岩土工程地质及钻孔灌注桩的应用

严飞

【摘 要】为了更好的适应经济发展的需要，在进行建筑物建设时发生了较大的变化，建筑物本身的数量较多，规模较大，且结构较为复杂，对岩土工程的要求较高。如果按照基本的建设原则，需要将岩土工程的地质勘察工作放在建筑物建设的首位，找出相关规律，以减少在实际的建设中所造成的盲目性，让建筑人员能够更加了解岩土工程的建设换环境，为岩土工程建设提供数据支撑。本文重点以岩土工程地质为主要研究对象，对建筑物使用钻孔灌注桩为例，结合施工结构，对建筑物进行钻孔灌注桩设计。

【关键词】岩土工程；钻孔灌注桩

随着国民经济的不断发展，人们的生活水平得到了极大的提高，城市岩土工程地质问题成为了建筑领域中需要重点关注的问题之一。为了保证地基基础设计中能够做到安全舒适与技术先进，起到一定的环境保护作用，必须对城市岩土工程进行深入的了解与分析，以实际的工程案例为主要的研究对象，对岩土工程的地质以及钻孔灌注桩的应用进行重点研究。

一、工程概况

贵州省长顺县地处贵州省中部，位于黔南州西部，属于中亚热带季风湿润气候，总面积为1543平方千米。地势呈北高南低，地貌类型北部为丘原区，河流分数长江和珠江。

二、岩土工程地质特征

长顺县岩土工程勘察深度的地层情况如表1所示。

人工填土分为素填土和杂填土，素填土颜色为褐黄色；杂填土为黄色或灰色，在很小的范围内进行分布。人工填土的结构较为松散，如果不对其进行人工处理，无法用于天然地基。

粉质粘土呈黄褐色，局部为灰绿色，局部有粗砂粒，姜石的分布不均匀，主要为持力层，也是本文研究的重点。

中粗砂位于粘性土下方，呈现出黄色或者黄白色，含有粉质粘土，有时还会夹杂着粉质粘土薄层。该层的平均厚度较大，可以用于建筑物的地基基础。在进行岩土工程勘察工作的过程中，需要注意夹粘性土的分布，降低其力学的强度。

三、岩土工程地质问题

（一）大气。长顺县地势平坦，没有大型的化工企业，具有较好的生态环境，主要的污染来源为民用的燃煤、取暖用的锅炉以及小工厂所释放出的气体，是影响大气质量的主要原因。加强长顺县的燃煤治理，做好大气的预防工作，从而保证居民健康的生活环境。

（二）煤矸石。长顺县周围有一定范围的煤矸石，根据相关的资料调查，在煤矿建设阶段，煤矸石正常排出的量会占用一定的土地资源，并且煤矸石中含有一定的有害物质，比如铅、汞、铬等，这些金属物质一旦经过氧化和分解，将会随着大气降雨渗透到土壤中，从而渗入到地下水，在人体中长期积累将会影响人们的身体健康。加强煤矸石的治理研究，将危害降到最低。

（三）环境水文地质。长顺县周边没有大型的加工企业，县城中的季节性河流容易随着周围的环境而造成一定的污染，从而影响周围居民的正常生活。人们在日常生活中会产生一定规模的污水，根据不同的污染源，对周围的环境也会造成不同的影响。废水是污染源的主要来源，矿井中废水中含有大量的重金属，pH值较低，大量的岩粉和煤粉任意排放，会严重破坏生态环境。

四、钻孔灌注桩设计与应用

长顺县岩土工程地质条件相对而言较为简单，对于一般性的建筑，比如工厂房或者楼层较低的居民住宅，使用天然地基或者条形基础等形式就可以完全满足其需求，但是对于一些比较高层的建筑物，需要对其进行综合处理。使用钻孔灌注桩的方式能够很好的解决高层建筑物实际的建设中所存在的问题，下面将通过具体的钻孔灌注桩的设计对建筑物进行研究。

该项目主要就是使用钻孔灌注桩为基础，设计单位确定其上部的结构形式，让岩土工程的工作人员根据对当地的岩土勘察资料确定灌注桩的直径、桩长以及桩身，检查这些是否满足相关的规范要求，符合要求后进行施工组织设计。

（一）岩土工程地质条件。场地地层的条件需要符合岩土工程地质的规律，如表2所示。

（二）建筑物的结构概况。长顺县某办公楼设计楼层为12层，长宽为25m，呈长方形进行分布，使用框架结构的方式，使用16柱和4桩的承台，最大承载力为1436kN。

（三）钻孔灌注桩的设计。确定桩径、桩长、桩身是该工程的重点任务，根据本工程的实际情况，使用端承摩擦桩的方式进行设计，根据桩长确定持力层，并且还需要保证持力层的深度；桩径的变化关系到桩侧的摩擦力，其中桩周表面积与桩径会形成一定的线性关系，桩身的混凝土体积与桩径会形成正比。当混凝土用量一定时，所得到的桩径越小，但是桩径小容易给工程的实际运行带来一定的问题。比如桩身的强度无法满足载荷的相关要求，会增加施工的难度，无法保证其质量。

（四）钻孔灌注桩施工。钻孔灌注桩施工在整个工程建设中是最困难的一个施工步骤，需要有非常完善的施工组织结构，工作人员对各个环节进行严格把控。

1.施工安排。钻孔桩在工程施工中非常关键，为了保证其施工进度，需要投入2台回旋钻机；为了保证用电的稳定性，需要设置400kVA的高压线，并将泥浆分流安排到指定的地点，确保工程正常生产。

在进行钻孔桩施工时，要进行桩位放样，保证其位置能够与中心地带保持一致，才可以进行钻孔桩的施工。放样结束以后需要对加护桩进行安全保护措施的设置，与保证钢筋笼的顺利安置。

2.质量控制手段。首先要进行钢筋制作，钢筋的表面需要保持清洁；钢筋不会出现局部弯曲，对于直径较小的I级钢筋，可以使用冷拉法的方式调整钢筋的弯曲程度。在进行钢筋籠制作时，可以使用分节制作的方式，按照相关规范保证其焊缝的长度，双面焊不能小于5d，在进行钢筋焊接时，需要注意焊接的长度、饱满度、宽度等；然后进行砼搅拌，原材料要符合其标准，严格按照配比标准进行搅拌；泥浆制作需要按照相关的施工要求进行；在进行成孔作业时，平面的位置不能大于50mm，钻孔的直径不能小于设计的桩径；在进行灌注砼时，必须要连续作业，并保证一次完成，避免发生断桩故障。因此，砼的搅拌运输设备要满足连续作业的要求。孔内砼面上升到一定程度时，在靠近钢筋笼底部时要防止不能够钢筋骨顶起。

五、结束语

对于一般性的建筑物而言，可以直接使用粉质粘土作为持力层，对于一些比较特殊的地层，需要使用置换法对其进行处理。对于高层的建筑物，可以使用端承摩擦桩的方式，在满足桩身强度的条件下，进行经济合理的设计。

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