桩基础局部软夹层的测试与处理

摘要：桩基础是当前高层建筑在软土地基中施工的主要处理方式和对软土地基进行加固的过程。在当前的软体处理过程中，随着社会科学的不断发展软土地基处理模式也在不断的变化之中。在软土地基的处理过程中，不开挖技术已成逐渐成为其处理的主要方式，这种背景之下桩基础技术的应用也在不断的增大。本文通过桩基础技术在应用过程中局部夹层的处理，提出在施工过程中最佳处理方案。

关键词：桩基础;软土地基;施工处理

桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成，是通过利用不开挖技术将细长形状的桩身掩埋土中，造成承重地面的过程。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；这种桩基础施工方法主要使用在各种高层建筑中。若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。

1、桩基础的特点

桩基础是我国古老建筑工艺之一，其在古代就已经被长期的采用和施工，经过近千年的不断努力和探究，我国桩基础施工逐步形成一个系统化的过程，成为一个基础施工的过程。在软土地基的处理过程中，桩基础可以降低施工成本，增加施工质量安全，降低各种材料的消耗。其主要的特点有：

（1）桩支承于坚硬的或较硬的持力层，是一种具有高亢承压的过程，是通过竖立的桩柱对各种高强压力进行承担，通过承担其压力的过程来提高地基的抗压能力和抗剪能力。具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载。

（2）在施工的过程中其具有高强的竖向承压作用和刚度，是通过各种桩的群体来进行承压的作用，通过各种自重或者摩擦力来减少沉降方法。在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。

（3）在桩基础的施工过程中，桩基础凭借其强大的支撑力来解决软土地基承压低的缺陷，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。

（4）在设计的过程中，桩身要穿过软土地区进入坚实的土层来对上方建筑进行支撑的过程。在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基更要凭借其稳固的效率来进行足够的抗压和抗震能力，避免由于地震产生的土地沉降，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。

2、桩下软夹层在静载试验中的特征

随着当前社会发展过程中对桩基础施工的各种经验和实际教训，在施工的过程中首先测试采用反力梁加载装置，锚桩采用工程桩，工程桩较短，故采用 根副梁 根锚桩，以确保工程桩不致因上拔量过大而破坏。

曲线形态也较相似 ，说 明两根桩下卧土层情况较为接近，只是在深 、层厚和软硬程度上有所差别而已。根试桩中较好的一根线趋势分析看，该桩承载尚有潜力证 明桩底下卧土层存在软夹层的限承载力后继续进行了三级加荷，直至曲线近线性，沉降量反而逐级减小，表明该桩夹层厚度应小于夹层下是承载力较高的硬层。该桩残余沉降为回弹量仅为该桩与 +B7 号桩有类似情况发生，在荷载为时桩基沉降明显加速大，之后在和时沉降变缓变小，表明亦可能存在一较弱夹层，只是该层与号桩相比或较薄或较硬，且出现较早。另外，从曲线沉降速率明显快，且近于线性，表明软夹层下的硬层比号桩相应的硬层较软弱。残余沉降的四级加载情况看，只要“穿越”了造成破坏的软弱层，其下层的承载力可大于况看，虽然该桩在加载范围内未达破坏，但沉降量与号桩接近，曲线形态也较相似。

证明桩底下卧土层存在软夹层的另一表现为，在 曲线加速转折，即“穿越”软夹层阶段，每当增加荷载时，当达到预定载荷值数分钟后有一反弹，即荷载值反而超过初始加载值，这也证明有一软夹层存在，且此软夹层为砾石夹有软土，砾石在某级加载时，因受压而有砾间滑动，且这种滑动带有惯性，故而有“过位移”现象，而当介质在其后回弹时，形成“过载”现象。

3、动测测试结果

在桩基础局部软土夹层的处理过程中，为了能够摸清全部施工情况，要对各种桩柱在施工过程中所容易出现的现象进行严格的处理过程，通过各种方面的监测和处理来为摸清全部 根桩的情况，在静载测试基础上，又增加了 根进行高应变动力测试 其中包括 根静载测试桩，另外 根桩中 号桩极限承载力为 ，和 分别为和 ，有 根桩不能满足设计要求，表明与静载结果类似。还通过对低应变桩底反射波的特征进行分析，给出了软夹层分布的大致范围。

4、补桩

依据动静检测结果、原勘察报告对地质土层土质的分布描述，以及所成桩柱状剖面图，结合补桩进一步做了施工勘察，证实桩基下软夹层分布规律沿东南向西北呈加厚和变软趋势，设计采取了局部补桩和整体相协同的补救措施。为确保安全，在施工中对整个建筑物的沉降进行了观测，结果表明最大沉降点在西北角，累计沉降量为 ，最小沉降点在东南角，累计沉降量为。但从整个建筑物沉降情况看，各点累计沉降平均约在 。结构封顶后，各测点沉降与封顶前出现相反变化，沉降观测点的平均沉降速率为，而西北角累计沉降最大的点，其沉降速率为 ，东南角累计沉降最小的点其沉降速率为，充分体现了桩间整体协同工作效应的存在。从而也证实对桩基下卧软夹层的分析是正确的，补桩方案是可行的，收到了预期的效果。

5、大直径桩基础局部软土夹层处理技术

大直径桩基础的单桩承载力高可以减少承台工作量,以及能够承受较大的水平荷载大等优点,有着更为显著的优越性,越来越被广泛认可和应用. 在当前的各个软土地基处理的过程中其发挥着主要的作用。在当前软土地基施工的过程中存在着软层、硬层相互交层的地质条件,这些存在软弱下卧层的有限厚度硬层能否作为桩基的持力层一直是工程界非常重视的一个问题,若能合理的采用则可以起到减少桩长、节约基础造价的目的.对于较薄的持力层,应综合考虑桩端进入持力层的深度和桩端下持力层的厚度,两者都会影响到极限端阻力的大小.目前对端阻的深度效应以及桩端下持力层的冲切破坏均只有半理论半经验的计算公式,能够同时考虑两者影响的方法更少之又少,对于软弱下卧层对持力层的反作用力,以往的冲切验算方法基本上都没有考虑软弱下卧层对持力层提供的反力与其变形之间的关系.

6、结语

桩基础是建筑工程在长期发展和进步中的产物，是一种良好、稳固的基础形式，是对软土地基进行处理的主要方式和过程。在软体地基处理的过程中其对变形要求特别的严格。在施工的过程中，对于一些载荷很大的机构来说要特别注重桩基础的设置和施工问题，桩基础是往往是一种首选的基础形式。在当前施工的过程中，桩基础局部软土夹层的处理方法和施工工艺已成为影响当前施工的主要因素。随着当前科学技术的不断发展，桩基础在施工的过程中逐渐朝着大直径，不开挖等方向发展，这有利于在施工中降低施工成本，增加施工质量和缩短施工周期。