在不同地質(zhì)條件進(jìn)行樁基施工，由于關(guān)系到自身安全，周邊安全，以及環(huán)境情況。所以除了要對(duì)當(dāng)?shù)氐膸r土狀況考察、對(duì)地勘報(bào)考進(jìn)行深入研究以外，同時(shí)還應(yīng)該要注重施工流程把控。從樁基類型的選擇、成樁方式的選擇、施工方式的選擇以及整體的施工質(zhì)量和施工安全展開論述。針對(duì)一些工程的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步分析以達(dá)到保證工期以及質(zhì)量的結(jié)果。

地質(zhì)； 成樁； 樁基礎(chǔ)

TU753A

［定稿日期］2023-03-23

［作者簡(jiǎn)介］趙利彪（1986—），男，本科，工程師，主要從事建筑工程管理工作;趙賀飛（1993—），男，?？?，助理工程師，主要從事建筑工程管理工作;馬振宇（1987—），男，本科，助理工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)工作。

1 工程地質(zhì)水文分析

針對(duì)地質(zhì)條件的分析，在不同的施工地區(qū)地質(zhì)的狀況有著很大的不同。在開始施工之前，就應(yīng)該要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，認(rèn)真地對(duì)每一個(gè)地勘的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，地層情況、地下水情況、軟臥層位置等作到對(duì)巖土情況的全面把握。

（1）在軟土的區(qū)域中，由于軟土的含水率較高，土質(zhì)間空隙率較大，所以容易被壓縮，這類土主要分布在我國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)以及珠三角地區(qū)比較常見(jiàn)（圖1）。

（2）我國(guó)的黃土面積在整個(gè)土地面積中占絕大的比例。黃土是一種性質(zhì)特殊的土，土質(zhì)比較均勻、結(jié)構(gòu)較為疏松、孔隙比較發(fā)育。在未受水濕潤(rùn)的時(shí)候，其特點(diǎn)是強(qiáng)度較高，不易壓縮。當(dāng)遇水濕潤(rùn)，土質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞，產(chǎn)生較大的下沉，強(qiáng)度迅速降低（圖2）。

（3）同時(shí)我國(guó)還有一定的區(qū)域分布著粉土，粉土的水穩(wěn)性較差，毛細(xì)作用大，干燥時(shí)強(qiáng)度較高，但其強(qiáng)度隨著含水率的增加而呈顯著下降的趨勢(shì)。干燥時(shí)雖然有黏性，但易于破碎，遇水時(shí)容易變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài)（圖3）。

針對(duì)水文條件的分析，若施工現(xiàn)場(chǎng)有復(fù)雜的地質(zhì)水文情況，則需要用動(dòng)態(tài)的水文勘察方式，作到對(duì)該地區(qū)的地下水的分布規(guī)律、分布情況、水位深度全面進(jìn)行把控。另需考慮施工時(shí)間是在枯水期還是在汛期。建立地下水位的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，時(shí)刻了解水位的變化。在全面考慮地下地質(zhì)水文的情況后，選擇有效的成樁方式，同時(shí)事先考慮樁基施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施確保地下水的問(wèn)題得到有效解決。

2 不同地質(zhì)的成樁方式選擇

在不同的地質(zhì)條件下，根據(jù)不同的水文和土質(zhì)情況。需結(jié)合實(shí)際使用不同的成樁方式，由于成樁方式較多，此處僅針對(duì)鉆孔灌注樁、人工挖孔樁以及CFG樁進(jìn)行分析。

2.1 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁施工如圖4所示。

2.1.1 正循環(huán)鉆孔灌注樁

普遍適用于黏性土、軟土、黃土、粉土、砂土、碎石類土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁范圍為500～2 200 mm。在對(duì)不同地層可采取更換鉆頭的方式進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)效率較高。缺點(diǎn)是在遇到卵漂石層的底層條件下鉆進(jìn)困難且在鉆孔直徑較大時(shí)，遇易坍塌地層的護(hù)壁困難，泥漿使用量巨大。

