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摘要：改革开放后，社会经济快速发展，我国工程建设技术的不断成熟，在特殊地质地区进行工程作业的技术日益成熟。本文试图通过对特殊复杂地质条件下的桩基础施工技术进行总结，提出适合的建议，为特殊地质条件下提供参考。
关键词：特殊地质；桩基础施工；施工技术研究
引言
随着国名经济的快速发展，我国的大规模工程纷纷展开，修筑在特殊地质条件下的各种工程越来越多，特殊地质条件下如可进行科学的桩基础施工受到了相关企业和技术人员的关注。
在正常地质条件下，建筑公司在土木工程中广泛应用桩基础。但是在某些特殊地质条件下在施工中存在较大难度且风险较高，如果不能发现问题及时处理就会留下发生安全事故的隐患，轻则破环桩基造成严重的财产损失，重则出现人员伤亡酿成大祸。下面将对岩溶、动土等地区的桩基础施工技术进行总结。
一、岩溶地区
谁对岩石中的可溶性成分发生化学溶蚀作用形成喀斯特地貌，称为岩溶地区，在我国广大地区都有分布。受外力侵蚀作用岩溶地区溶洞较多，地下水活动频繁，土壤底层松散，由于岩溶地区地质发展比较复杂，产生地质形态多种多样，增加了桩基础的施工难度和施工风险，在岩溶地区施工作业中受自然条件影响易发生掉钻、偏孔等施工中的各种问题，对施工工具和施工人员的安全造成了严重的威胁。在工程施工中，为保护施工人员安全和有序开展施工提高施工效率，在施工前需要进行周密仔细的部署，首先通过查阅相关的当地地质，仔细了解溶洞的具体情况，更具具体情况制定适合当地的施工计划，在施工过程中，密切注意溶洞的变化情况，及时采取相应的措施进行处理。
在我国建筑历史中，在新石器时代，人类为了适应复杂的生活环境通过原始的桩基础——木桩。我国古代智慧的劳动人民用木桩做工具在沼泽和湖泊等特殊地貌下修建房屋。在经济社会发展过程中，桩基工程不断发展被广泛应用于地基基础工程中。第二次世界大战结束后，不同口径的无缝钢管作为桩基材料用于桩基工程。混凝土技术的不断成熟，相关技术人员不断尝试，将混凝土用于桩基构件，推动了混凝土构件的出现和广泛应用[1]。
在岩溶地区进行桩基础施工是施工工程中存在相当大的难度和风险，是当前研究领域中存在的一大问题，但目前尚未形成完善的科学体系，如何避免岩溶灾害，提高桩基稳定性技术是当前存在的主要问题。在我国建筑工程中的桩基技术规范中指出在岩溶地区适合应用钻孔桩和冲孔桩，如果面对基岩出现大的起伏时且离地表距离较大时适合应用摩擦型灌注桩。在单个桩基出现载荷较大的问题时且岩层与地表较近时，适合选择嵌岩桩。
在国外，有些专家学者对岩溶环境下的桩基遭受破坏的模式进行了深入的主要分为Terzaghi、Meyerhoff、Zeevarert和Massarch破坏模式，如下图所示。
当前，在岩溶地区出现的桩基础施工主要有桥梁桩基础施工的主要方法有冲击成孔灌注桩、钻成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩三种桩基础施工方法。
1.冲孔灌注桩
冲击钻成孔施工法的施工原理是在冲击钻机或者卷扬机的带动下，用带有合适重量的冲击钻头，在经过短距离的提升后，突然放下让冲击钻头做自由落体运动，利用重力造成的冲击力形成桩孔，再采用一定的方法将渣土取出。多次冲击后形成圆形切孔。这种方法具有施工简单，效率高，操作方便简单的优点，钻头可穿过松散的地表到达基岩，因其适应性广从而被广泛采用。由于桩基钻孔和灌注混凝土时都在肉眼不可视范围内进行的，所以在施工中因为疏忽会出现各种各样的问题，导致出现严重的安全事故，安全隐患较多。
