岩土工程地基与桩基础处理技术

岩土工程地基与桩基础处理技术

陈熹

广东省工程勘察院 510000

摘要：在岩土工程中，随着工程建设规模的扩大，将面临更多与更为复杂的不良地质问题，对工程地质处理水平提出了更高的要求。地基与桩基础施工作为岩土工程的重要施工内容与基础，应合理运用地基与桩基础处理技术，深入了解技术优势、机制与适用范围，保障工程基础施工质量。建筑企业必须加大对地基与桩基础处理技术及要点的研究力度，持续积累技术应用经验，不断完善技术应用体系与理论基础，取得更好的技术效果，推动建筑行业健康可持续发展。

关键词：岩土工程；地基；桩基础处理技术

引言

工程施工企业必须提高对地基与桩基础处理技术的重视程度，深入了解各项地基与桩基础处理技术措施的适用范围及技术机制，结合工程情况制定有效的地基处理技术方案，为地基与桩基础处理效果与岩土工程质量提供技术保障。

1岩土工程地基处理的概述

在建筑工程中，地基作为支撑上方建筑物及构筑物的基础性结构，如果地基承载性能较差，可能出现地基塌陷与变形现象，破坏上方建筑物稳定状态，存在安全隐患。在部分工程项目中，天然地基的物理力学性能不符合工程建设标准，不具备开展后续施工活动的前提条件。地基处理活动的开展，通过采取相应工程技术措施，可以有效改善地基结构的承载性能、渗透性质与变形性质，解决地基不均匀沉降、地基液化、地基渗漏等不良地质问题。

2岩土工程地基处理技术的应用

2.1换填法

在部分岩土工程中，由于地基中分布大量软弱土体，如果采取强夯法、堆载预压法、排水固结法等处理技术，难以取得理想的地基处理效果，无法彻底解决不良地质问题。此时可选择采取换填法，通过置换垫层的方式，挖除基础地面下方一定范围内的软弱土体，回填具有较高强度与良好物理力学性能的填料，如矿渣、碎石、灰土等。可以直接改变地基承载力特性，全面提高地基稳定性能与抗变形能力，具有地基承载力提升幅度大、地基沉降量小、预防地基冻胀、彻底消除湿陷与膨胀作用等技术优势。但在岩土工程实际施工中，为控制地基处理成本，换填法主要被用于处理浅层地基，如果地基处理深度过深或填料使用量过大，将使工程造价成本激增。

2.2强夯法

强夯法是将一定质量重锤起吊至夯点上方，随后放开夯锤，夯锤自高处自由下落，对下方土层夯点进行动力夯击，使地基土层产生强制压密现象，改善地基承载性与压缩性，提高地基强度。在实际施工中，强夯法具有适用范围广、工艺简单、地基加固效果显著、土粒结合紧密的优势，但会产生较大施工噪声，影响周围建筑物的结构稳定性。对饱和性粉土与黏性土地基无明显加固效果，企业应结合工程情况慎重选择这一技术。应用强夯法处理工程地基时，时常出现未达到预定下沉量、影响深度不够、表层松散等问题。以未达到下沉量指标为例，如果地基类型为饱和淤泥或淤泥质土地基，应提前在土层上方铺设厚度为1m左右的砂石，再对地基进行强夯加固。

2.3注浆法

注浆法是向岩土地基中压入适量浆液，浆液在压力作用下填充地基土层中所分布孔隙裂缝深部，排除地基土层中含有的孔隙水与空气，浆液在地基土层内凝结固化，取得防渗堵漏、改善地基物理力学性质、隔断水源等处理效果。与其他地基处理技术相比，注浆法技术体系较为复杂，可将其细分为多项分支技术。考虑到不同注浆技术的适用范围不同，建筑企业必须深入了解各项分支技术。