2.1.2 反循環(huán)鉆孔灌注樁

普遍適用于黏性土、軟土、黃土、粉土、砂土、碎石類土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁范圍為500～2 200 mm。尤其在鉆進(jìn)粉砂、卵礫石、黏性土、黃土、軟土、粉土?xí)r效率高、進(jìn)尺速度快?？墒褂们逅M(jìn)行鉆進(jìn)，依靠水柱壓力保持孔壁的穩(wěn)定，出渣較為徹底、鉆進(jìn)效率高，鉆頭磨損小，對(duì)于大口徑的深孔鉆進(jìn)較為有利。缺點(diǎn)是對(duì)于含水層有一定抽吸效應(yīng)，水量消耗大，尤其在漏水時(shí)很容易引起孔壁坍塌。

2.2 人工挖孔樁

此成樁方式主要適用于樁徑大于等于800 mm且無(wú)水或滲水量小的回填土、黏土、粉土、砂土、風(fēng)化巖等地層。施工時(shí)穿越流砂、淤泥、松散砂土等易坍塌部位必須得采用井壁護(hù)筒等支護(hù)措施保證施工人員的安全。對(duì)于地下水位以下、涌水量大、地下有瓦斯、沼氣等有害有毒氣體的地層不可使用此成樁方式（圖5）。

2.3 CFG（水泥粉煤灰碎石樁）樁

適用于地下水位以上的黏性土、粉土、回填土地基如圖6所示。

3 地質(zhì)條件對(duì)成樁方式造成的影響

3.1 人工挖孔樁基礎(chǔ)

3.1.1 人工挖孔樁的優(yōu)點(diǎn)

方便對(duì)持力層情況進(jìn)行鑒別，對(duì)孔底沉渣的控制也較為方便。同時(shí)還可以將樁底的直徑擴(kuò)大來(lái)增加單柱樁的承受能力，由于是干作業(yè)成孔且挖孔深度較淺，挖孔的土質(zhì)也較為松軟，所以施工周期較短，工程造價(jià)也相對(duì)偏低等。由于這些優(yōu)點(diǎn)使得人工挖孔樁在土質(zhì)較軟且地下水位之上，同時(shí)大型機(jī)械又無(wú)法進(jìn)入的工程中被得到廣泛應(yīng)用。

3.1.2 人工挖孔樁的缺點(diǎn)

人工挖孔樁的成孔方式也存在著一定的缺陷，所以在實(shí)際施工過(guò)程中有一定的困難。

（1）如果空氣濕度大又加之陰雨天氣，那地層中的殘積層以及沖洪積層就很容易形成淤泥以及流砂，非常不利于保護(hù)樁孔壁和開挖，如果在未做好護(hù)筒以及未制定合理的開挖方案時(shí)盲目的進(jìn)行開挖，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題和安全問(wèn)題。

（2）地層中如果遇到裂隙水和巖溶水很容易造成涌水。

（3）土層中若呈現(xiàn)出流塑或軟塑狀態(tài)的泥土或砂質(zhì)填充物則會(huì)讓護(hù)壁的安全和開挖出現(xiàn)安全隱患。

（4）若地下水的流通性能較好，則會(huì)導(dǎo)致在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)水灰比的比例出現(xiàn)改變或是細(xì)骨料以及砂漿的流失，樁體出現(xiàn)分崩離析的狀態(tài)。

（5）施工單位自身的管理人員技術(shù)不到位或者交底不到位或未對(duì)地勘報(bào)告進(jìn)行分析就開始施工，亦或者施工單位本身就不具備施工人工挖孔樁的成熟經(jīng)驗(yàn)。這些問(wèn)題都有可能導(dǎo)致挖掘好的孔無(wú)法使用，出現(xiàn)歪斜、孔徑不夠、孔深不夠、護(hù)壁措施不足等。造成人力物力的浪費(fèi)，甚至重大質(zhì)量問(wèn)題以及安全問(wèn)題。

3.1.3 人工挖孔樁施工要點(diǎn)

