浅谈岩土工程桩基础施工中的常见问题获奖科研报告

浅谈岩土工程桩基础施工中的常见问题获奖科研报告摘要：基于岩体力学，工程地质和土力学理论基础，对岩石和土进行整治和改造的工程称为岩土工程。而桩基础则是深基础的一种，当天然浅基础不能达到地基变形的强度要求时，可以利用下面坚硬的岩土层作为基础持力层而设计成的深基础。桩基础承载力高、稳定性强、有良好的抗震性等特征，因此在各类建筑工程中广泛应用。桩基础工作由于建筑工程量的增加，也出现了各类问题，本文从对这些常见问题进行分析。

关键词：桩基础;常见问题;岩土工程

岩土工程是土木工程的一个分支，主要解决有关岩石、土技术的问题。主要研究地下工程、地基与基础工程等，而在这些研究内容中，地基与基础工程是最重要的也是建设的根本所在，其中桩基础的使用占很大比例。在施工途中，浅基础不能满足地基变形和强度的要求时，这就要采用深基础而深基础最常用的就是桩基础，桩基础主要是将建筑物的压力通过桩基础传递给埋在深处的坚硬土层或穿给地基。

一、桩基础施工中常见问题

常见的问题有：单桩压力低于设计值、桩的倾斜度过大、断桩、桩接头断裂、桩位偏离等五大类。

（一）单桩承载力力低于设计值的原因

单桩承载力是指在荷载作用下，地基土和桩本身的强度和稳定性可以得到保障，变形也在可控范围之内，以确保桩的正常使用所能承受的最大荷载。

1、当桩的底部支撑在很坚硬的地层的时候，桩在轴向压力荷载的作用下，如同一根被压弯的杆一样出现纵向挠曲破坏[1]。明显的会出现破坏荷载的现象，桩的承载力被桩身材料的硬度所影响着。

2、当桩具有足够的强度硬度可以穿过强度较低的土层到达强度较高的土层时，桩在轴向压力荷载的作用下，桩的底部土层能形成滑动面并出现被切下去一样的破坏，这是因为桩底部受力层上面的软弱土层不能阻止这样形状的形成

3、当桩具有足够强度并且入土层较深的情况下，受到轴向压力荷载的作用，将会出现刺入式破坏，可能会导致最终贯入度过大。

（二）桩的倾斜度过大的原因

1、桩的制作材料质量不过关，桩的顶面呈现倾斜状态、桩的尖部位置不正或者尖部位置变形，这些都比较容易导致桩倾倒。

2、安装桩的机器的位置安装不正，桩架与地面没有做到垂直。桩锤、帽、身中间的线不重合，锤击的时候容易打偏。

3、桩的底端遇到很坚硬的阻碍物。桩和桩之间的距离太小，打桩的时候会因为顺序不当而产生强烈的挤土反应。地基最初的土方挖的位置不当。

（三）断桩的原因

像第二点所说的桩的倾斜度过大就会导致断桩，还有三点其他原因：

1、桩全都堆放在一起、运输的支撑点或把桩吊起来的点位置没有选好。

2、把桩打下去的过程中，桩身弯曲程度太大而导致断桩。可能是因为第二点所说的那样因为桩的质量问题导致的弯曲，也可能是因为桩本身的硬度不高而遇到了坚硬的土层锤击而产生的弯曲。

3、有的设计会要求桩锤击过重或者锤击次数过多，导致设计贯入度过小，这种情况会导致施工时锤击过度从而使桩发生断裂现象。

（四）桩接头斷裂的原因

需要用的桩较长，为了应施工工作的完成和需要，要将长桩分段预制作、分段沉入，段与段之间需要采用桩接头，而桩接头主要用钢制焊连接件来做。这种桩接头出现断离现象比较常见，除了桩倾斜过大的常见原因以外，还有中心线不重合;桩接头质量差;焊缝尺寸不足等原因。

