复杂地层中桩基及基坑支护施工技术

摘要：随着建筑行业的发展，在复杂地层中进行桩基及基坑支护施工的情况日益增多。本文详细介绍了复杂地层中桩基及基坑支护的多种施工技术，包括钻孔灌注桩、微桩等桩基施工方法，以及土方开挖支护等基坑支护施工方法。

关键词：复杂地层；桩基施工；基坑支护；施工技术

在建筑施工领域，复杂地层中的桩基及基坑支护工程是一项具有挑战性的任务。由于地质条件的复杂性和建筑工程的特殊要求，传统的施工方法往往难以满足需求。因此，深入研究和探索适合复杂地层的桩基及基坑支护施工技术具有重要的现实意义。

一、复杂地层桩基施工技术

1.1岩溶地层桩基施工

在岩溶地区进行灌注桩施工时，溶洞处理是关键环节。对于小型溶洞，可采用片石、黏土、水泥混合回填的方法，利用冲击钻反复冲击，使填充物挤入溶洞壁，形成稳定的护壁结构。对于大型溶洞，常采用钢护筒跟进的技术，先将钢护筒下沉至溶洞顶部，然后在护筒内进行钻孔和混凝土浇筑，防止溶洞漏浆和塌孔。在溶洞发育密集区域，还可采用地质超前预报技术，如地质雷达、超前钻探等，提前探明溶洞位置和规模，为施工提供准确依据。

1.2软土地层桩基施工

软土地层具有含水量高、压缩性大、强度低的特点，预制桩施工时，沉桩难度较大且易出现桩身倾斜和上浮现象。为解决这些问题，可采用静压法沉桩，并在沉桩前对软土地基进行预处理，如采用排水固结法，通过设置砂井、塑料排水板等排水通道，加速软土中水分排出，提高地基强度。在沉桩过程中，要严格控制沉桩速度和压桩力，实时监测桩身垂直度，一旦发现桩身倾斜，及时进行调整。灌注桩施工时，要特别注意泥浆性能的控制，提高泥浆的比重和黏度，增强护壁效果，防止塌孔和缩径。

1.3砂卵石地层桩基施工

砂卵石地层颗粒粒径大、硬度高、透水性强，常规成孔方法难以适用。旋挖钻机结合特殊钻具，如筒式钻头、截齿钻头等，可有效破碎砂卵石。在钻进过程中，要及时补充泥浆，保持孔内水头压力，防止塌孔。由于砂卵石地层对桩身摩擦力较大，钢筋笼下放时要注意防止刮擦孔壁导致塌孔，可采用导向装置辅助钢筋笼下放。混凝土浇筑时，要适当提高混凝土的坍落度，确保混凝土能够顺利填充桩身，保证桩身质量。

二、复杂地层基坑支护施工技术

2.1土钉墙支护在复杂地层的应用

在复杂地层中，土钉墙支护需对设计进行优化。在软土地层，适当缩短土钉间距、增加土钉长度，提高土钉与土体的锚固力。同时，加强面层混凝土的配筋，提高面层的抗变形能力。在砂卵石地层，由于土体颗粒间黏聚力小，可采用高压注浆土钉，通过高压将水泥浆注入土体，形成水泥土加固体，增强土体的稳定性。施工过程中，严格控制土钉的成孔质量和注浆压力，确保土钉与土体紧密结合。

2.2排桩支护在复杂地层的施工

在岩溶地层，排桩施工时要提前对溶洞进行处理，可采用注浆填充、钢护筒护壁等方法，防止成孔过程中塌孔。对于排桩的桩身混凝土，要提高其抗渗性能，防止溶洞内的水渗透导致桩身混凝土质量下降。在砂卵石地层，排桩的成孔难度较大，可采用冲击钻或旋挖钻结合套管护壁的方法成孔。为增强排桩的止水效果，在排桩外侧设置止水帷幕时，可采用高压旋喷桩与深层搅拌桩相结合的方式，提高止水帷幕的可靠性。