人工挖孔樁施工前，首先應(yīng)對(duì)地質(zhì)和水文狀況進(jìn)行詳細(xì)勘察，全面將要施工的區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)分布情況、地下水深度、地下水流量水量、地下水流向、空氣濕度等勘察明確。其次，項(xiàng)目部在施工前應(yīng)制定好完善的應(yīng)急降水計(jì)劃。降水的成功與否直接關(guān)系到該施工地區(qū)能否運(yùn)用人工挖孔樁這項(xiàng)技術(shù)。如果施工區(qū)域的地下水含量豐裕，且降水又較為困難，那就不可采用人工挖孔樁的成樁方式。此外，還可采用鋼套管護(hù)壁的方式來(lái)防止涌水、流泥和流沙現(xiàn)象。在樁基礎(chǔ)施工前，項(xiàng)目部應(yīng)提前作好專項(xiàng)施工方案并經(jīng)審核通過(guò)，書面對(duì)所有項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行交底，在作業(yè)前應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有的施工作業(yè)人員進(jìn)行書面的交底，并經(jīng)雙方確認(rèn)簽字。每日施工前應(yīng)對(duì)孔底的有毒有害氣體進(jìn)行檢測(cè)并形成檢查記錄，施工時(shí)應(yīng)設(shè)有空氣循環(huán)裝置確?？椎籽鯕獬渥恪?/p>

3.2 鉆孔灌注樁

3.2.1 鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)

幾乎不受到地下水影響、且是機(jī)械作業(yè)所以施工過(guò)程安全，施工噪音和振動(dòng)小。而且能建造比預(yù)制樁直徑大很多的樁，且在各種地基上均可使用。

3.2.2 鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

（1）由于工程地質(zhì)較差，所以在某些地層控制泥漿護(hù)壁的難度較大，若控制不當(dāng)在施工過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致鉆孔的坍塌。

（2）在某些巖溶地區(qū)的護(hù)壁較困難，則可能會(huì)導(dǎo)致混凝土大量流失，在這樣的情況下施工可能會(huì)造成卡鉆、掉鉆的情況。

（3）孔底的沉渣不好控制。

（4）樁位放線不準(zhǔn)確，造成偏差過(guò)大、施工過(guò)程中樁位標(biāo)記丟失或被擠壓導(dǎo)致偏離、施工人員不專業(yè)的隨意定位、造成樁位錯(cuò)位、樁數(shù)量偏差較大。

3.2.3 鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，可采用套管護(hù)壁的形式在某些特殊地層和溶洞中進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)。其次，在鉆頭將要進(jìn)入持力層時(shí)，采用預(yù)鉆跟進(jìn)的方法或改用沖孔法進(jìn)入巖石持力層。溶溝、溶洞、溶槽部位進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)預(yù)先填埋塊石確保鉆頭的作業(yè)面的受力均勻。對(duì)于沉渣的厚度的控制應(yīng)嚴(yán)格選用合理比例的護(hù)壁泥漿，嚴(yán)格控制施工的時(shí)間，避免時(shí)間太長(zhǎng)導(dǎo)致泥漿中的沙粒等沉淀，最后應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員管理的全面到位，杜絕粗心大意和任意指揮的情況發(fā)生。

3.3 CFG（水泥粉煤灰碎石樁）樁

3.3.1 CFG樁可能出現(xiàn)的問(wèn)題

CFG樁在不同土質(zhì)情況下施工的過(guò)程中同樣面對(duì)的問(wèn)題較多：縮頸、斷樁、樁身偏位、孔洞歪斜、孔底虛土過(guò)多、樁身夾泥、樁長(zhǎng)不足、灌堵管卡管等。僅對(duì)于縮頸和斷樁進(jìn)行分析。

（1）在飽和的軟土中成樁，樁機(jī)的振動(dòng)較小，當(dāng)采用連續(xù)打樁作業(yè)時(shí) ，新打的樁對(duì)已打樁的作用主要的表現(xiàn)形式為擠壓 ，讓已打樁被擠壓，擠壓后形狀開始不規(guī)則。嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)產(chǎn)生縮頸和斷樁。

（2）如上部有偏硬土層或中間部分夾雜著較硬土層的土體中成樁，樁機(jī)的振動(dòng)較大，對(duì)已打成型的樁影響主要是體現(xiàn)在振動(dòng)破壞，可考慮采用跳孔施工的工藝。若已打樁還未形成一定強(qiáng)度，在中間補(bǔ)打新樁時(shí)，已打的樁也會(huì)有被振裂的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）在軟土層中施工的時(shí)候拔管速度過(guò)快，導(dǎo)致軟土結(jié)構(gòu)層被破壞。

