复杂地质条件下桩基施工问题分析及基
础选型
摘要:复杂地质条件下桩基施工很容易出现断桩等问题,所以需要结合地质问题做好桩基的选型工作。本文分析和总结了复杂地质条件下桩基施工的主要问题和解决思路,然后结合实际情况分析桩基选型方法。帮助工程技术人员解决复杂地质条件下的工程施工问题,提升工程建设质量。
关键词:复杂地址条件;桩基施工;问题分析;选型
引言:桩基是工程施工的重要内容,能提升工程的承载力和稳定性,但是在复杂地质条件下,桩基施工对工艺要求更高,如果不能有效处理,将会出现比较严重的质量问题。为此,需要分析复杂地质条件下桩基的施工问题,并根据实际情况科学开展基础选型工作。
1 复杂地质条件下桩基施工问题 1.1 顶部施工问题
桩基顶部施工中,混凝土质量问题时决定桩基顶部施工质量的重要因素,导致混凝土质量问题的原因包括,在浇筑工作中,可能需要进行水下浇筑作业,造成泥浆出现沉降问题,严重影响工程整体质量。完成浇筑工作后,拆拔预埋钢护筒工作中施工人员用力不均,严重影响了混凝土的整体质量,造成桩顶也受到了一定影响。
1.2 中部施工问题
桩基中部施工过程中,如果拆管用力过猛将会导致灌注混凝土时管道的外压和内压不一致,影响比较严重时,将会导致断桩问题出现,会对工程质量造成严重影响。
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1.3 预制桩施工问题
有些工程施工会使用预制桩进行施工,可能会出现桩身断裂、桩顶断裂的情况。导致这类问题的原因,首先在于水机打入过程中由于地质情况比较复杂,造成很难控制桩基的沉入方向,容易出现倾斜问题,或者由于地下结构的快速变化,导致灌入速度突然增加,桩身会出现回弹现象,造成桩基的位置出现偏差,导致桩基投入使用后很容易折断。
如果预制桩向地下打入的时候遭遇坚硬的障碍物,经过多次集中荷载的作用,桩基承受的弯曲强度将会高于自身弯曲强度,导致预制桩容易断裂,对工程施工质量会造成巨大的影响。
2 复杂地质条件下桩基使用优化策略 2.1 根据当地实际情况设计施工方案
桩基施工过程中需要提高单桩的承载能力,必须根据现场的地质情况进行桩基设计和施工方案设计。所以施工之前应该加强对地质特征和当地气候特征的调查,以此作为参照进行施工方案设计工作,保证对灰岩面的分布情况、各个地层的走势和分布、溶洞大小情况有充分了解,确保施工目标实现。
2.2 使用合适的施工方法
为了从根本上保证技术效益的最大化,应该使用合适的技术手段。目前,锤击法和静压法是经过大量施工实践后调研出的最合适方法。在工程施工中,静压法可以根据桩基压表的读数确定桩基承载力,能够给后期施工作业提供依据,控制工程事故发生概率。
2.3 有效控制施工过程中的断桩率
在复杂地质条件下,会导致施工中的断桩率上升,影响工程施工总体质量,造成工程经济效益降低。由于复杂地质条件下地质结构富于变化,需要采取针对性的控制方式,导致断桩的因素。比如可以增加桩径,提升桩基对不同地质结构因素作用的抵御能力,有效控制断桩率,提升工程的施工质量。
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2.4 强化施工材料和技术管理
加强对材料的控制、提升材料质量对提升工程施工效果有极大的帮助,能减少工程的施工问题,保证桩基性能。因此,对复杂地质条件下的桩基施工也要加强对材料的检查,通过不定期抽查以及严格管理采购工作,达到工程的施工目标。
3 工程施工实例 3.1 工程概况
雅塘片区棚改项目二期城中村改造项目,建筑总面积36万平方米,其中包括约30万平方面的地上面积和约6万平方米地下面积。建筑包括高层公寓、住宅、商业、幼儿园等24栋单体建筑,层数2-32层,分别设置三个地下室。
3.2 场地地形和地层结构
本工程的所在的场地为湘江高级冲积阶地,标高在65.18-88.44之间,根据钻孔揭露的地层结果,场地内地层主要包括填土、淤泥质土、粉质黏土、全风化砾岩等构成。以下为岩层由老到新的分布顺序。
