建筑工程地基桩基础处理方法及特点

建筑工程地基桩基础处理方法及特点

田玉花

江苏东地建设基础工程有限公司江苏南京210012

摘要：近年来建筑行业发展的十分迅速。为了缓解人口压力带来的土地资源紧张，建筑物越来越高。科学合理的地基桩基础处理方案是地基工程施工的核心。只有打好地基桩，才能保障后期工程质量和工期。在建筑工程实践过程中要根据区域地基桩设计方案的特点，注重不同设计方案的优点和局限性，保证施工安全，达到工程造价低、处理效果好、施工周期短、经济效益高的目的。

关键词：建筑工程；地基桩基础；处理办法；特点

1桩基础技术的含义

1.1桩基础工程是由基桩和连接在桩顶部的承台共同构成的一种常用的建筑基础形式，按照桩端支承情况可以分为低承台桩基和高承台桩基两类，前者是桩身全部埋于土中，承台底部和土体直接接触，而后者则是桩身的上半部露出地面，承台的底部位于地面以上;按照施工方法的不同又可以分为预制桩和灌注桩两种，前者是利用锤击、静压、振动或者水冲沉入等方法将基桩打入土中，而后者则是在施工现场就地钻孔，然后在孔中设置钢筋笼再灌注混凝土形成基桩。

1.2桩基础可以有效地将建筑物的竖向荷载全部转移到桩基周围的土层当中，特别是在遭遇地震等自然灾害时，利用桩基在竖向承载力强的优势从可以降低建筑物由于外力作用所产生的变形以及倾斜从而确保建筑物的稳定性，所以桩基础的施工在近年来的建筑基础施工中的应用极为广泛，特别是在一些地基软弱土层较厚，桩基埋藏深度无法与坚实的地层相接触需要考虑桩基的沉降等问题。

1.3总之建筑桩基础施工应该注意满足地基承载力以及形变这两项基本要求，在土建施工中做好现场环境的勘察，科学合理的确定施工方案是建筑桩基础施工必须遵循的准则。

2地基基础土建施工技术

2.1换土垫层

换土垫层指的是把强度高些的材料用以代替原有的浅层软土。运用替换能够有效的增大土层的负载量，防止由于土质湿陷或胀缩草成土层建筑沉降的出现。换土垫层方法最广的运用在处理浅层软弱的土地基，季节性冻土地基与湿陷性黄土中，常见的垫层主要是砂垫层、素土垫层、碎石垫层等。

2.2碾压夯实

碾压夯实指的是利用机械造作带动巨大夯实力用以实施土层碾压，从而减少土层的松散性，同时减少土的压缩性实现提高地基强度的目标。（1）机械碾压法。在面积大的地基夯实施工中，一般是用较大的机械设备实施土层碾压，均匀的对每铺土20-30cm实施8-12遍碾压。（2）振动夯实法。利用电动机引起振动机械作业，导致其振动具有的5-10t的垂直力量作用在地基土层，振动夯实法因为很长时间的操作有效的改变土层的松散状态，因此就会有很多的运用在砂土地基与杂壤土质地基中。

2.3排水固结土壤

排水固结土壤法是指对土层进行排水处理，让土壤形成失水固结状。详细的操作方法主要是：把袋装砂井布置在地基四周，利用水冲法或沉管法实施塑料排芯板的成孔处理，同时虽孔内灌砂预压，当实行真空加压时能偶很快的把土壤中的水排出，使土层的迅速失水固结，以此来减少地基土的液化性，增强地基层的抗剪强度。因操作方便、成本偏低，所以在淤泥、沼泽土、饱以及粘性土等土层的民用地基施工中广泛运用。

2.4化学法加固

1）灌浆法。在泵与空气压缩的作用下，利用灌浆管把碱液、水泥浆、丙烯酸铰、水玻璃等化学物质匀称的输送于砂土、粘性土地基等的土层内实行完全渗透，运用化学效应把水与空气从土层中排除，达到土层颗粒间的凝结，实现增强地基土层的承载能力。

2）喷浆法。运用工程钻机对地基固定位置实施钻孔操作，当钻到规定深度后，把喷射设备装在工程钻机的钻杆下端，运用高压脉冲泵达到喷射设备的在匀称上升的过程中实现圆柱形喷射且把浆液喷射在四周土层中，使土体与浆液于混合后凝结成圆柱体的固结体。在粘性土，砂土与人工填土等地基中运用此方法的优点是：防水防渗透性好，维护邻近结构在基坑挖掘过程中不受影响。

3）深层搅拌法是把水泥与石灰作为的固化剂渗入土层深处实施高压深层拌合，从而实现其和土层完全性的混合，把固化剂和天然土层密切融合成一体，从而造就一系列的水泥桩或地下连续墙。此类地基处理法拥有的施工噪音污染小、土方量少，附加沉降可忽略等特点，所以大部分被运用于城市内厚层软粘土地基的施工中。

