在我国川南地区,泥岩砂岩互层地质特征明显,桩基干法施工的应用具有重要意义。桩基干法施工采用将桩打入地下,无需挖掘或脱水的施工方式,适合地质条件恶劣地区。泥岩砂岩互层由于其成分多变且不稳定,传统施工方法的适用性下降。对此,桩基干法施工提供了一种有效的解决方案,可在不影响周围土层的情况下提供稳定性和支撑,该种方法可以最大限度降低地面沉降的风险同时确保结构的完整性,这对于像川南这类的地震多发地区尤为重要。了解该地区的地质条件和桩基干法施工的效益对于该地区基础设施的成功建设至关重要。
1.地质特征描述
我国川南地区地质特点为复杂的泥岩和砂岩地层,构成其地质景观的组成部分。泥岩是一种细粒沉积岩,由粘土和淤泥颗粒随着时间的推移压实形成,在地质成分中占主导地位,表现出低渗透性,并且容易膨胀和收缩,使其容易受到结构不稳定的影响[1]。另一方面,砂岩是一种粗粒沉积岩,主要由二氧化硅或方解石胶结在一起的石英颗粒组成[2]。砂岩地层通常与泥岩层互层,形成复杂的地质条件。
川南地区泥岩、砂岩互层地质条件对传统施工方法提出了重大挑战,这些地层的不同成分和特性使得准确预测地质情况变得困难。由于存在地面塌陷、沉降和结构破坏的风险,传统的施工方法依赖于挖掘和直接将地基打入土壤中,这种方法适用范围有限。此外,泥岩和砂岩交替层的存在使土壤稳定性变得复杂,这些材料会表现出不同的机械行为和对外力的响应。
互层地质条件还增加了不均匀沉降的可能性,相邻土层以不同的速率沉降,导致地基支撑不均匀和潜在的结构损坏[3]。此外,泥岩容易遭受侵蚀和风化,加剧了该地区建设项目面临的挑战。地基支撑不足和土壤不稳定可能会损害基础设施的完整性,对安全性和持久性带来风险。
总体而言,川南地区复杂的地质特征需要采用创新的解决方案来克服泥岩砂岩互层所带来的挑战。实施桩基干法施工可确保这类地质多样化地区得以建设稳定的基础设施。
2.桩基干法施工的应用
2.1该类地质环境中成功进行桩基干法施工实例
在类似地质环境中有成功实施桩基干法施工的案例,为同类工程建设提供了宝贵经验。在川南地区等泥岩砂岩互层地区,桩基干法施工技术可以克服土壤成分不确定性和不稳定性带来的挑战。
如类似地质环境中某个桥梁建设项目,由于存在地面塌陷和沉降的风险,传统的基础方法适用性降低。反之,采用桩基干法施工,无需开挖即可将桩打入稳定的地层。这种方法确保了桥梁结构的稳定性,同时最大限度地减少对周围土壤的干扰。再如,类似地质环境中的建造高层建筑施工中,选择桩基干法施工技术来提供坚固的支撑并降低不均匀沉降的风险。与传统方法相比,由于不需要大量的土壤开挖和脱水,桩基干法施工有助于更快地完成项目。
2.2泥岩砂岩互层地区采用桩基干法施工的优点
桩基干法施工在泥岩砂岩互层地区的各类施工应用中体现出诸多优势。
首先,桩基干法施工无需进行大量挖掘和脱水,从而缩短了工期并降低了成本。这种方法还最大限度地减少对周围土壤层的干扰,保持自然环境的完整性。此外,与传统方法相比,桩基干法施工具有卓越的稳定性和承载能力,从而降低了地面沉降和结构破坏的风险,该方式对多变地质条件的适应性使其特别适合地震高风险区域以及其他存在不可预测的土壤行为的地区。
最后,桩基干法施工通过减少建筑废物来促进可持续性。提供可靠、耐用的地基解决方案,有助于提高泥岩砂岩互层地区基础设施的长期恢复能力。
2.3桩基干法施工的应用
为了在泥岩砂岩互层地区有效应用桩基干法施工,通常需进行适当的技术方法和施工方案调整。由于地质条件的独特性,需量身定制的施工方案来确保建设项目成功。
首先,泥岩砂岩互层地区应用桩基干法施工方法过程中,桩设计必须考虑土壤成分的变化性和稳定性,桩可能需要设计成不同的长度、直径和加固方式,以适应不同土壤条件和载荷要求。此外,可以根据下面土层的特性使用不同的桩类型,例如摩擦桩或端承桩。
其次,在泥岩砂岩互层区域桩基施工环节需要对传统打桩技术进行调整和修改,必须仔细选择打桩设备和方法,以尽量减少对周围土层的干扰[4]。在某些特殊情况下,可能需要预钻孔或预螺旋钻穿具有挑战性的土壤结构,以确保桩放置和对齐的准确性。
再次,充采用分土壤稳定措施,确保桩基干法施工在互层地质条件下的长期性和稳定性。可以采用土壤灌浆、喷射灌浆或化学稳定等方式来提高周围土层的承载力和粘聚力,同时上述方法有助于减轻地面不均匀沉降和土壤侵蚀的风险,增强地基系统的整体稳定性。
此外,在泥岩-砂岩互层地区桩基干法的施工过程中,需要采取连续监测和质量控制措施,实时监控打桩阻力、桩挠度和沉降等打桩参数,及早发现潜在问题并及时干预,确保施工符合设计规范。此外,定期检查和测试桩的完整性和土壤特性,验证基础系统的有效性并确定所需的补救措施。
最后,桩基干法施工的设计和施工必须采取环境保护措施,尽量减少对周围生态系统的影响,可以实施沉积物控制、侵蚀预防和栖息地恢复等措施,以减轻对敏感栖息地和水道的干扰[5]。此外,建议使用环保建筑材料和做法,促进地区的可持续发展。
总体而言,适应泥岩砂岩互层区具体地质条件的桩基干法施工技术应用可以确保建设项目的稳定性、耐久性和可持续性。通过整合运用定制设计、施工和环境管理等策略,桩基干法施工可以有效应对土壤成分变化和不稳定性带来的挑战,为这些具有挑战性的地质环境中的基础设施建设提供可靠的支持。
结束语:
桩基干法施工在泥岩砂岩互层地质条件下的应用为解决传统施工方法面临的挑战提供了可行解决方案。通过在不干扰周围土层的情况下提供稳定性和支撑,桩基干法施工可确保施工结构完整性并降低地面沉降的风险。案例研究证明了该方法在类似地质环境中的有效性,凸显了其对于该类地区基础设施发展的潜力。
展望未来,桩基干法施工在川南地区及其他地区的进一步研究和应用仍有研究空间,继续对针对互层地质条件的土力学、基础设计和施工技术进行研究将增强我们对该方法的理解和运用。此外,研究人员、工程师和地区利益相关者之间的合作也尤为重要,合作制定适应特殊地质环境下桩基干法施工方案,从而为稳定和可持续的基础设施建设铺平道路。
参考文献:
[1]胡杰,葛磊,柴勇.浅谈泥质粉砂岩地质条件下嵌岩桩施工[J].四川建材, 2019,45(2):3.
[2]张林.砂岩泥岩互层地质隧道变形分析及控制技术研究[J].现代隧道技术, 2020,57(1):6.
[3]郭兆胜.桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术研究[J].工程建设与设计, 2022(14):3.
[4]仲兴.建筑施工中桩基施工技术[J].中国建筑装饰装修,2023(1):73-75.
[5]苏建军,李仕进.建筑施工中桩基施工技术分析[J].建筑技术开发,2023, 50(9):163-165.