（1）单液硅化法。适用于处理渗透系数为0.1~2.0m/d的湿陷性黄土地基，在浓度为12.5%左右的硅酸钠溶液中加入少量氯化钠溶液作为注浆液，浆液与土体接触时产生离子交换反应，最终形成硅酸凝胶使得土体胶结硬化。（2）加气硅化法。此技术适用于处理抗压强度较高的砂土地基、高饱和度湿陷性黄土地基。在实际施工中，提前在地基土层中压入适量氨气，使得土体处于活化状态，依次注入硅酸钠溶液与二氧化碳，硅酸钠溶液产生胶凝反应，使地基土层胶凝硬化。（3）电动双液硅化法。此技术适用于处理渗透系数不超过0.1m/d的软黏性土地基，注浆管为阳极，滤水管为阴极，在地基土层中灌注适量氯化钠及硅酸钠溶液，通入直流电流。在电渗作用下，可以控制溶液运动方向，取得较为理想的注浆效果。（4）双液硅化法。此技术被用于处理渗透系数在2.0~8.0m/d区间内的砂质土地基，在地基中分别注入适当浓度的硅酸钠溶液和氯化钙溶液，两种溶液遇土出现凝胶反应，生成氢氧化钙及硅胶，起到加固土体作用。

3岩土工程桩基础处理技术

3.1悬桩

在岩土工程桩基础施工期间，由于桩体压入地基土层时会产生挤土效应，桩间土原有结构受到扰动，使得土体相互挤压，孔隙变小，且孔隙水压力随之增大。导致土体水平方向侧移，在桩端部位以及持力层间形成较大间隙，致使管桩上浮，形成悬桩。针对悬桩问题，可选择采取复压、加大承台、桩底后注浆与补桩等处理技术。针对已发生上抬现象的管桩，采取复压方式进行处理，对静压后的管桩重新开展持荷复压作业，使管桩桩尖标高满足持力层控制要求。

3.2灌注桩技术

（1）钻孔灌注桩。通过机械钻孔方式，在地基土层中挖设若干数量桩孔，在桩孔内固定安装钢筋笼，向桩孔内浇筑适量混凝土浆液，待浆液凝结硬化后形成桩体结构。该项技术具有单桩承载力高、施工简单的优势。（2）人工挖孔灌注桩。采取人工挖土成孔方式在孔底放置钢筋笼，灌注混凝土凝结形成管桩。与其他处理技术相比，人工挖孔灌注桩的施工效率较低，但单桩承载力较高，可以直接观察土层变化情况，提前预防与及时解决桩身偏斜等质量问题。（3）沉管灌注桩。采取钢管挤土方式，使用振动器振动沉管成桩，利用振动器产生的垂直定向振动力向桩管施加压力，将桩管压入地基土层。在桩管内浇筑适量混凝土，同步开展拔管与振动作业，将桩管缓慢拔出，在地基土层中形成混凝土灌注桩。与其他处理技术相比，可以预防悬桩问题出现，确保管桩达到持力层要求，改善桩身表面浮浆现象。受到挤土效应影响，成型灌注桩易出现倾斜断裂与移位问题。

3.3预制桩技术

在岩土工程中，常用桩基础预制桩技术为预应力混凝土管桩和混凝土实心方桩技术，预应力混凝土管桩技术可细分为后张法预应力管桩以及先张法预应力管桩两类。以先张法预应力管桩为例，运用先张法预应力工艺和离心成型工艺预制形成空心筒体混凝土管桩，采取锤击法、射水法、静压法、中掘法等方式，将管桩沉桩至桩位设计标高，此技术具有管桩承载力高、施工工期短、造价成本低的优势。混凝土实心方桩技术是使用强度等级在C30及以上混凝土预制的方形断面桩体，如果桩身长度超过12m，则将桩体分节预制，在打桩过程中进行接长处理。与预应力混凝土管桩相比，混凝土实心方桩具有承载性能高、耐久性好、状体长度截面可选、制作质量高的优势。

结语

岩土工程中，地基与桩基础的处理质量会对岩土工程质量造成直接的影响，影响整体工程的安全性与稳定性。为切实满足现代岩土工程的地基基础施工需求，预防和减少地基事故的出现，施工人员应加强对地基处理与桩基础处理技术的重视，及时发现存在的问题，根据问题提出针对性的解决措施，为全方面提高工程建设质量与施工水平。

参考文献

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[2]梁华江.岩土工程中地基与桩基础处理技术分析[J].中国住宅设施，2020（8）：113-114.

[3]刘红杰.岩土工程中地基与桩基础处理技术探究[J].技术与市场，2019，26（12）：140-141.