摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，國家加大了對基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，尤其是巖土工程領(lǐng)域的開發(fā)和利用。在巖土工程領(lǐng)域，以樁基礎(chǔ)為代表的深基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用日漸廣泛。本文就是在對深基礎(chǔ)介紹的基礎(chǔ)上，著重分析了樁基礎(chǔ)發(fā)展特點(diǎn)及解決難點(diǎn)，并且以人工挖孔樁、沉管灌注樁、沖孔灌注樁樁基礎(chǔ)為例進(jìn)行了應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：深基礎(chǔ)；施工；應(yīng)用；研究

當(dāng)前，隨著我國人口城市化進(jìn)程和人口數(shù)量增速加大，為滿足人們生活、生產(chǎn)、居住等需求，建筑業(yè)逐漸向著地上高空方向與地下空間發(fā)展，這為深基礎(chǔ)施工技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)前提。同時(shí)，隨著國民經(jīng)濟(jì)水平日益提高，城市發(fā)展規(guī)劃中高層建筑規(guī)模和數(shù)量日趨增加，這為深基礎(chǔ)施工技術(shù)的快速發(fā)展提供了主要?jiǎng)恿Α?/p>

一、深基礎(chǔ)發(fā)展進(jìn)程

深基礎(chǔ)的產(chǎn)生歷史悠久，其以樁基礎(chǔ)為典型代表。最早時(shí)期，人們采用木樁作為樁基礎(chǔ)的主要組成，常用于湖泊、沼澤或洪積地區(qū)。至十九世紀(jì)末，隨著水泥、混凝土及鋼筋等材料的產(chǎn)生，制樁材料以鋼筋混凝土為主，其主要應(yīng)用于橋梁工程、房屋建筑工程等領(lǐng)域。而深基礎(chǔ)的發(fā)展起源于上世紀(jì)中后期，其產(chǎn)生與發(fā)展離不開社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基建規(guī)模和場地環(huán)境日趨擴(kuò)大和復(fù)雜。目前，我國樁基礎(chǔ)用量約5000萬根左右，居世界首位。

樁基礎(chǔ)之所以被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，這是由于其具有獨(dú)特的特性，主要表現(xiàn)有[1]：首先，樁基礎(chǔ)外觀形狀可根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各式各樣改變，不再像木樁一樣局限于一個(gè)形狀；其次，在剛度、強(qiáng)度等力學(xué)特性方面，鋼筋混凝土樁顯著優(yōu)于木樁，其載荷承受能力及耐久性方面也同樣優(yōu)越；第三，以H型鋼或鋼管柱等為材料的樁基礎(chǔ)，其既可以采取閉口打入，也可以采取開口打入，同時(shí)其制作可以采取現(xiàn)場預(yù)制，或就地灌注等施工方法，施工工序明顯簡化。

盡管以樁基礎(chǔ)為代表的深基礎(chǔ)施工技術(shù)日漸完善，但是其當(dāng)前仍然面臨諸多難點(diǎn)問題，并且成為了深基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)問題，主要表現(xiàn)有：（1）隨著施工機(jī)械設(shè)備日漸優(yōu)化，樁基礎(chǔ)施工方法或工藝也各式各樣，諸如鉆孔法、振入法、挖孔法、壓入法等，但是由于新樁型與新工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，其受環(huán)境、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)因素等影響顯著，如何選取較為適宜的施工工藝已成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題；（2）受樁基礎(chǔ)施工地質(zhì)日趨復(fù)雜影響，選擇何種樁端持力層合理，樁身質(zhì)量如何保障，單樁承載力如何通過樁身截面積和樁端改變保持等都已經(jīng)成為了該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)；（3）由于深基礎(chǔ)施工對周邊地質(zhì)、地下水位、噪聲等環(huán)境影響顯著，使得深基礎(chǔ)施工與環(huán)境影響和相關(guān)環(huán)境保護(hù)技術(shù)關(guān)聯(lián)性研究日趨增多，其也成為當(dāng)前該領(lǐng)域研究的一大難題。

二、深基礎(chǔ)總述

（一）深基礎(chǔ)概述

常見的深基礎(chǔ)類型有：樁基礎(chǔ)，墩基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)，沉箱基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻等[2]。其中以樁基礎(chǔ)最為典型，樁基礎(chǔ)通常指的是以承臺以及支撐著這個(gè)承臺的樁組成的基礎(chǔ)。較其他深基礎(chǔ)類型，樁基礎(chǔ)在施工質(zhì)量與效率、施工成本低等優(yōu)勢。在樁基礎(chǔ)中一個(gè)主要形式就是鋼筋混凝土灌注樁，下面進(jìn)行著重分析。

（二）鋼筋混凝土灌注樁的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍

（1）鋼筋混凝土灌注樁具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)主要有：可利用較大的樁徑，且其樁柱在長度方面較為靈活，其可適用于較為廣泛的地層面；較其他樁，鋼筋混凝土灌注樁施工成本低、噪聲污染小、環(huán)境破壞低以及施工更加靈活方便；鋼筋混凝土灌注樁具有較為優(yōu)越的抗震性能，其單個(gè)樁柱的載荷承受力較高，并且其成孔過程中，對施工區(qū)域地質(zhì)可進(jìn)一步核實(shí)，有利于樁徑和樁長的確定。盡管如此，鋼筋混凝土灌注樁同樣具有其劣勢，主要有：鋼筋混凝土灌注樁施工現(xiàn)場交叉作業(yè)多，不便于預(yù)制裝配式施工；鋼筋混凝土灌注樁一旦制成，其質(zhì)量檢測較為困難；目前鋼筋混凝土灌注樁施工在一些關(guān)鍵技術(shù)方面仍存在著不足之處。

