程延龙
南京南大岩土工程技术有限公司 江苏南京210000
摘要:桩基础是岩土工程中的一个重要部分,桩基础的主要作用就是承载地面上方建筑物所施压的重力,可以说桩基础关系到整个建筑物是否具备足够的稳定性以及安全性。所以在岩土工程的前期勘察设计工作中对于桩基础进行一个合适的选型是一件非常重要的工作,因此本文研究了岩土工程勘察设计中常见的一些桩基础的种类并分析了如何对应具体的实际工程情况进行选择,希望能帮助相关工作人员更好地完成工程中桩基础选型的工作。
关键词:岩土工程;勘察设计;桩基础类型
引言:桩基础的施工情况是真个岩土工程中非常受关注的部分,只有在前期打好一个稳定的桩基础,才能更好地保证后续整个工程施工过程中的安全与稳定。一旦前期桩基础的选型工作没有做好,后期的工程工作就存在着很大的安全隐患。除此之外一个良好的桩基础还可以在很大程度上降低整个工程的建筑成本,所以对于工程项目来说前期科学的桩基础选型对于整个项目带来的经济性、安全性都是非常高的。
一、岩土工程勘察设计及桩基础的重要性
岩土是一种变化性很大的物质,在岩土上开展各项工程都离不开对岩土的研究。岩土工程的勘察设计工作是保证岩土上进行的工程项目的安全性的重要工作,对于工程项目来说,这其中主要是检测施工所在地的土质条件是否能够满足施工的要求。岩土一个非常大的特点就是其不稳定性,再加上施工过程对岩土施加的影响,岩土发生变化的可能性也就变得很大了。施工方案的确立都要根据勘察设计工作所得出的数据来进行,所以一个科学的岩土工程勘察设计是非常重要的。而桩基础是一种承受压力能力强,可适用范围广、历史悠久的一种建筑基础形式,在现代建筑中也能经常见到桩基础的应用形式,比如高层建筑、港口、桥梁等工程中都运用到了桩基础。桩基础的作用主要是将建筑物所受的压力均匀地传递给土地,桩基础建设的越好,建筑物的安全性和稳定性也就越高,所以在开展建筑工程工作时,岩土工程勘察设计和桩基础都是非常重要的工作。而这两者之间又存在着一种依赖关系,桩基础的确立往往需要根据岩土工程的勘察数据来决定,不同的土质情况需要选择不同类型的桩基础,这样才可以更好地发挥桩基础的作用。
二、确定土基持力层
(一)根据桩的承载力确定土基持力层
在岩土工程中,地基与桩基础处理发挥着重要的作用,对于整个工程的质量具有重要的影响[1]。所以这就需要工程人员首先利用桩基础勘察相关地基情况,只有提前确定土基持力层的类型,才能在这一基础上选择相对应的桩基础,否则所选用的桩基础就可能会出现无法打入地底等不良情况,从而影响整个建筑工程的顺利推进。而利用桩基础的沉桩来确定土基持力层是一种常用的方法,对于桩基础中的支撑桩这一类型,通常的做法是将支撑桩插入地下,直至桩尖穿过地表的风化层,然后到达地下的中等风化层或者是新鲜的岩层。这其中又要根据支撑桩的制造材料和其结构以及用于打桩的设备来结合确定出支撑桩会到达表面风化层的深度。而另外一种确定支撑桩进入地底深度的简便方式就是试桩的方式,这种方式就是在工程进行打桩工作时用缓慢击打的方式来控制支撑桩的下沉深度,目前通常的做法是每次10次左右的频率来击打支撑桩,每次支撑桩下沉的深度为一至二厘米左右是最合适的深度。而对于另外一种摩擦桩,一般选取压缩性不高的地方来进行试桩,然后再根据桩尖土的承载力数值和摩擦桩下沉地点周围的地层摩擦力数值来进行计算,得出摩擦桩所能下沉的深度,而同样的,这种摩擦桩也可以采取试桩的方式来更准确的获得试桩结果。
(二)根据桩基的变形确定土基持力层
要想确定桩基的持力层,需要首先保证每根单桩的承载力需求,然后再根据沉降需求来进行后续工作。
