引言

 

　　地基基础工程和桩基基础工程的建设对高层建筑的安全及建成后的正常使用，有着至关重要的作用。同时，在考虑这一作用的前提下，我们在建设工程中必须考虑地基与桩基高昂的费用和极大的造价占用率。另外，地基与桩基在整个工程的工期比例也是比较大的。下文就对地基基础工程中桩基选型问题展开简要的分析。

 

　　一、地基处理和桩基选型的重要性

 

　　地基工程作为整项建筑工程的开端，对整体工程的质量保证是非常重要的。地基的处理和桩基的选型和土质本身也息息相关，有相当一部分土并不适合用来做地基土，这其中就包括：冲填土、软粘土、膨胀土、湿陷性黄土、饱和松散土、杂填土、红豁土、熔岩、有机土、季节性的冻土和泥炭土等等，对于这些土壤，通常采用相对应的处理方式来进行相关的调节和处理。地基的处理方式随着地基本身的状况不同也在发生相应的变化，施工方通常需要从工程造价、工期要求、环境条件、结构物条件、地质条件和材料供给的情况多方面来进行全面考量，进而制定出合理的地基处理方法。

 

　　二、地基和桩基的类型

 

　　1、地基类型

 

　　地基也分为天然地基和人工地基，建筑的地基是不是需要进行处理，主要看建筑物的沉降计算结果，如果计算值在安全允许范围之内，并且压缩层范围内的土层比较均匀的时候，则应该优先采用天然地基的方案。当建筑物的计算变形值超过了安全允许范围时，就应当采取人工地基。而对于如何确定人工地基的深度而言，主要是以控制变形值为原则。但是没有必要为了将变形值控制得趋近于零而把处理深度设计得太深，这样会大大增加工程的造价，导致浪费资源。当地基处理深度达到处理后的地基计算变形值比允许变形值小50%左右的时候，则被视为合理的设计深度。

 

　　2、桩基类型

 

　　桩基的选型对于整个地基工程来说也起着至关重要的作用，合理的桩型选择无论是从工程的安全性角度出发还是为了工程经济考虑，都是必不可少的一个环节。结合我国劳动力便宜以及地方材料丰富的特点，桩基的选型也有其独到之处。当地基的处理深度在10m之内，没有出现地下水的时候，比较适合采用强夯法和水泥土夯实桩来处理地基。当地基处理深度加深到出现地下水时，就要针对不同目的选择不同的桩型进行施工。如果以解决地基土的液化为主要目的，那么常见情况下采用振冲碎石桩来处理地基。如果是为了提高地基的强度，在一定程度上减小变形，那么除了振冲桩以外，还可以选择混凝土灌注桩和水泥搅拌桩。这些桩型在某些城市重型装备码头的基础工程建设中被广泛应用。在地基深度达到60m甚至以上时，就应该采用钢管桩或者H型钢桩甚至采用强度更高的刚性盘桩。

 

　　三、工程地基处理的方法

 

　　1、加筋法

 

　　加筋法就是在相对于比较软弱的土层结构中打入砂桩、树根桩或者采用土工聚合物等作为建筑地基的加筋。通过加筋后的复合土体相比于原先单一的土体来说，其自身的抗剪、抗压、抗拉和抗弯曲能力都得到了整体的提升。这些内部因素加在一起就很好地保证了建筑整体地基的稳定性，提高了建筑工程的质量。在这其中所提到的土工聚合物一般是指由一些纤维材料如腈纶、维纶、尼纶和丙纶等制成的建筑预制构件或建筑材料。对于土工聚合物，现在应用比较广泛的成品主要有：土工膜、塑料衬垫、土工织物和塑料排水板等。通常情况下，树根桩本身适用于各种地基的加筋，土工聚合物则大多应用于堤坝的软土地基的加筋，而钢筋的配筋则在各类比较软弱的地基中比较常见。

 

　　2、排水固结法

 