（五）桩位偏离的原因

1、桩与桩之间的距离过密所产生的挤土效应，容易在施工过程中导致后施工的桩将先施工的桩位置挤偏。

2、施工场地的土质比较松软，有的打桩机对于土层有硬度要求，如果太软，没有经过处理。打桩机在行走过程中容易发生陷机状况，将已经施工的桩位置压偏。

3、测量的时候放的线出现差错、桩身倾斜也会导致在工程完成的时候桩位出现较大的偏差。

二、桩基础施工中常见处理方法

（一）补桩法

补桩法有两种方法可以采用：

1、当桩与桩之间的距离较近时，可以采用先钻出一个孔然后再在孔里面植入一个桩再沉桩的方法。

2、在承台或地下室完成再补静压桩，这样可以利用承台和地下室结构承受静压桩的反作用里，便于操作不会导致工期延长。

（二）补沉法

预备的桩入土深度不够的时候、或者打入桩的时候由于土体隆起而导致桩上抬的时候也可以用这种方法。

（三）补送结合法

既用到补桩的方法也用到补沉的方法，在逐根打入桩时，差的接桩可能发生连接点断开的状况下采用这两种方法[2]。对有状况的桩反复击打使其沉下去，然后把松的接头好好拧紧，让其有一定的竖向承载力;在此之后，再补一些合适的完整的桩，一部分可以把竖向承载力补足，另一部分补充完整的桩可以增强地震荷载的承受度。

（四）扩大承载力法

因为这三种原因导致原有的承台满足不了基本承载力的要求，所以要扩大承台的面积。

1、原有桩的桩位偏差较大。原来设计的承台承受不了这个桩位的桩时可以用扩大承台面积的方法来处理。

2、当单个桩的承载力达不到应达到的设计要求的时候，也需要用扩大桩承台面积的方式并与天然地基共同承受应承受的上部结构荷载。

3、为了防止每个承台的质量不均匀而导致的不均匀下沉，或者为了增强承台的抗震能力，可以把每个单独的承台连成一整块，从而达到提高基础整体的效果。

（五）纠正法

桩身倾斜度较大，但还没有造成断桩，并且桩较短或者因为挖地基的时候导致的桩身倾斜而没有断裂，这样的情况都可以采用局部开挖然后用千斤顶来纠正把桩复原到最初的位置。

（六）改变桩型或沉桩参数

1、改变原有桩型。如把沉管灌注桩改为机械成孔灌注桩等。

2、在打桩过程中遇到坚硬的土层或较厚的土层导致桩下沉困难，严重时导致断桩现象，这时可以增加桩的数量。

3、在沉桩过程中遇到坚硬的阻碍物时，使桩受到阻隔产生倾斜甚至断裂的时候，可以采用改变桩下沉位置重新下沉。

三、桩基础施工中预防问题发生的解决措施

制定相應的施工质量控制制度，包括岗位责任制，技术检查验收及基本的奖惩制度，并把制度落实到具体的实施人员身上，明确其任务，组成严格紧密的施工质量体系。采用质量分析控制的方法对桩基础施工质量进行监控，将监督重点控制在各个工序之中，而不是只在最后定型的检验上。在整个过程中都有对进程进行追踪检查。

在施工机器方面，各类机器的管理要贯穿整个工程，包括机器维修方面但不只局限于维修方面[3]。在初期要选取适合、可靠可满足技术要求的设备;后期则要在此基础上，进行定期的检验，以保证每个设备都能很好的投入到工程中去。从而保证工程在进行过程中不会出现意外，这样才可以确保岩土工程桩基础的施工质量。

在施工材料方面要多加重视，因为所用材料是整个工程的构成基础，确保每个施工材料可以按量按质供给和使用。使用的同时也要注意不要浪费施工材料，保证质量的同时也要对工程成本进行相应的控制。

结束语

桩基础是最古老的、最基本的一种基础类型，更是人类可以在软弱地基