2.钻孔灌注桩
正循环和反循环钻成孔法是当前钻孔灌注桩法的主要施工方法。两者方法相同只是在排除桩基废渣的方式上存在差异，在正循环钻成孔法的施工过程中，通过泥浆泵将泥浆输送至钻杆内腔，在钻头上设置的排出泥浆的通道排出，如此反复不断循环。但是在岩溶地区由于桩基的钻渣直径比较大，导致其工作效率较低。而反循环在施工过程中工作效率较高。在施工中，该方法操作简便，适用于多种复杂情况，但桩孔不适宜在岩溶裂隙和溶沟中易产生粘连造成卡钻导致出现打偏的多种现象。
3.人工挖孔灌注桩
当前在有些情况下还大量应用人工挖孔桩，因为其具有施工成本低、施工质量可靠稳定的优点。在某些交通不便的地方，其独特优势相较于其他两种无可比拟，但在操作过程中工作人员工作强度大，危险因素较多且速度缓慢。
二、湿陷性黄土地区
在我国西北和华北地区，由于土层较厚和特殊的土壤结构，降水量较少且温度较高蒸发量较大，黄土结构发生改变，形成湿陷性黄土。湿陷性黄土具有较强的破坏力，由于结构不稳定，导致地表下陷影响地表的承载力，对建筑物的损害严重。常有的方法有垫层法、桩基础法等多种方法。随着经济的发展，我国的高层建筑层出不穷，桩基在建筑中的应用范围越来越广。在湿陷性黄土地区的摩擦型柱不能作为深基础使用，在当地特殊的环境中一般的桩基法施工导致桩基缺乏摩擦力，失去承载力，不利于建筑物的安全。
随着施工经验的不断积累，经过不断的积累探索，在湿陷性黄土地区的施工方法也有了相当大的进展，主要包括锤击预制桩、人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、向扩孔桩和振动沉管灌注桩。在上文已经对三种桩基础施工方法进行介绍，下面将对向扩孔桩和振动沉管灌注桩施工法进行介绍。扩孔桩通过将普通大小直径的钻孔采用扩地灌注桩，增加极限荷载具有费用低操作方便的特点。振动沉管灌注桩，可以穿过表层实现的黄土到达相对稳固的地基，因其操作过程肉眼不可见，所以易出现安全问题，当地基较厚或情况复杂时，应当谨慎采用上述方法。
三、冻土地区
在我国青藏地区冻土广布，随着我国西部大开发战略的实施，在西部地区的工程施工越来越多，冻土的形成是由于在冬季低温环境下水结冰引起土壤膨胀，土质坚硬但由于温度的不稳定性导致柱基建设出现不稳定因素。在冻土中进行施工，由于受土壤张力的影响，动土的工程特征是不稳定的。
在坚硬的冻结状态下需要采用钻孔灌注桩法，此种方法操作简单，但施工效率较低。其较高的承载能力表明其较少的受地质环境的限制，但其回冻时间较长。通过实验室研究证明能够承受较大的荷载，但由于其复杂的施工设备导致其适用范围较狭窄，因此其出现相当大局限性。钻孔在打入基础桩后，对地基的影响较小，在非粘性土的施工过程中出现沉桩的风险。
通过上文对常见的三种特殊地质状况下的整合，在具体的桩基建设中我们要具体问题具体分析，根据实际情况选择合适的方法，切忌本本主义，为社会主义建设添砖加瓦。
结语
随着我国经济社会的发展以及一带一路政策的推进，在工程领域必将更多的面临特殊地质条件下的桩基础施工，本文对岩溶地区、湿陷性黄土地区和冻土地区的桩基础施工技术进行总结，以期为相关工程提供技术借鉴。
参考文献
[1]黄经秋.某岩溶厂址大口经钻孔嵌岩灌注桩基勘察及评价[J].西安：西安交通大学出版社，1988.
论文作者:肖艺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：桩基论文; 岩溶论文; 地区论文; 地质论文; 钻孔论文; 桩基础论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;