必須不斷采取原位測(cè)試與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式，隨時(shí)掌握巖土性質(zhì)的變化情況，根據(jù)巖土性質(zhì)的變化對(duì)工程施工方案進(jìn)行不斷的調(diào)整與優(yōu)化，確保工程施工能夠順利進(jìn)行。

2.2 巖土工程技術(shù)具有隱蔽性

在巖土工程中，所有的工作都要與地殼巖土體產(chǎn)生一定的聯(lián)系，這些事物都在地表以下，是我們看不見、摸不到的，具有較強(qiáng)的隱蔽性。例如巖土工程中常見的地基與樁基礎(chǔ)處理、地下連續(xù)墻工程等，均屬于隱蔽性工程，在這些工程完成施工后，其工程主體就會(huì)被土體或巖體掩埋，在工程施工以及投入使用后無法對(duì)其進(jìn)行直觀的觀察與檢測(cè)，所以，一旦巖土工程出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，會(huì)產(chǎn)生我們無法預(yù)料的后果。為了防止這種情況發(fā)生，在目前的巖土工程中，需要應(yīng)用各類先進(jìn)的施工技術(shù)與檢測(cè)方法，保證這些隱蔽性工程的施工質(zhì)量，提高巖土工程的安全性。

2.3 巖土工程技術(shù)的依賴性較強(qiáng)

在土木工程長(zhǎng)期的發(fā)展中，巖土工程逐漸成為了一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，并獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是，在發(fā)展的過程中，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是必不可少的要素之一，只有不斷積極采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能促進(jìn)巖土工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。例如，在高壓水射流切割技術(shù)被廣泛的應(yīng)用后，巖土工程技術(shù)中也借鑒了這方面的技術(shù)原理，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了高壓噴射注漿法，與此同時(shí)，真空泵與射流泵的應(yīng)用使真空預(yù)壓技術(shù)在巖土工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，而在液壓技術(shù)出現(xiàn)并廣泛的應(yīng)用后，巖土工程中能夠應(yīng)用靜壓樁技術(shù)，通過這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，我們可以看出，巖土工程技術(shù)對(duì)于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)具有較強(qiáng)的依賴性。

2.4 巖土工程技術(shù)的前導(dǎo)性

在巖土工程中，使用的技術(shù)具有較強(qiáng)的前導(dǎo)性，在對(duì)巖土工程的施工效果、設(shè)計(jì)方法以及理論計(jì)算進(jìn)行深入的研究后，擴(kuò)體樁、復(fù)合地基、夯實(shí)水泥樁、夯擴(kuò)樁等施工技術(shù)才得以廣泛的應(yīng)用于發(fā)展，但是，巖土工程技術(shù)的設(shè)計(jì)理論卻相對(duì)薄弱。

3 巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)分析

針對(duì)巖土性質(zhì)的特點(diǎn)，在進(jìn)行巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理的過程中需要重點(diǎn)關(guān)注巖土的各方面性質(zhì)，所以，我們需要對(duì)地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

3.1 地基處理技術(shù)要點(diǎn)分析

相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的巖土工程起步較晚，這樣就造成了我國(guó)在地基處理技術(shù)上與世界先進(jìn)水平仍存在較大的差距。但是，經(jīng)過長(zhǎng)期的努力，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，各類先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)能夠適應(yīng)我國(guó)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并且在我國(guó)的巖土工程中發(fā)揮著重要作用，而我國(guó)的巖土工程技術(shù)水平也正在不斷提升。首先，我國(guó)的巖土工程仍然是以基本的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，通過不斷的研究，開發(fā)出具備本土特色的地基處理技術(shù)。其次，通過科研人員的不懈努力，我們自主研發(fā)出一系列新型地基形式。例如，鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基的應(yīng)用能夠強(qiáng)化樁間土與樁的合作，使整體荷載能力大幅度提升，能夠有效地防止整體工程的沉降現(xiàn)象。再次，“托換技術(shù)”的發(fā)展使我們能夠完成更多的高難度托換工程，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑工程的整體“搬家”，目前已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。例如，復(fù)合地基加固法中的復(fù)合地基就是在進(jìn)行地基處理時(shí)，一些土體被置換，或者在地基中增加鋼筋與混凝土等材料。而加固區(qū)主要由機(jī)體與增強(qiáng)體組成，由于重力的作用，基體與增強(qiáng)體共同承擔(dān)載荷。根據(jù)地基中的增強(qiáng)方向，可以將其劃分成水平增強(qiáng)復(fù)合地基與豎向增強(qiáng)復(fù)合地基。而真空預(yù)壓法就是采用抽真空的方法使土體形成局部負(fù)壓源，再利用排水板的縫隙水壓力使水排出，提高土體密實(shí)度。首先，在原地基上鋪設(shè)塑料排水管，其次，在地基表面鋪設(shè)砂墊層，并在砂墊層內(nèi)安裝排水管。再次，將縫隙水滲入排水中，達(dá)到排出土體的目的。目前采用的真空系統(tǒng)主要由排水排氣系統(tǒng)與密封系統(tǒng)組成。