（4）淤泥質(zhì)土護(hù)壁強(qiáng)度不足，成孔后等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)至使孔壁收縮。

（5）在吸水飽和的軟土中成樁。由于已完成的樁尚未形成強(qiáng)度，新打樁對(duì)已打樁造成一定擠壓導(dǎo)致已打樁產(chǎn)生形變，引起縮頸。

3.3.2 CFG樁施工要點(diǎn)

（1）選用合理的成孔工藝。成樁的工藝選擇對(duì)CFG樁成樁的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，不同的土地質(zhì)情況應(yīng)選擇不同的成樁方法 ，CFG樁施工方法的選擇，應(yīng)根據(jù)地勘報(bào)告的要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的圖紙情況、地下水情況 、場(chǎng)地的情況和是否有對(duì)振動(dòng)有敏感度要求等多種因素來(lái)選擇施工的工藝，這是確保 CFG樁施工質(zhì)量有效的方式。

（2）嚴(yán)格控制灌注拔管的速度。螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工在鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度之后，應(yīng)掌握提鉆桿的時(shí)間，嚴(yán)格控制混合料泵送量與拔管速度匹配，飽和土或粉土層中施工時(shí)，不得停泵待料。嚴(yán)格控制拔管的速度，拔管速度應(yīng)勻速的控制，若遇到淤泥或淤泥質(zhì)土 ，拔管速度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)姆怕?/p>

（3）制定正確的打樁順序 。當(dāng)成樁的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)時(shí)，由于成樁過(guò)程中對(duì)土體會(huì)產(chǎn)生擠密作用，后打入的樁將會(huì)先擠壓土體導(dǎo)致先打入的樁產(chǎn)生水平推擠而造成偏移變位和變形，因此需要采用正確的打樁順序：密集樁群，從中間向兩邊或向四周對(duì)稱施工。當(dāng)一側(cè)有毗鄰建筑物時(shí)，應(yīng)該由毗鄰建筑向另一方向施工。根據(jù)設(shè)計(jì)的標(biāo)高，宜先深后淺，先大后小，先長(zhǎng)后短。

4 施工勘察對(duì)樁基礎(chǔ)的影響

因?yàn)榈刭|(zhì)勘察對(duì)樁基施工的影響是很重大的，所以在施工前就要進(jìn)行詳細(xì)勘察。隨著工程技術(shù)的更新，勘察的技術(shù)也在同步升級(jí)中，但目前大多數(shù)采用的方式是工程鉆探。但又由于受到布孔的間距影響，所以在勘察的過(guò)程中也不能完全的做到細(xì)致入微全面覆蓋。導(dǎo)致在施工的過(guò)程中也會(huì)遇到預(yù)料之外的情況，如遇到未被勘察到的墳坑井穴，或未被勘測(cè)到的地下管道管線。導(dǎo)致增加了樁基礎(chǔ)的施工難度以及施工時(shí)間，也影響了樁基礎(chǔ)施工的工程質(zhì)量。所以對(duì)于勘察方式的升級(jí)也是在未來(lái)當(dāng)中需要繼續(xù)完善的重要任務(wù)之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑工程規(guī)模大小的不斷擴(kuò)張，對(duì)建筑施工企業(yè)的施工要求越來(lái)越高，就目前從建筑樁基施工來(lái)看，樁基施工的技術(shù)已越來(lái)越走向成熟，建筑樁基從業(yè)人員更應(yīng)該努力學(xué)習(xí)各種知識(shí)，認(rèn)真總結(jié)自己經(jīng)歷的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)提高對(duì)于樁基的施工能力。因此從業(yè)人員在進(jìn)行施工的時(shí)候需要根據(jù)已有資料、實(shí)際施工土質(zhì)的不同。來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)的施工方式，切實(shí)提高樁基施工的效率以及安全性，從而提升我國(guó)的建筑施工能力。

參考文獻(xiàn)

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