3常用桩基础地基处理方法及特点

3.1干作业螺旋钻孔桩

干作业螺旋钻孔桩技术是现阶段比较常用的一种地基处理技术，重点适用在在地下水位以上的粉土、砂土、填土加之粒径不大的砾砂层，而水位以下的各类型图层不运用。同时对于粒径或是结构较大的混凝土块、条块石、卵砾石层等方面，因为其成孔困难的因素，因此不适用干作业螺旋钻孔桩法。按照螺旋不等长度，干作业螺旋钻孔桩还可划分成长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。干作业螺旋钻孔桩的施工过程与原理比较简单，利用钻机实施施工造就有效的桩孔后，于其内部安放钢筋笼或插笼，然后实施混凝土的灌注，就会创造有效桩基。而在这个过程中需要注重较多细节，得以保障桩基的质量。

3.2反循环钻成孔灌注桩

反循环钻成孔灌注桩在施工中比较常见，而施工技术比较成熟。其施工的适宜环境较为明确，重点用在砂土、淤泥、粉土、粘土、填土、砂砾等地层。而对于软岩与硬岩的地基环境也很适用，运用圆锥式钻头能打进软岩实施钻孔，在运用滚轮式钻头能够打进硬岩。同时反循环钻成孔灌注桩对无地下水的土层却是不适用。相对与干作业螺旋钻孔桩施工，反循环钻成孔灌注桩施工过程就比较复杂些，先要在桩顶处布设护筒，同时其护筒的的高度需比自然地下水高2m以上，如此是为保障钻孔孔壁的四周其净水压力在0.02MPa以上，然后实现孔壁的稳定性。在钻孔的过程中，必须实时对钻孔内部实施清洗，使内部不存有杂物，同时冲洗液是在地面和钻孔造就的循环水流，得以实现循环的目的。反循环钻成孔灌注桩优点包括，施工振动小，无噪声污染；利用天然的水泥浆就能偶维护孔壁，且利用各种钻头能够实施各类岩石的钻挖；同时这类方法能够实施水上作业，而且钻孔速度较快。

3.3沉管灌注桩

在建筑工程中，软弱地基一般都为淤泥质土、淤泥等，因此，在施工过程中，沉管灌注桩是应用最普遍的桩基处理方法。其重点用在粘性土、粉土、松散至中密的砂土加之人工填土等典型的软弱基础土层。由于在含水量大的淤泥软弱土层中，务必需就避免缩颈、断桩等成孔危险，同时做好防护策略。根据成孔的方式不一致，沉管灌注桩可划分成振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩以及振动冲击沉管灌注桩三种。虽成孔方式不一致，沉管灌注桩的施工过程与其施工原理趋势多数一致的，重点运用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机，利用物理打击方式，把带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，进而实施混凝土的灌注，在混凝土灌注过程中一起实施振动或锤击，且拔出钢管，然后形成灌注桩。沉管灌注桩的施工特点包括，施工设备很简单，施工便捷；且施工速度较快，施工工期短，造价偏低；同时其施工的方式根据地质条件的改变适应性较强。

3.4冲击钻成孔灌注桩

冲击钻成孔灌注桩的施工条件适应性最为强。不管是填土层、粘土层、粉土层等软弱底层，或是砾卵石层、岩溶发育层、裂隙发育的脆性基础，并且可以适用于底层施工。其施工特点是，冲击钻成孔灌注桩在破碎存在裂隙的坚硬岩土与大型卵砾石所消耗的功率小，破碎效果好，并且，冲挤作用造成的孔壁比较坚固；钻进参数容易掌握，设备移动方便，机械故障少，在流砂层中亦能钻进。

4建筑工程地基桩的处理方法主要包括.

4.1换填料层法

换填料层法就是对地基底部建筑层的地质材料或填放的建材进行置换和填压。常用的方法是将建筑工程地基底面先天形成的部分挖去。那些不适合作为地基建筑材料的疏松石层和软土，以及地下存在的空隙和暗道等，要先将其规整，再填埋材料。换填的材料应该选择强度大、压缩性较低并且抗腐蚀能力强的基础建材，比如灰土、砂卵石、工业废料等填埋后进行加固和压实处理。对于腐殖土壤和黄粘土等并不适合作为建筑地基的土质，应当通过人为加固的方式对其采取适当的处理。换填料层法是最常用的建筑工程地基桩的处理方法。

