复杂地质条件下桩基础施工技术方案探讨

建筑工施工的地质差异及气候变化, 影响着此工程桩基础施工方案, 使其不尽相同。为了确保桩基础施工方案能被该工程项目采用, 首先应该对建筑工程的地质环境进行勘察, 收集施工所需的数据指标, 并进行测算分析, 最后才能制定出科学合理的专项桩基础施工方案。

1 复杂地质条件下桩基础施工分析

1.1 溶洞地区

溶洞地区最明显的特征就是地下空洞数量多, 在这种情况下, 地下水的活动比较频繁且活动强度不定, 因此如果开展桩基础施工就显得有些困难。尤其是容易出现钻桩过程中钻头被卡住或卡掉, 钻孔过程中位置偏离等问题, 不仅保证不了施工质量, 还有可能带来严重的安全事故。因此, 在进行桩基础施工前就要对溶洞的具体发育状况和地形进行勘测部署, 同时不放松警惕, 时刻关注岩溶的变化发展, 采取有效的应急措施。

1.2 湿陷性黄土地区

地质特征土层厚, 底层多是湿陷性黄土的主要特征, 由于这一地区多分布于我国的西北以及华北一带, 这就决定了这种地质地带降雨量少反之蒸发量大, 导致在此地区施工受到上覆土层的自重应力以及附加应力作用的影响, 受水后结构更加容易出现变化, 甚至遭到破坏。

1.3 冻土地区

冻土就是土质中含水, 有恰巧赶在严寒的冬季施工, 土质里的水结冰后土体膨胀。如果桩基础在这样的环境条件下施工, 受到冻胀力的作用, 会出现桩基础不均匀上拔, 引发整体结构发生变形, 严重的还会出现工程安全事故。冻土状态下的桩基础, 遇春夏季气温变化, 地基的荷载能力也随之发生变化, 有可能出现桩基础沉降, 长期的冬季与春夏季交替形成冻融循环, 对桩基础的耐久性和使用寿命是一种严重的损害和影响。

2 复杂地质条件下桩基础施工技术方案

2.1 溶洞地区施工技术方案

2.1.1 普通溶洞施工技术方案

普通溶洞施工技术方案为抛填片石法, 出现溶洞后, 将钻头抬起, 确定溶洞的范围大小, 抛填片石到溶洞顶面大于或等于2米处, 接着投入当量黏土, 然后继续钻孔;如果溶洞的范围太大, 要经过重复抛填片石、投黏土, 钻孔;如果钻孔内部出现大面积泥浆塌陷现象, 一定要钻孔内填补泥浆。

2.1.2 特殊溶洞施工技术方案

溶洞贯通的施工技术:出现相邻桩基都出现溶洞, 而且溶洞贯通, 有时更甚钻孔时钻到地下暗河, 发生此类现象时要采用素混凝土 (混凝土的强度是30MPa) 灌注, 来隔开溶洞与溶洞和地下暗河的贯通;处理溶洞在灌注混凝土时出现的施工技术:溶洞在灌注混凝土时出现, 一定要持续灌注混凝土, 及时测量混凝土顶面高度, 观察到混凝土顶面下降, 要立刻进行混凝土二次灌注;斜坡岩的施工技术:很多溶洞内会有孤石或大的探头石, 还有斜坡岩, 要把抛填的片石换成坚硬度高的岩石, 钻头焊接上坚硬耐磨材料。来确保桩基的施工质量。

2.2 湿陷性黄土地区施工技术方案

2.2.1 深层搅拌技术

深层搅拌法有干法、湿法两种施工技术方案。粉喷桩是干法施工技术常见的一种技术, 其原理是将固态材料结合压缩空气, 经过搅拌机械设备重复搅拌, 在搅拌的同时放入水泥和干粉等施工材料。粉喷桩施工技术对施工处土质含有水分多少有特别高的要求, 含有水分过少时就会出现不能完全固化现象, 将会影响桩基的坚硬程度。经过施工经验积累, 发现应用粉喷桩施工技术时, 要求土质内自然含有水分的量要保证在30%以上, 这样粉喷桩施工技术才能发挥更好的应用效果。湿法施工技术是把泥浆经过柱塞泥浆泵强行注入到土层中, 这样断浆的现象就不容易出现在施工过程中, 不过在施工过程中一定要确保喷浆按技术规范操作, 确保桩体均匀地进入泥浆中, 防止发生桩体粗糙、裂缝等现象出现。湿法施工技术较干法施工技术更加合理, 不过喷浆会造成施工土质中含有的水分增多, 对桩基的坚硬程度造成反面效应, 因此施工过程中还要考虑施工处土质含有水分的多少选择合适的施工技术。

2.2.2 配置土垫层技术

施工时先要运走施工处中下层土质, 开挖到固定深度后, 采用配置土 (素土+灰土) 把需要夯实处分层填充压实处理, 普通情况把垫层厚度控制在2m左右即可, 来防止地基附加作用引起的塌陷情况发生, 从而发挥土质最好的表现形式。应用该施工技术解决湿陷性黄土地基成效显著。

2.2.3 固结施工技术

固结施工技术应用过程中必须严格落实质量管理相关内容的规定, 在选择好技术方案后, 要布置好锤重、距离、夯点等施工数据, 可以把施工数据转换为夯击遍数。施工过程中还应严格监控其他相关数据, 确保施工过程合理化以及施工工序严谨化。应用固结法施工技术处理后, 还要注意监测加固程度是否达到施工要求, 加固后是否解决了黄土的湿陷性, 以湿陷系数有没有降低到0.015以下定为达标依据。为了防止由于强行夯实操作对土质本身引起负面影响, 应该在湿陷系数达标后再对承载力进行的实验分析。

2.3 冻土地区施工技术方案

2.3.1 钻孔灌注桩:

如果土层处于冻结的坚硬状态, 就要采取钻孔灌注桩基础, 这种技术施工机械和方法都相对简单, 但能够达到施工需要的水平及垂直承载力要求, 并且受限条件小, 发挥了其建造大直径桩的优势。这种桩技术的不足之处是, 回冻周期较长, 所以这就决定了施工过程中对工期和效率有一定的影响。

2.3.2 钻孔插入桩:

大量工程实践显示, 钻孔插入桩的回冻周期短, 受冻土周边环境的影响很小, 但是其承载力有限。基于桩的承载力小, 导致桩基础的整体性在性能上相对较弱, 不能作为高强度震区的施工建设。

2.3.3 钻孔打入桩:

这种技术是定位于钻孔灌注桩与插入桩之间的一种, 首先, 它对土层的要求是不适合块石、岩层地质, 其次, 它的回冻时间比钻孔灌注桩时间短, 却又比插入桩时间长。所以, 以上技术点决定了钻孔打入桩的施工是比较复杂的, 从而能够形成较好的承载效果。

结语

综上所述, 通过对以上三种复杂地质条件下桩基础的施工分析, 我们不仅认识到了桩基础在承载力方面的重要作用, 还要在以后的建筑施工中, 善于发挥不同地质条件下各种桩的优势, 正确地选择并投入施工, 这是复杂地质条件下建筑工程的重要前提, 只有这样才能给工程施工带来安全保障。

摘要：桩基础技术是土建施工中的一项常见且重要的技术, 针对其施工技术的探讨和研究, 有利于提升运用质量。基于此, 文章就复杂地质条件下, 桩基础施工技术方案进行了深入研究与分析, 以期对土建施工的技术方案提供可靠依据和参考借鉴。

关键词：桩基础施工技术,探讨

参考文献

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