素填土:黄褐色,松散,湿-饱和,以粉质黏土和砾石组成,回填时间8年左右,并没有完成自重固结。
杂填土:杂色,松散,湿-饱和,场地平整过程中形成,回填时间较短。 淤泥质土:灰褐色,含有有机质,无摇震反应,干强度低,韧性低。 粉质黏土:黄褐色,稍湿,局部网纹状,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。
全风化砾岩:红褐色,干,泥沙质结构,呈块状构造,块状构造,岩芯风化强烈。
强风华泥质砂岩:红褐色,干,中厚层构造,裂隙较发育,无膨胀性。
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中风化泥质粉砂岩:暗红色,泥沙质结构,中厚层构造,岩芯为完整柱状,裂隙不发育。
3.3 工程施工
结合钻探结果和初步设计情况,1好场地内的覆盖土层强度比较低,而且地层变化很大,层厚较薄,浅基础设计很难满足设计要求,因此需要使用桩基础。但是场地内岩层变化比较大,全风化砾岩为主要岩层,所以该区域需要使用厂螺旋钻孔灌注桩。以全风化砾岩为持力层时,需要在施工时面对局部强度较高中风化岩,如果使用长螺旋钻孔灌注桩有成桩困难的问题,考虑采用引孔成桩措施,根据上部荷载确定桩长。对于分布稳定的中风化泥质粉砂岩,在局部使用冲孔灌注桩或者人工孔桩,以中风化泥质粉砂岩作为持力层,根据地质剖面层分布情况确定桩长。
3.4 工程施工主要问题和对策 3.4.1 主要问题
在1号施工区存在图层明显的土层分布问题,该地区的图层分布不均,地质条件十分复杂,因此需要选择合适的片区桩型,满足工程施工质量要求。通过对操作人员、设备、设备工况、机械故障、天气、施工组织度等方面进行分析,确定该工程的施工队伍具有较高的施工水平,因此主要的问题集中在地质问题所导致的施工工艺不合理。
3.4.2 对策制定
本工程的主要问题是由于施工工艺不合理导致,因此在桩基大面积施工之前使用试桩方法,以便能获得合适的桩型,优化工程施工工艺,提升桩基质量。
3.5 对策实施 3.5.1 现场试桩
首先进行了现场试桩工作,将现场分为人工挖孔桩和旋挖孔桩,7栋1号桩为人工挖孔桩试桩,桩孔直径0.9米,选择中风化泥质粉砂岩埋藏小于15米,
厚度小于5米,但是埋有砼块的桩位,桩体进入中风化泥质粉砂岩1米。挖孔桩的成桩质量检验根据国家、地方规范执行,使用抽芯和超声波法,具体检验方法和检测频率由设计、质检、建立部门研究决定,施工公司密切配合。
9栋为旋挖桩试桩,试桩直径为0.8米,以中风化泥质粉砂岩作为持力层,岩层深度超过30米,并且强风化泥质粉砂岩非常少,有砼块的桩位进入25米以上。施工前是先进行测量定位,然后埋设护筒并自行钻机,加油压进行钻进并注入泥浆,之后提升钻头卸土,进行一次清空工作,放入钢筋笼和导管,进行二次情况和测沉渣,在进行水下砼灌注。旋挖桩成桩质量检测根据国家要求、地方规范执行,使用静力压装、抽芯检测、超声波法。
3.5.2 实施效果
通过选装工作,在1号施工区的不同位置都使用了最合适的桩型,有效保证了工程施工质量,为解决工程施工质量问题带来了良好方案。
结束语
桩基施工是工程建设的重要内容,对于复杂地质条件下,桩基施工应该制定满足复杂地质条件需求的施工计划,避免出现断桩等问题。施工之前应做好对当地地质情况的勘察工作,确保施工技术应用的合理性,制定科学的施工方案和完善的保障体系,确保桩基础施工的顺利进行。
参考文献:
[1]童砾杨.复杂地质条件下桩基施工技术与质量控制[J].砖瓦,2020(11):148-149.
[2]陈占.复杂地质条件下钻孔灌注桩施工技术[J].交通世界,2020(Z2):134-135.
[3]魏海波.复杂地质条件下的桩基施工问题分析及处理措施研究[J].青海交通科技,2020,32(01):103-108.
[4]邓绍超,肖玉明,唐光暹,唐长东.复杂地质条件下桩基施工问题分析及基础选型[J].建筑施工,2015,37(06):660-661.