目前的通用做法是将桩基的变形程度与桩端压缩层的深度以及内土层的压缩性结合起来计算,但是以往的沉桩效果并不好,这主要是因为沉桩设备的穿透土层能力不够高,桩基础作业只可以在比较浅层的土层中进行。但随着岩土工程勘察领域相关技术的发展,沉桩的相关设备也在不断改进,沉桩能力得到了大幅提升。在提升了沉桩能力的基础上工程要根据当地具体的地基变形要求来计算合适的桩基持力层。
三、根据地质条件选择桩基础
在我国基础设施建设过程中,岩土工程具有十分重要的作用,在岩土工程建设中,地基及桩基础是工程施工中的重点组成内容[2]。所以如何根据地基情况来选择相对应的桩基础就成为了相关研究人员需要积极研究的课题,只有这样才能更好地发挥桩基础在整个建筑工程的重要作用,为此本文以软土地质与风化岩地质为例来分析了相对应的桩基础选择方式。
(一)软土地质上的桩基础类型选择
软土地质主要指的是地面软硬不匀,在受力时常会出现变形的土质,这种土质往往能够承载的压力比较低、整体土层的强度变化缓慢、变形的速率也比较低。软土类型的地基的组成类型通常是杂填土、淤泥等具备较强压缩性能的土,这一类地基在岩土工程中往往会视为软弱地基。除此之外,软土地质上来开展工程项目有很多缺点,比如可以利用的条件比较差,所能够承受的压力强度比较低、土层之间的孔洞间隙比较大、含水量比一般土质要高、压缩能力强等等。而在这种含水量比较多的土质中,一旦对其施加了一定的压力,其土层中的水分就会被慢慢挤压出来,这样土层就会逐渐变得结实。在不对软土地质进行处理的情况下,自然的软土地基的稳定性对于整个工程来说是远远不够的,所以这种情况下就需要采取合适的桩基础来对土层起到一个加固和稳定的作用。而结合软土地质的基本土质情况,桩基础应该选择具备更强承压性能、施工方便快速、耗费资金少的桩基础类型,这种桩基础能够利用自身的刚度来将压力合理地分散到其他的支撑部位之中。
(二)风化岩地质上的桩基础类型选择
风化岩是一种比较特殊的地质,其在我国的地表中也比较常见。风化岩的形成主要是因为土地经过较长时期的太阳辐射、生物作用、水的作用等等后表面开始破碎,继而矿物质产生变化,最后形成了典型的风化岩地质。风化岩地质上的岩石的类型往往大不相同,内部的结构、组织和矿物组成也有着很大的区别,这些矿物质之间的物理和化学特性也影响着土质本身所表现出来的特性,这些都对岩土工程工作的开展有着很大的影响。所以在风化岩地质上开展岩土工作时要根据风化岩地质的具体表现情况来决定要选择的桩基础的类型。比如在一些地表风化作用比较严重,岩土层自身坚硬程度比较高的地方,桩基础的选择要以爆破成孔桩、钻孔扩底桩以及长螺旋钻孔桩等类型为主要选择方向,这几种类型的桩基础有一个共同的特点就是它们采取的都是现浇钢筋混凝土的形式。这其中爆破成孔桩的做法是利用炸药的爆破性来首先炸碎比较坚硬的大块岩石,然后对岩石已经被爆破开的地方开始展开挖掘工作,最终形成孔洞。钻孔扩底桩主要是采取钻机钻头下钻的方式来扩展其沉桩深度,并在下方将钻头展开,最终向上旋转。而最后一种长螺旋钻孔灌注桩则往往是利用长螺旋钻孔机于特定点位上旋钻成孔。
四、结束语
综上所述,在我国各项建筑工程中,岩土工程勘察设计与桩基础的选择是两项必不可少的工作,只有做好这两件工作才能更好地保障建筑物的安全性和稳定性。为此相关工作人员应该积极研究相关的知识,根据土质确定土基持力层并选择所对应的桩基础类型,这样才能够更好地保证桩基础的建筑工作,从而确保建筑工程顺利进行。
参考文献
[1]颜晓勇.岩土工程中地基与桩基础处理技术研究[J].城市建筑,2021,18(14):141-143.
[2]袁亚军,蒋明丹,王久斌,蒋行明,王伟.岩土工程中地基与桩基础处理技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(17):163-