　　通常在采用软粘土土基时需要对其进行排水固结，进而使地基孔隙中存在的水分得到排除，固结土体本身，使地基的承载力增高，同时也有效地避免了地基的沉降产生。排水固结法主要分为真空预压法、沙井堆载的预压法、堆载顶压法、电渗法和对地下水水位进行降低的方法。其中，通常在一项施工开展前，需要采用堆载预压法来对地基进行堆土预压，提升地基本身的承载能力。

 

　　3、振密、挤密法

 

　　通常在使用湿陷性黄土、砂土和粘性土壤时会采用这种方法对地基进行加固，其原理就是在振动和挤压的作用下，土体本身孔隙比降低、自身密度增大，进而达到增强地基自身承载能力的效果。

 

　　4、置换拌入法

 

　　在一些工程项目中为了使其地基承载力更强，压缩量更低，通常采用这种方法，采用碎石、砂等代替原本使用在地基中的软土，再向其中加入硬化材料使整体稳固成型。常用的硬化材料包括以硅酸钠为主要成分的浆液、水泥浆液和以丙烯酸氨为主要成分的浆液。具体的施工方法主要采用深层搅拌法：利用石灰和水泥等材料作为加固剂和地基深处的软土进行深层搅拌，使其相互之间发生物理变化和化学反应，进而使其本身具有更好的整体性和水稳定性。除了这种方法之外，常见的还包括电渗硅化法和高压水枪喷射注浆法等，前者常用于进行封堵泉眼和制止流沙。

 

　　四、工程桩基选型

 

　　在高层建筑中，桩基的承载力需要比地基承载力大得多，所以桩基的选择对高层建筑的建成及正常使用来说非常重要。同时，建筑工程中基础部分的总造价是非常高昂的，最高造价可以占整个工程的20%，而基础部分中，桩基的造价又占据着一大部分，因此在桩基类型的选择中，要综合考虑安全、节省投资和降低造价等因素。

 

　　桩基的选择主要包括两个方面：一是施工工艺的选择；二是桩基桩长的确定。桩基处理按成桩的施工方法可分为钻孔灌注桩、人工挖孔机和沉入桩。沉人桩是靠桩锤的冲击能量将预制机版人土中，使土被压挤密实，达到加固地基的作用，钻孔灌注桩和地基处理方法中的振冲法相似，将钻头在高压喷水下向地面下钻入，填人碎石挤压密实来提高桩基的稳固能力。桩基选择需注意的事项和地基选择差不多。

 

　　无论一个工程繁琐还是简单，造价昂贵还是低廉，桩基础始终都是起着至关重要的作用。一项工程在确定桩型的时候，从提出多种不同桩基方案到确定工程最终方案的过程中，没有统一的模式。但大都通过三种方式进行选择：其一，在多个方案中进行经济技术的分析比较，在保证安全系数的前提下，选择最能满足建设方需求的方案作为最终方案；其二，邀请专家论证，根据专家的专业知识与个人经验，通过对工程地质情况、工程经济技术指标及工程特点进行定性比较，确定最优方案；其三，针对多个地基处理方案，借助数学中的模糊综合评价方法等进行定量计算分析，选择最优方案。

 

　　结束语

 

　　随着科学技术的不断进步，与基础工程相关的一些先进技术也不断应用到实际工作中，与此同时也产生相对应的新的问题急需解决，这都需要通过实践来进行总结。而其中最重要的安全问题首先需要得到保障，这就要求有关部门严格遵照相关规定，保证工程质量的同时，做好工作人员自身安全的保护工作，只有这样，未来工程的开展才会朝着更健康的方向发展。

 

　　参考文献

 

　　[1]林正良.地基处理选择与桩基选型研究[D].厦门：厦门大学，2011.

 

　　[2]张文健.谈地基处理常见技术及发展[J].山西建筑，2014（16）：152-153.

 

　　[3]赵海平.刍议建筑工程岩溶地基处理技术[J].中国新技术新产品，2013（22）：171-172.