基于复杂地质条件下桩基施工问题分析及基础选型探讨

发表时间：2017-09-19T09:55:28.390Z 来源：《防护工程》2017年第12期 作者： 张家明 张家亮

[导读] 工程施工会面临各种地质条件，地质灾害发育强烈、地形与地貌类型复杂、水文地质条件差等都属于复杂地质条件的范畴。周口市建设工程有限公司 河南 周口 466000

摘要：复杂地质条件下的桩基施工难度较大，需要耗费大量的人力、物力和财力，同时对基础选型的要求比较高。因此，本文结合相关施工实例，分析了在复杂地质条件下桩基施工遇到的问题，并阐述了问题产生的原因，最后对复杂地质条件下的桩基础进行分析选型，对所选择的桩基础类型的进行了对比，以供相关工程参考。 关键词：复杂地基条件下；桩基施工问题；基础选型

工程施工会面临各种地质条件，地质灾害发育强烈、地形与地貌类型复杂、水文地质条件差等都属于复杂地质条件的范畴。在复杂地质条件下开展地基工程施工需要面临诸多的危险因素，对施工人员的生命财产安全构成了巨大的威胁。因此，为了减少地基工程施工安全事故的发生几率，需要合理的选择桩基础类型，及时发现桩基施工中存在的问题，以最大限度的确保桩基施工的安全性与稳定性。 1、某工程项目概况

该工程项目的建筑总面积高达135650㎡，地上有25层，总高度为102.69m，地下室有2层，桩基工程工作量相对庞大。在工程开工前，施工企业派遣专业的技术人员抵达施工现场对整个场地的地质情况进行了细致的考察与勘测，最终发现该施工称帝的土层可以分为7层，其中覆盖层主要为人工填土、残积粘性土及碎石土，最大厚度为48.9m。下伏基岩为扁豆状石灰岩，岩层产状比较平缓。岩体上端岩溶发育强烈，岩体比较破碎。而下部岩体比较完整，基岩面起伏变化大，场地地质条件比较复杂。此外，该工程施工场地的地下水含量比较丰富，主要赋存与石灰岩的溶蚀裂隙及洞穴中，水量河水位受岩溶贯通程度的影响而发生变化。 2、桩基施工问题分析

2.1 桩基静载试验未达到设计要求

相关工作人员首先根据规范要求进行了桩基静载试验，但是却发现静载试验中的部分桩基试验荷载均未达到设计要求，当加载到7级时，桩头仍然没有进入到土层中，桩端下寻在未探明的溶洞。 2.2 桩基为完全进到较完整的岩层中

对于地下室部门已施工的120根桩，抽取了其中15根桩的桩芯，发现这15根桩均未进入到较完整的岩层中，且有的桩底尚有较厚的粘土层。经过仔细分析和勘测，发现桩底取芯饿出的岩石大多呈现出褐红色性状，且均未竖向裂隙发育，施工人员直接判定其与完整的岩石强度一直并将其作为了持力层缺乏一定的合理性。同时在实际施工中，旋挖机施工只是按照事先设计的深度进行施工，当现场钻进达到设计标高，相关工作人员并没有取出桩芯查看其是否已经进入了完整岩。 2.3 超前钻试验未能准确的反映出岩层情况

经进一步分析考究发现造成此类问题发生的主要原因是因为在前期施工人员并没有按照相关要求进行加密钻探孔，进而导致超前钻试验无法准确的反映岩层的真实情况。而后，施工人员在加密钻探孔的基础上又重新进行了超前钻试验，最后发现项目场地岩溶地质发育，基岩起伏大，溶沟和熔岩等发育较多。 3、桩基础选型

由于该工程项目施工场地的地质条件比较复杂，不能盲目的选择桩基础类型，应根据相关测量数据明确桩基础选型情况。同时实用性和经济性为基本 原则，对所选择的桩基础类型的合理性进行对比分析。 3.1打预制桩

