岩土工程中地基与桩基础处理技术分析

发表时间:2021/4/20   来源:《工程管理前沿》2021年1月2期   作者:吕龙慧
[导读] 岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。

        吕龙慧
        济南鲁建工程质量检测有限公司 山东省济南市 250101
        摘要:岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。开展地基基础检测的实质目标是为了给工程岩土提供科学依据,将其作为设计参数,保证工程岩土效果更为理想。但是随着行业发展需求及环保要求的提高,岩土工程地基基础检测面临着全新挑战,必须朝向更高层次发展,保证服务品质的高效性、优质性。目前来看,岩石工程地基基础检测环节主要分为样品采样、保存、运输及试验检测四个环节,每个环节都可能影响检测结果的精准性,对此,技术人员应掌握地基基础检测的关键技术,严格执行检测标准,从根本上规避外界因素的影响,保证地基基础检测的精准性,为提升岩土工程的综合效益创造有利条件。
        关键词:岩土工程;地基;桩基础;处理技术
        引言
        在经济高速发展的时代背景下,我国的工程建设行业发展势头良好,由于城市建设的需要,各类工程项目相继出现,有效地填补了城市空缺,完善了城市的基础设施体系。对于各类工程项目而言,工程的基础都是最关键的结构,基础结构施工涉及到岩土工程内容以及桩基础处理技术,为了保证基础结构的质量,就必须严格地落实各项技术内容,提升岩土工程施工效果。
        1地基与桩基础概述
        地基与桩基础施工是岩土工程中的重要内容。地基是指在工程项目底部的支撑,其作用是为工程提供足够的荷载,保证工程具有良好的沉降性及稳定性。任何岩土都离不开稳固的基础,如果岩土基础存在质量问题,就会使工程项目产生极大隐患,所以在项目的基础施工过程中,要密切注意基础的形变和沉降问题,保证岩土基础的重要作用得以实现。桩基础是应用较广泛的基础结构,近年来桩基础得到岩土业界的普遍认可。桩基础主要分为三个部分:桩顶、桩身和桩端。桩基础的应用原理是利用土壤与桩身摩擦力,再加上桩端与土体的端阻力,为岩土主体提供足够的支撑力。在承台的作用下,岩土荷载会集中在桩身,桩基再把承受的荷载转移到大地,实现岩土的稳定性。桩基础在实际使用中可分为多种类型,例如人工挖孔桩、钻孔灌注桩、预制桩、长螺旋灌注桩、锚杆桩,等等。不同的桩基类型适用于不同的工程类型和土壤环境,在基础建造的实际过程中,一定要合理地选择桩型及桩基施工技术,保证桩基础的施工质量,为工程项目的实施奠定良好的建设基础。
        2岩土工程中地基与桩基础处理技术
        2.1桩基施工技术
        桩基施工技术有很多种,包括后压浆钻孔灌注桩技术、长螺旋钻孔灌注桩技术、高强预应力管桩技术等。后压浆钻孔灌注桩技术通常用来强化泥浆护臂灌注桩承载力,在桩基身上预留出注浆管,等待成桩之后,对桩侧和桩端进行压力灌浆,可压密桩底的沉渣,还能渗透桩侧的泥皮,从而不断提升桩基的承载力。长螺旋钻孔灌注桩技术应用中,对桩中心压灌了超流态的混凝土之后,插上钢筋笼,即可成桩。其优势在于成桩的时间短,能在地下水位之下形成桩,还防止了泥浆护桩的问题,也无孔底沉渣的问题。这是一种中小直径的桩基,可用来当抗浮桩、护坡桩等,其与后压浆钻孔灌注桩技术的结合是未来发展的方向,可更好地提升桩基承载力。
        2.2监测和数据处理技术应用
        声发射技术在岩土工程当中应用中,将监测以及数据处理技术科学应用,能从整体上提升技术应用的质量。声发射技术的应用成功主要是取决于原始监测数据处理,声发射监测系统检测到达波的性质比较复杂,不仅有纵波也有横波以及噪音,为能通过自动记录声发射事件,这就需要对每次到达波的物理性质进行鉴定,并且鉴定过程也比较困难。通常假设到达波为纵波,定位精度低,对于原始资料的使用率也不是很高。

通过数据处理技术的最新研究成果的应用,波型识别理论,从达到时差分析以及残差分析组成,应用这一理论的时候能避开波形分析,有效识别达到波的类型。时差分析研究达到时间以及到达波类型和其他物理量间关系。实际的技术应用当中,有的对采矿岩爆日常监测系统呈现的数据是MP250,数据采集系统采用门槛以及时间窗检测初到时间以及确定事件。为能进一步地提升技术应用的性能,通过从波型识别理论基础开发完善的计算机编码以及自动数据分析以及声源定位系统,能够有助于识别达到波类型,有效计算确定的声源位置和可信度。
        2.3基桩的检测
        桩基是岩土工程基本构成单位,也是岩土工程中不可或缺的组成部分,因此,要做好桩基础负荷能力评价和试验检测工作。桩基检测同样分为动力检测和静力检测两部分,静荷载检测主要是为了明确单个桩基的负荷能力,给岩土工程整体设计提供准确的参数,同时也是保证桩基质量的根本。单桩竖向抗压静荷载试验,其原理是通过检测竖向抗压桩的实际受力情况,经过试验得出单桩竖向的极限承载力,将这一结果作为设计依据以及抽样检测地基基础承载力的衡量指标。而单桩竖向抗拔静载荷试验与上述试验原理和目标相类似,为设计工作的开展提供依据,也是一项非常重要的检测技术。
        2.4结构措施
        当检测出某根桩出现质量问题后,例如通过钻芯法发现持力层存在软弱夹层,这时可在此桩的周边进行补充勘察,进一步探明此桩附近持力层的岩性和破碎程度,并可通过取样、试验得到此软弱夹层的物理力学性质,为下一部对此缺陷桩的承载力判断提供依据。在对缺陷桩的嵌岩深度、持力层特性以及缺陷程度进行综合评判,并通过分析和验算后,对缺陷桩的承载能力进行降低或折算,以确定其是否可满足上部结构的受力要求。缺陷桩的承载能力降低后,可通过调整上部主体的岩土布局或结构形式,改变缺陷桩的受力路径,降低缺陷桩的受力要求以满足其安全使用的要求。还可以加大缺陷桩所在的基础承台或加深基础承台的埋深,以使得缺陷桩承受的荷载降低,或将其承受的荷载分散到其他完整桩基,以达到缺陷桩可以安全使用的目的。在实际工程中,调整岩土布局或上部结构形式往往由于多种因素的制约,不易实现,而加大、加深承台可以起到较好的处理效果,但对缺陷桩的数量、位置以及缺陷程度都有一定的要求。
        结语
        综上所述,近年来,我国城市发展迅速,在政策因素和市场因素的双重带动下,各行业都在努力实现转型升级,尤其岩土行业的变化更加显著。岩土项目的规模日益增加,越来越多的超大型岩土耸立于城市之中,维护城市形象的同时,也充分证明我国岩土行业发展的优异成绩。实施工程项目时,尤其要注重基础结构的施工。桩基础在应用中具有非常明显的优势,在当前的工程建设中应用广泛。在桩基础结构施工环节,需要重视技术的应用适用性,根据项目实际情况合理地选择桩基类型,在不影响项目工期和质量的基础上,实现安全施工、成本控制的目标,最大程度地为企业创造经济效益。
        参考文献
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