4.2碱液法

向土壤里注入碱这种方式又被叫做碱液法。先活化颗粒表面，之后在交接处互相胶结形成一个整体，但碱液本身是不含任何固体杂质的，从而加固加强土质的硬度，这是加固地基的化学方法。值得注意的是注入的碱需要加热至高温。碱液法比换填料层法较为复杂，要浇筑的土壤层密度、湿度和酸碱度等是影响实施碱液法的因素。一般要分为几个步骤，首先要做好测量工作，测量清楚灌注孔的平面距离。对于条形的基础则应当在两侧个各布置一排。独立的基础部分需要在四周都设孔。然后对需要加固的地层和建材进行打孔，孔距的设置则要根据实际的加固情况而定，一般来说灌孔的直径在六十多左右。而且打孔越深，注入碱液的钢管越能深入地层，使碱液能到达较多的空隙。钻好孔之后在进行埋管工作埋入砂石之后将开了口的钢管插入，接下来就是在管子周围埋些砂石，最上方用灰土加压。

4.3压实法

压实法是指由孔隙率相对较大的固体、气体、液体三种土质填充物构成的，换句话说，就是对地基的碾压，使这部分填充物中的不同填充物充分融合在一起，相互补充，进而使填充颗粒在不同的孔隙中排出空气和水分，从而使孔隙率最终得到降低，以此加大填充物的密度和强度，使建筑工程地基桩的密度及含水率都达到标准。并通过一系列的方式使原有大型填充物自身的密实度加强，从而增加土质的相对密度，最终使工程地基桩的质量达到建筑工程的需求。

4.4打桩法

打桩法就是在地基建设中打桩，桩与填充建材共同载重。桩的制作方法多种多样，包括水泥粉煤灰碎石桩法、粉体喷射搅拌法等。

为了能让读者较清除的了解建筑工程地基桩基础处理的方法及其特点，本文在此特列一图表来对其进行说明，具体如表1所示。

5桩基出现缺陷主要有以下类型.

(1)桩基顶部缺陷

在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀，对于泥浆的厚度很难做到准确测定，如果超灌桩顶的混凝土不足，就会出现夹泥的现象而影响了混凝土质量、再者在浇筑混凝土完成后，因不均衡地用力或过度用力而对钢护筒进行预埋和拆拔，就会干扰到桩顶的混凝土，以至于破坏混凝土质量。最后，因使用较大功率的风镐来凿除混凝土桩头，在一定程度上会扰动声测管周围的混凝土，对混凝土质量造成影响。

(2)桩基中部缺陷

在混凝土的灌注中可能会因勘探的失误造成因较差的地质条件而导致局部的发生塌孔，使混凝土的翻浆受到阻碍，以至于引起局部的缺陷。另外，如果过度的用力拆拔导管，混凝土受到连续性的扰动，混凝土质量也会受到影响。再者由于导管的气密性较差，在水下灌注混凝土时导管会插入到泥浆中，这就造成导管内外压强的不均衡，造成混凝土的质量的受到影响，更严重的可能使混凝土的下料受阻碍，不能正常进行翻浆，以至于引起断桩。

(3)单桩承载力低于设计要求

单桩的承载力不符合设计要求主要是由于桩未达到设计的沉入深度、最终的贯入量过大以及桩的顶端未没有进入设计要求的持力层，但桩已进入到设计的深度、勘察报告所提供的地基承载力、地层剖面等数据与实际情况存在较大的差距，还有其他的原因如桩倾斜过大、断裂等也会导致单桩的承载力不能达到设计要求。

6桩基质量缺陷处理.

（1）桩基顶端缺陷处理

根据检测结果显示，在桩基顶部存在缺陷的，我们可以继续向下凿除桩头混凝土，直到混凝土质量完好位置。但是在向下破凿混凝土的过程中要注意观察，及时发现混凝土的缺陷异常位置，与实验检测资料相对应，最后用与桩基同标号混凝土进行接桩。注意，在向下凿混凝土过程中保护好桩基钢筋，防止损坏。

（2）桩基中部缺陷处理

此类桩基缺陷处理很难统一衡量，缺陷程度小的可以用注浆处理，缺陷程度大的一般在两米以上的注浆处理很难保证质量，通常报废该桩，在原先位置重新冲孔，安装钢筋笼，浇筑混凝土。

（3）单桩承载力低于设计要求

特点：施工过程中的操作问题导致桩沉入深度不足，未达到设计规定的持力层；桩深已达设计值，但桩端未进入设计规定的持力层，这说明勘察设计中所提供的地层剖面以及地基承载力等相关数据与实际情况有出入，未能准确提供施工依据所导致。

处理方法补桩法：桩基承台前补桩。当桩距较小时，可采用先钻孔，后植桩，再沉桩的方法。桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，缩短工期。

7结论

总的来说，在我国目前建筑行业不断发展的情况下，掌握多种工程地基桩基础处理方法是非常必要的一项工作。在上文中，对于建筑工程地基桩基础处理方法及特点进行了一定的探讨，而在实际应用过程中，也应当有效联系实际，从而更具针对性的处理方式获得更好的处理效果。

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