（2）鋼筋混凝土灌注樁的適用范圍，主要有：當(dāng)結(jié)構(gòu)物對不均勻沉降較為敏感或地基計(jì)算沉降量偏大時(shí)，一般選用鋼筋混凝土灌注樁；當(dāng)施工區(qū)域地基上層土層軟弱、地基具有較深的持力層、載荷承受力過大等時(shí)，一般選用鋼筋混凝土灌注樁；在地震頻發(fā)區(qū)域，抗震要求遠(yuǎn)大于地基淺基礎(chǔ)承受能力時(shí)，一般選用鋼筋混凝土灌注樁；施工區(qū)域具有較高的地下水位，其他深基礎(chǔ)施工不適宜情況下，一般選用鋼筋混凝土灌注樁。

（三）影響深基礎(chǔ)方案選擇與確定因素分析

深基礎(chǔ)方案選擇與確定影響因素諸多，具體主要表現(xiàn)為[3]：

（1）工程地質(zhì)條件對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響。工程地質(zhì)條件決定了樁基礎(chǔ)施工方案與方法，諸如工程所在區(qū)域地下水位、樁端持力層深度以及其他相關(guān)條件等影響著工程深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。不同地質(zhì)條件，深基礎(chǔ)類型不同，例如在黃土層、黏土層、碎石夾層以及卵石層中常選用沖孔灌注樁；而人工挖孔灌注樁則常用于地下水位少、黃土層和黏土層含量少的地質(zhì)區(qū)域。

（2）施工因素與施工工期對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響。不同季節(jié)，不同區(qū)域深基礎(chǔ)施工影響因素不同，而樁基礎(chǔ)施工通常遵循“淺、簡、短”原則，即樁基礎(chǔ)在條件允許前提下，盡可能淺埋；樁基礎(chǔ)施工方法或技術(shù)月簡便越好；樁基礎(chǔ)施工速度越快越好，工期越短收效越快。

（3）樁基礎(chǔ)與上層結(jié)構(gòu)類型的匹配性對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響。深基礎(chǔ)方案的選擇與確定應(yīng)充分考慮不同結(jié)構(gòu)型式與不同載荷所傳力特征，例如在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，若其載荷承受能力愈高，則采用噸位較大的樁基礎(chǔ)進(jìn)行匹配。

（4）基礎(chǔ)工程的造價(jià)對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響。基礎(chǔ)工程造價(jià)在工程總造價(jià)中的比例較高，實(shí)現(xiàn)工程總造價(jià)的降低一個(gè)重要組成就降低基礎(chǔ)工程造價(jià)。在工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)造價(jià)，選擇具有較好地質(zhì)區(qū)域，地基載荷承受力強(qiáng)，則可以有效的減少樁基礎(chǔ)的數(shù)量。此外，應(yīng)對樁基礎(chǔ)施工過程中成本控制進(jìn)行考慮，在確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量前提下，盡可能減少其他施工成本。

（5）基礎(chǔ)工程的安全性對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響?；A(chǔ)工程具有一定隱蔽性，其質(zhì)量問題的出現(xiàn)較難被發(fā)現(xiàn)和處理。當(dāng)前，基礎(chǔ)工程質(zhì)量安全問題已成為影響工程整體質(zhì)量安全的重要組成。因此，在對深基礎(chǔ)方案選擇與確定時(shí)，應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)工程的安全性。

（6）對環(huán)境影響對深基礎(chǔ)方案選擇與確定的影響。深基礎(chǔ)影響環(huán)境主要包括兩方面，一方面深基礎(chǔ)施工過程中對周邊地質(zhì)地基影響顯著，例如深基礎(chǔ)施工對周邊地下水位不均勻沉降影響顯著；另一方面，深基礎(chǔ)施工對周邊產(chǎn)生了一定的噪聲污染、震動(dòng)影響以及建筑垃圾等。

（四）樁基礎(chǔ)方案的布置原則

樁基礎(chǔ)方案的布置應(yīng)遵循一定的原則，即平面布置原則和樁端插入持力層的最小深度原則。其中，平面布置原則主要要求各樁樁頂受力均勻、一柱一樁原則、盡量避免采用端承樁和摩擦樁等；樁端插入持力層的最小深度原則主要要求盡量選擇巖層或較硬上層作為樁端持力層、樁端嵌入巖層深度大于0.5米等。

三、應(yīng)用實(shí)踐分析

主要以人工挖孔樁、沉管灌注樁、沖孔灌注樁三種樁基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)踐為例進(jìn)行分析，具體有[4]：

（一）人工挖孔樁施工應(yīng)用分析

人工挖孔樁施工前應(yīng)平整施工場地，將施工設(shè)備、水、電、臨時(shí)設(shè)施等準(zhǔn)備齊全后開始施工，具體施工流程如圖1所示：

圖1 人工挖孔樁施工流程圖

其中，放線定位應(yīng)結(jié)合施工圖紙對樁孔坐標(biāo)進(jìn)行定位，待建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位檢驗(yàn)合格后進(jìn)行木樁定位；砌筑地表面上的保護(hù)壁施工主要是防止地表水滲入井內(nèi)、防止雜物落入孔中以及便于第一節(jié)混凝土護(hù)壁施工等，通常其直徑在1200mm，且混凝土厚度偏差在620mm以內(nèi)，同時(shí)使用潛水泵對深井進(jìn)行降水處理；土方開挖主要是采用分段開挖方式，挖孔以人工用鐵鍬或鎬逐層開挖為主，挖土次序先中間后兩邊，按設(shè)計(jì)樁