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            桩基施工技术在岩土工程的应用

            2018-08-07 17:23 来源:岩土工程论文 有人参与在线咨询

            【摘要】随着我国城乡建设事业的不断发展,桩基工程日益增多。论文分析桩基础施工中出现的主要问题,介绍岩土工程中桩基施工技术的主要特点,提出地基的处理方法,以供参考。

            【关键词】桩基础;岩土工程;建筑

            1引言

            岩土工程的理论基础为岩体力学、工程地质学和土力学,是对岩石和土进行改造和重点整治的工程。在进行岩土工程施工的过程中,首先要做好开挖和降水等工作,随后对岩土的实际情况进行检验,最终使工程的设计和质量得到明显提升。岩土工程的施工项目主要包括:开挖项目、地基项目、基础项目及加固支护项目4种,进行实际施工的专业技术人员,对于不同介质的不同作用要进行深入的分析,同时也要对基坑围护及复合地基进行重点研究,进而全面提升岩土工程处理的最终质量。

            2桩基

            桩是一种深入土层内部的柱形结构。根据受力原理的不同,可以将桩分为:摩擦桩和端承桩;根据施工方式的不同,可以将桩分为:预制桩和灌注桩。桩和连接桩顶的承台一同组成了桩基。端承桩是将结构力通过桩基,直接传递到岩层,这种端承桩适合在地面下一定深度,并具有坚硬岩层的地质条件下使用。摩擦桩是将结构力通过桩身和土层所产生的摩擦力,直接传给土体,摩擦桩适合在结构自重轻、受力小的建筑上使用。

            3桩基础施工中出现的主要问题

            3.1桩基础顶部存在的问题

            桩基础顶部存在的不足,主要是由于混凝土质量受到了影响而造成的,根据施工的实际情况不同,将原因分为3个方面:(1)在水下浇筑混凝土很容易出现泥浆沉淀,而且对于沉淀泥浆的厚度也很难确定,一旦桩顶的混凝土强度较小,就会出现夹泥现象,最终影响混凝土的质量;(2)浇筑完混凝土以后,由于施工人员的疏忽,在预埋和拆拔钢护筒时用力不均匀,这就会导致桩顶的混凝土受到影响,进而影响混凝土的质量;(3)在施工的过程中,由于凿除混凝土桩头所使用的风镐功率较大,也会干扰到声测管周围的混凝土,影响到混凝土的质量。

            3.2柱基础中部存在的问题

            在实际的施工过程中,由于施工人员在拆管时用力过猛,进而使混凝土收到了连续波动,影响到混凝土的质量[1]。同时,在导管的气密性较差时,在水下灌注混凝土的导管会被插入到泥浆当中,使得导管内外压强不一致,影响到混凝土质量,严重的甚至还会造成混凝土下料受到阻碍,不能正常进行翻浆,最终容易出现断桩现象。

            3.3预制桩时存在的问题

            在进行预制桩的施工过程中,桩身断裂、桩顶断裂是常见的问题。在岩土工程当中,桩基础施工常用的就是锤击打入法,这会使预制桩在沉入过程中出现桩身倾斜的情况。在桩灌入的过程中,虽然桩尖的土质没有发生改变,可是灌入速度突然加快,桩锤挑起,桩身也会随之发生回弹现象。在进行预制桩基础的施工过程中,桩被锤基打入,一旦桩的长度较大,或者在桩沉入后遇到了坚硬的障碍物,使桩尖偏离纵轴线,都会导致桩身弯曲变形,在多次集中荷载的作用下,桩所承受的抗弯强度大于自身的抗弯强度就会断裂。当混凝土的抗拉强度小于拉应力,桩身会出现横向的裂缝,加上长时间的锤击,使受拉时间延长,这时候桩身表面的混凝土就会掉落,导致桩身断裂[2]。