2.3地下连续墙支护在复杂地层的技术要点

在软土地层，地下连续墙的成槽过程中，要严格控制泥浆的性能和液位，防止槽壁坍塌。由于软土的流动性大，钢筋笼下放时要注意防止钢筋笼上浮，可采用增加钢筋笼自重、设置抗浮措施等方法。在岩溶地层，成槽前要详细勘察溶洞分布情况，对于较大溶洞，可采用填充、封堵等预处理措施。在混凝土浇筑过程中，要密切关注混凝土的浇筑高度和浇筑速度，防止出现混凝土绕流、堵管等问题。

三、施工安全管理措施

3.1制定专项安全预案

复杂地层施工面临着诸多不确定性因素，极有可能引发各类安全事故。比如，在桩基施工时，若遇到地下存在空洞、软弱夹层等特殊地质条件，就容易出现桩基塌孔现象，不仅会延误施工进度，还可能对周边环境造成影响；基坑坍塌也是复杂地层施工中常见的安全隐患，当基坑支护结构设计不合理、施工质量不达标或者受到周边荷载变化等因素影响时，都可能导致基坑坍塌，危及施工人员生命安全和周边建筑物安全；涌水涌砂则多发生在富水地层或地下水位较高的区域，一旦出现涌水涌砂，会造成基坑内积水、土体流失，进而影响基坑支护结构的稳定性。针对这些可能出现的安全事故，施工单位必须制定详细且具有可操作性的专项安全预案。在预案中，要明确应急组织机构的设置，涵盖指挥中心、救援小组、后勤保障小组等，确保每个小组职责分工清晰，任务明确。同时，规定应急响应程序，从事故发生后的信息报告、现场警戒到救援行动的具体实施步骤，都要有详细的流程说明。此外，还需制定全面的救援措施，根据不同事故类型配备相应的救援设备和物资，如针对桩基塌孔配备钻孔灌注桩事故处理设备，针对基坑坍塌准备足够的抢险支护材料等。并且，要定期组织应急演练，模拟各种可能发生的安全事故场景，通过实战演练提高施工人员的应急处置能力，让他们在面对真实事故时能够迅速、有序、有效地开展救援工作，最大程度减少事故造成的人员伤亡和财产损失。

3.2加强施工人员安全培训

复杂地层施工环境复杂、风险系数高，因此加强施工人员的安全培训显得尤为重要且紧迫。培训内容涵盖多个关键方面，首先是复杂地层施工的安全操作规程，详细讲解在不同复杂地层条件下，桩基施工和基坑支护施工的各个环节应遵循的安全操作流程，让施工人员清楚了解每个施工步骤中的安全要点和注意事项，避免因操作不当引发安全事故。其次，要开展安全风险识别与防范培训，通过案例分析、现场讲解等方式，帮助施工人员识别复杂地层施工中可能存在的各种安全风险，如地层坍塌风险、有毒有害气体风险、机械伤害风险等，并传授相应的防范措施，提高施工人员的风险防范意识和能力。再者，应急救援知识培训也是不可或缺的环节，培训内容包括急救技能，如心肺复苏、止血包扎等，以及如何正确使用应急救援设备，如灭火器、急救箱等。通过全面系统的培训，切实提高施工人员的安全意识，使其充分认识到安全施工的重要性，增强自我保护能力，使其在施工过程中能够时刻保持警惕，熟悉复杂地层施工中的安全注意事项，严格遵守各项安全规定，从源头上减少安全事故的发生概率。

结语：

复杂地层中桩基及基坑支护施工技术对建筑工程的顺利开展至关重要。通过对不同复杂地层桩基及基坑支护施工技术、安全管理措施以及存在问题和解决对策的分析，明确了有效的施工方法和管理策略。尽管目前在复杂地层施工中仍面临诸多挑战，但随着技术的不断进步和施工经验的积累，复杂地层施工技术将不断完善。建筑工程从业者应不断学习和应用先进的施工技术和管理理念，加强施工技术研究和创新，为确保建筑工程在复杂地层条件下的质量、安全和进度，推动建筑行业技术进步做出贡献。

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