浅析岩土工程中桩基础和深基坑的主要施工技术

　　摘要:随着经济的飞速发展，科学技术的不断进步，人们生活水平的不断提高，相对的，人们对建筑工程的要求也越来越高，随之而起的土木工程越来越受到人们的关注。现代各种建筑工程日新月异，高层建筑、重大厂房、水利工程、桥梁、隧道、海底建筑等对于土木工程的技术要求更是要求甚严，而它们都与所建地区的岩石图层关系密切。岩土工程的好坏，直接影响这建筑工程的成功与否。各种工程的建立，都要提前对岩土工程进行测试分析，以保证建筑物的施工质量。桩基础和基坑工程是岩土工程中最基础的两个方面，本文主要就这两方面的内容做出论述。
　　关键词：岩土工程；建筑工程；桩基；基坑；论述
　　岩土工程是西欧国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。建筑物地基一般要满足承载力的要求和小于某一变形沉降量的要求，岩土工程中的桩基和基坑工艺是维护体系变形和稳定的重要工艺。桩基础和基坑的承载力和沉降计算有比较成熟的理论和工程实践的积累，它们的建设工作从很大程度上影响着建筑物的质量。
　　一桩基础工程
　　桩基础是用承台梁或是承台板把沉入土中的若干个单桩的顶部联系起来的一种基础。它的主要作用是将上部建筑物的载荷传到深处承载力较大的土层上。有一种桩的作用是处理软弱地基，提高地基的承载力。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。
　　桩基处的设计原则桩基础的设计应该符合安全合理、经济适宜的要求。当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时，一般可以提出桩基础、地基加固方案进行比较分析。当天然地基承载力可以满足或差不多而地基沉降偏大时，也可以考虑在地基中设置部分桩，成为一种沉降控制桩，此时，就需要根据沉降进行桩基础的设计。此外，还要求有足够的强度、刚度和耐久性。
　　桩基础的适用条件：
　　1、荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时;
　　2、河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时;
　　3、当地基计算沉降过人或结构物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软(高压缩性)土层，将荷载传到较坚实(低压缩性)土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀;
　　4、当施工水位或地下水位较高时，采用桩基础可减小施工困难和避免水下施工地震区，在可液化地基中，采用桩基础可增加结构物的抗震能力，桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层，可消除或减轻地震对结构物的危害。
　　5、当上层软弱土层很厚，桩底不能达到坚实土层时，就需要用较多、较长的桩来传递荷载，且这时的桩基础沉降量较大，稳定性也稍差;当覆盖层很薄时，桩的稳定性也会有问题，就不一定是最佳的基础形式，应经过多方面的比较才能确定优选的方案。
　　综上所述，在考虑桩基础适用时，必须根据上部结构特征与使用要求，认真分析研究建桥地点的工程地质与水文地质资料，考虑不同桩基类型特点和施工环境条件，经多方面比较，精心设计，慎重选择方案。
　　桩基础的施工
　　桩基础的施工方法有很多，主要有钻孔灌注桩施工、沉管灌注桩施工、挖孔灌注桩施工及预制桩施工。本文主要针对钻孔灌注桩的施工做出介绍：
　　钻孔灌注桩的施工工序为：准备工作→钻孔→清孔及装吊钢筋骨架→灌注水下混凝土。钻孔灌注桩施工应根据地质、桩径大小、入土深度和机具设备等条件选用适当的钻具和钻进方法。以确保达到预计的孔深。钻孔灌注桩施工工艺流程如下图所示：
　　钻孔灌注桩时通常采用不同的钻孔方法，在地层中按要求形成一定形状（断面）的井孔，达到设计高程后，将钢筋骨架吊入井孔中，再灌筑混凝土，成为桩基础的一种工艺。钻孔灌注桩由于其施工速度快，质量稳定，受气候影响小，因而被普遍采用。钻孔灌注桩施工前得准备工作十分重要，只有条件充分才能保证施工顺利进行。
　　总体来说，桩基础的优点主要由以下几点：1、承载力小2、沉降量小3、能承受一定的水平荷载和上拔力，稳定性好4、可以提高地基基础的刚度、改变其自振频率5、可提高建筑物的抗震能力6、便于实现基础工程机械和工业化。
　　二基坑工程
　　建筑基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为建筑基础开挖的临时性坑井称为基坑。基坑属于临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工、监测和检测等，称为基坑工程，是一项综合性很强的系统工程。基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。深基坑工程属于基坑工程范畴，指的是开挖深度超过5米（含5米），地质条件、周围环境及地下管线非常复杂的工程。深基坑工程涉及结构工程、岩土工程和环境工程等众多学科领域，综合性高，影响因素多，设计计算理论还不成熟，在一定程度上还依赖于工程实践经验。
　　深基坑的施工技术和施工质量是保证整个建筑工程实现安全、合格、科学目标的关键。深基坑的施工同样也与周围的建筑物和建筑环境密切相关，所以，在施工中要科学合理地进行施工前的设计、积极进行技术改进、监督施工质量和人员安全。深基坑的施工主要工序为：土方开挖→支护结构施工→钻孔灌注桩施工→深基坑降水控制。
　　近年来，深基坑的开挖深度越来越大，合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键。基坑支护工程的主要特点是：1、建筑趋向高层化、基坑向大深度方向发展;2、基坑开挖面积大，长度和宽度达到百余米的占相当比例，给支护体系带来困难；3、在较软的地基土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、基坑隆起、支挡结构严重漏水、流土抑制破坏，对周围建筑物、地下结构、管线造成严重影响。4、岩土性质千变万化，地层埋藏条件、水文地质条件的复杂性和不均匀性往往造成勘察所得数据离散型较大，很难代表土层的总体情况，给基坑的设计和施工增加了难度；5、随着旧城市改造工程的发展，基坑工程的施工条件普遍较差，在相邻场地的施工过程中，多种工序会发生相互制约和影响，增加协调工作的困难。6、基坑施工周期较长，常需要经历多次降雨、暴风等不同气候，场地狭窄、重物堆放、振动等多重不利因素影响，安全系数不高，对基坑稳定性产生影响。
　　基坑是建筑物的基础，为了保证建筑物的稳定性，深基坑工程施工一定要严格把关。深基坑工程技术属于临时性工程，但它的复杂性却远胜于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，就会影响到整个建筑物的质量，严重威胁者人们的生命和财产安全，造成巨大的损失。
　　结束语：随着人们生活水平的提高和时代的发展，人们对高层建筑的重要性和安全等级也越来越重视，每年都会有有一定数量的高层建筑在桩基础和深基坑设计或施工方面出现问题，造成重大经济损失，并对人身安全和周围环境带来危害，对建筑物构成威胁，因此，在以后的建筑施工中，要严格控制好岩土工程中的桩基础和深基坑工程，在工程实践中不断总结和提高技术水平。
　　参考文献
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　　【5】裴国忠.浅析建筑工程质量管理[J]2007

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