            4岩土工程中桩基施工技术的主要特点

            4.1岩土工程具有明显的不确定性和区域性

            岩土环境会受到施工的影响而发生变化,岩土环境的变化也会使岩土的结构和性能随之发生改变,岩土的结构和性能又会影响到岩土工程的施工质量。岩土工程施工技术所具有的不确定性是岩土工程中的一项十分重要的问题,从某种角度来看,它会使工法发生改变。同时,岩土工程还具有区域性,岩土性质会由于地理环境不同而有所差异,岩土工程的施工也会由于土体不同的应力应变关系而发生变化,并且由于区域不同,岩土工程的设计参数、抗剪强度标准、压缩性标准及施工方法等都会有所不同。

            4.2岩土工程具有前导性

            岩土工程的前导性是指在实际的施工过程中,岩土工程的实践性要大于理论性,每一项施工技术都要先对施工效果进行分析和评价,然后才可以对理论进行分析探讨。像复合地基、强夯桩、夯实混凝土桩等技术的不断完善和发展,都是建立在实践的基础之上。

            4.3岩土工程具有隐蔽性和依赖性

            由于岩土工程要在岩土当中进行施工,例如,地基处理、地下连续墙、各种桩基的施工等,所以岩土工程具有隐蔽性。除此之外,已经完成的工程也具有隐蔽性,但是这种隐蔽性通常情况下不容易被发现,因此,需要对岩土工程进行各项专业的检测,从而避免出现岩土工程隐蔽性的问题。岩土工程同时具有依赖性,因为岩土工程的施工技术需要依赖相关学科的不断进步才可以得到完全的发挥。岩土工程是一项十分烦琐的工程,在实际的施工过程中,会遇到很多不同的问题,如果没有其他的相关技术作为辅助,则岩土工程很难顺利完成。

            5地基的处理方法及应用

            5.1强夯法

            通过质量为80~100t的铁锤,从高度为10~20m的高度进行自由下落,最终实现夯实土体的目的,在夯实土体的过程中,会产生非常大的冲击能,在地基中也会产生巨大的动应力和冲击波,达到密实土体的效果,最终可以使土体的强度大大提升,降低其压缩性。这种方法较为简单,而且加固效果十分理想,适合用于砂性土、非饱和黏性土及杂填土地基等,当遇到非饱和的黏性土,通常会采用分遍间歇夯击,或是连续夯击的方法来进行施工。

            5.2高压喷射注浆法

            高压喷射注浆就是通过钻机钻孔,并把带有喷嘴的注浆管直接插入到土层已经预留的位置以后,通过高压设备把浆液变为大于2MPa的高压射流,以此来冲击土体,使其遭到破坏,并与浆液相互混合搅拌,按照一定的比例规则排列。待浆液凝固以后,在土中便出现了一个复合地基,这样可以使地基的承载力得到提高,避免地基发生变形,最终可以加固地基。

            5.3预压法

            为了使地基承载力提升,降低沉降量,在事先拟建好的构造物的地基上施加一定的静荷载,使地基土压密,然后去掉静荷载,这种压实方法就是预压法。对软土地基实行提前加压,使沉降在预压的过程当中完成,这样也可以提高地基的强度。预压法可以用在淤泥质黏土、淤泥与人工冲填土等软地基。预压法的方法包括:堆载预压法和真空预压法。

            6结语

            岩土工程中的桩基础施工属于是一项非常烦琐的工程,它关系到整个建筑的安全。所以,在施工之前一定要建立一套科学、有效、合理的施工管理体系,制定出符合实际施工情况的施工方案,设计单位、施工单位和监理单位要相互合作,制定出一套完整的质量保障体系,根据目前实行的施工验收规范,对施工和验收进行全程控制,保证工程质量可以完全符合设计要求。

            【参考文献】

            【1】齐海涛,段玉凤.浅谈岩土工程施工技术[J].建材与装饰,2016(32):33-34.

            【2】邓建.岩土工程中地基与桩基础处理技术的探讨[J].建材与装饰,2017(50):121.

            作者:韩双 常伟世 薛明义 朱建强 郑权恒 单位:河北建设勘察研究院有限公司

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