3.2 樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)分析

在目前的工程建設(shè)中，樁基礎(chǔ)處理技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)這類技術(shù)的施工方式劃分，我們可以將樁基礎(chǔ)處理技術(shù)分為以下兩大類，即預(yù)制樁技術(shù)與灌注樁技術(shù)。我國(guó)目前應(yīng)用較為廣泛的樁基礎(chǔ)處理技術(shù)包括鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)應(yīng)力管樁等。在灌注樁技術(shù)的應(yīng)用過程中，可能會(huì)出現(xiàn)孔地沉渣現(xiàn)象，造成樁體的承載能力降低，所以，研究人員通過對(duì)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的研究，開發(fā)出了灌注樁后壓漿技術(shù)，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，能夠使用高壓裝置將水泥壓入樁底，同時(shí)將殘留在樁底的沉渣擠出，改善樁體周邊的土壤性質(zhì)，最大限度的提升樁體的承載能力。而預(yù)制管樁技術(shù)則能夠在施工中使用大型設(shè)備將預(yù)制的混凝土樁壓入土中，確保直接滿足預(yù)定的承載力要求，這種施工方式的操作流程簡(jiǎn)單，施工成本降低，并且能夠滿足工程質(zhì)量要求。例如，人工挖孔樁就是在借助人力完成鋼筋混凝土樁的現(xiàn)場(chǎng)澆筑。一般情況下，人工挖孔樁事物直徑較大，能夠承載樓層少且壓力大的結(jié)構(gòu)。這種方式需要咋樁頂部設(shè)置承臺(tái)，并將承臺(tái)拉結(jié)，確保所有樁體受力均勻，能夠支撐整體結(jié)構(gòu)。此外，人工挖孔樁還具有施工簡(jiǎn)單、抗震性能強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢(shì)。而預(yù)應(yīng)力管樁可以分為后張法預(yù)應(yīng)力管樁與先張法預(yù)應(yīng)力管樁，其中先張法預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)與離心成型法制作空心混凝土預(yù)制構(gòu)件。而管樁的沉樁可以應(yīng)用多種方法，包括射水法、震動(dòng)法、靜壓法、錘擊法以及預(yù)鉆孔法等，其中應(yīng)用最廣泛的方法使靜壓法。而應(yīng)用錘擊法進(jìn)行操作的過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)與噪音，嚴(yán)重影響周邊居民的日常生活，因此，具體的施工過程中需要根據(jù)周圍的環(huán)境選擇合適的沉樁方法。

4 結(jié)束語

綜上所述，在我國(guó)的社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，巖土工程發(fā)揮著十分重要的作用，而地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)是巖土工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，為了保證巖土工程質(zhì)量，我們需要對(duì)巖土性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行全滿的分析，根據(jù)具體情況選擇合適的地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)，促進(jìn)工程建設(shè)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐磊，張瓊文，覃玨瑩.巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)分析[J].綠色環(huán)保建材，2017（12）.

[2]李德才.試析巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（02）.

[3]鄧建.巖土工程中地基與樁基礎(chǔ)處理技術(shù)的探討[J].建材與裝飾，2017（50）.

[4]張保強(qiáng)，王釗，杜旭坤.工業(yè)廠房地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工處理技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012（17）.

[5]趙爽.建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（22）.