由于该工程项目地质情况比较复杂，给基础选型带来了非常大的困难，首先，施工人员决定采用打预制桩作为此次地基施工处理的方式。假设预制桩的长度为26-30m，单个桩的的最大承载能力为2000KN。那么则需要选用260根梁板式筏板基础，且其承载力举要满足工程结构的负荷。由于该施工场地的基面起伏较大，最浅的都达到了22m左右，最深处高达56m，如果在打预制桩的过程中出现了部分摩擦桩，那么桩基将会出现不均匀的沉降。而且地基中含有大量的砂质粘性土，上层还有一些弧石，一旦预制桩打到弧石上，桩基承载力就难以满足施工的需求。所以，施工人员直接否决了预制桩桩基施工。 3.2 箱型基础

箱型基础具有整体性好、分散基地压力以及刚度强度大等优点，如果我们在该工程项目中选择该桩基础方案，那么就需要首先与空调、水电等施工单位进行协商，在横、纵墙处开设一个小洞以满足箱型基础施工的要求。由于该项目工程中的地下室埋深为7m，基底的附加压力为350KPa。为了确保箱型基础施工的顺利开展，施工人员需要对地基承载力进行修正，直到基底的实际承载力达到预期的标准。此外，为了增强箱型基础的稳固性，还要对基地地基进行加固处理，加固的范围由内基础向外基础地板四周拓展，平均加宽2m，加固后的土层地基的承载力值要符合相关技术规范，加固方案要便于后期检测，并确保施工的经济效益。由此可见，箱型基础类型的施工工序相对繁琐，工程量比较大，施工人员的劳动强度增大，不利于保证桩基础施工的效率和质量。同时该桩基类型需要投入较多的人力、物力和财力，项目施工经济效益无从体现，不利于保证施工企业的合法经济利益。因此，施工人员应紧密联系工程项目实际，重新选择更合适的桩基础类型，以推动工程项目的顺利开展，切实保证工程项目施工的质量和水平。 3.3 钻孔桩基

遵循“一柱一桩”的原则，将桩段嵌入到灰岩中，桩径控制在1-1.9m之间，工共嵌入30根桩，每根桩的长度均为35m。但是在实际的施工中却发现采用钻孔桩基施工在进入到微风化岩时必须要换用特殊的钻头，施工程序繁琐且施工成本高。为了确保桩端的桩基不存在溶洞，需要对每个桩基端进行检查，施工人员的工作量增大。同时在钻孔过程中一般需要采用泥浆护壁，如果基层中出现了土洞、溶洞等都会导致泥浆泄漏，甚至会使土洞崩落，威胁施工人员的生命安全。此外，钻孔桩基础施工周期比较长，资金投入较大，施工技术难度高，因此，施工人员需要结合工程项目施工实际，从长计议是否需要采用此种桩基础类型进行地基施工。 3.4 复合地基筏板基础

复合地基翻版基础具有整体稳定性强、协调变形等优势。因此，我们可以采用该基础方式开展地基工程施工。采用较大直径CFG桩处理工艺，选择合适的置换率，并结合相关技术手段，确保复合地基筏板基础上部结构的承载力要求，同时保证工程结构不会出现沉降等问

题。经初步计算得知，置换桩直径可控制在900-1000mm之间，混凝土强度为C20，无需配筋。经过实践发现，采用CGF桩+褥垫层方式进行地基处理，且基础类型均为筏板基础，桩顶钢筋与筏板之间采取柔性连接的方式，该工程项目工设计了1250根CGF桩，桩长为12.8-29.6m之间，桩直径均为600mm。采用该桩基础类型，并结合风动潜孔凿岩引孔施工技术，该工程项目只用了25天就完成了现场作业，施工效率和施工质量均符合相关技术标准，经济效益十分显著。 4、结语

对于熔岩发育、岩体破碎以及岩基面起伏较大的地质条件相对复杂的地区施工，应该进行详细的地质勘察，然后结合工程施工方案选择合理的桩基础类型，以切实保证工程施工的工期和质量。同时，施工人员应在施工过程中不断总结经验和教训，合理的掌握不同桩基础类型的有缺陷，为日后类似工程施工提供可靠的参考依据，推动工程施工的顺利开展，实现施工企业经济效益和社会效益最大化目标。 参考文献

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