摘要：軟土地層具有厚度大，含水量高，壓縮性高的特點(diǎn)，本文通過(guò)分析軟土特征土層的工程地質(zhì)分析，確定樁基設(shè)計(jì)時(shí)多以長(zhǎng)樁和超長(zhǎng)樁為主，并分析幾種常用的樁型的特征和優(yōu)缺點(diǎn)，為在樁基設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)類型、荷載作用水平、土持力層情況，以在及安全和經(jīng)濟(jì)的前提下合理選擇樁型提供了參考建議。最后，對(duì)建筑樁基沉降變形進(jìn)行相關(guān)分析。
　　關(guān)鍵詞：軟土地區(qū)，樁基，沉降
　　
　　我國(guó)東南沿海地區(qū)廣泛分布著軟土，這種軟土通常是指抗剪強(qiáng)度較低，壓縮性較高，滲透性較小的淤泥和淤泥質(zhì)土等。工程樁是深入土層的柱型構(gòu)件，樁與連接樁頂?shù)某信_(tái)組成深基礎(chǔ)。其作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載，通過(guò)較弱的地層傳遞到深部較堅(jiān)硬的、壓縮性小的土層或巖層。樁基礎(chǔ)具有承載力大、穩(wěn)定性好、沉降小而均勻、沉降速率收斂快的特點(diǎn)。常用于豎向荷載大而集中、受大面積地面荷載影響的結(jié)構(gòu)和在沉降方面有較高要求的建筑物等。樁基可以承受一定的豎向荷載和抗拔力，可用于高聳結(jié)構(gòu)物超負(fù)荷和地下建筑或構(gòu)筑物的抗浮要求，此外，還用于振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響以及作為地震區(qū)的一種結(jié)構(gòu)抗震重要措施[1,2]。
　　在荷載作用下建筑物引起地基沉降，水平向偏移或不均勻沉降超過(guò)相應(yīng)的允許值，將引起上部結(jié)構(gòu)的變形。沉降是造成墻身開(kāi)裂的主要原因，表現(xiàn)為傾斜、彎曲及空間扭曲，從而影響到建筑和構(gòu)筑物的正常使用，嚴(yán)重的會(huì)威脅建筑物的安全，在軟土地區(qū)產(chǎn)生此類現(xiàn)象的建筑物不少，有些建成后沒(méi)兩年，就需要進(jìn)行加固處理。
　　1軟土工程地質(zhì)特點(diǎn)
　　軟土廣泛分布于溫嶺平原，層位穩(wěn)定，厚度大，是構(gòu)成平原上部的主要土層。軟土垂直向上可以分成五層，其間斷續(xù)分布有粉細(xì)砂或硬土層，但常常因缺失這些層位而呈現(xiàn)連續(xù)沉積的現(xiàn)象，軟土的總厚度一般約30~50m，最大的連續(xù)厚度可達(dá)65m以上。河口相或湖沼相沉積粘土性，一般具塊狀構(gòu)造，富含鐵錳質(zhì)結(jié)核。五層粉細(xì)砂中以第一層粉細(xì)砂分布最廣，埋藏淺，厚度大，沿江地帶幾乎均有見(jiàn)之，而其它四層粉細(xì)砂或分布有限或厚度不大，且多與第一層粉細(xì)砂層同域展布。硬土層呈黃色、灰黃色、黃綠色，粘土性，富含鐵錳質(zhì)結(jié)核或斑點(diǎn)。土層多呈可塑狀，具中壓縮性，可作中型或中重型建筑物的樁基持力層。平原地表下以內(nèi)有三層卵石層。第一卵石層僅見(jiàn)于局部山前平原第二卵石層主見(jiàn)于山前平原，其它地帶局部見(jiàn)之，且厚度不大。第三卵石層全局性分布，層位穩(wěn)定，厚度大。
　　軟土地區(qū)一般內(nèi)河水系交錯(cuò)，靠近沿海一帶地勢(shì)平坦，區(qū)內(nèi)河網(wǎng)縱橫，大部分地區(qū)的淺層土是比較典型的近海沉積軟土。該軟土的特性是含水量高(最高含水率可達(dá)83%)，孔隙比大(最大可達(dá)2.07),液性指數(shù)大(最高可達(dá)3.24)，高壓縮性(壓縮系數(shù)最大可達(dá)3.23)和低強(qiáng)度。
　　2基礎(chǔ)樁基工程發(fā)展?fàn)顩r
　　2.1沉管灌注樁
　　沉管灌注樁一般用得較早，早在八十年代初開(kāi)始使用，當(dāng)時(shí)是簡(jiǎn)易的使用錘擊，長(zhǎng)度約12-18m，樁端絕大部分是完全打在淤泥和淤泥質(zhì)土里，樁的豎向力全部由樁周土承擔(dān)，樁端地層承載力幾乎等于零〕，建筑物的沉降量一般在80-150mm左右。沉管灌注樁在80年代中期開(kāi)始全面發(fā)展。樁錘改用振動(dòng)錘(振動(dòng)錘在瑞安大量的制造)，樁徑常用的有Φ377，Φ426，樁長(zhǎng)一般為24m~36m。振動(dòng)錘選用DZ30~DZ60,樁頭可以穿越軟土進(jìn)入粘性土層。由于樁頭進(jìn)入較硬土層，建筑物的沉降量大為減少，一般為20mm~50mm。隨著建筑荷載的增加，沉管灌注樁的直徑、樁長(zhǎng)以及錘擊動(dòng)力也在不斷要求增大。沉管灌注樁具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是明顯的,比如當(dāng)施工進(jìn)度偏快時(shí)，先施工好的樁在還沒(méi)有完全硬化時(shí)由于擠土效應(yīng)被后施工的樁擠壓而偏位甚至水平向斷裂；當(dāng)施工樁架配重不合理，特別在過(guò)高時(shí)，容易失穩(wěn)出現(xiàn)工程事故；由于拔管速度控制不當(dāng)，極容易造成縮頸、斷樁、夾泥；樁機(jī)施工時(shí)振動(dòng)大，噪聲高，故不宜在人口密集的城區(qū)施工等等。
　　2.2水泥攪拌樁
　　水泥攪拌樁是通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將水泥漿或水泥粉和軟粘土強(qiáng)制攪拌，通過(guò)一定的時(shí)間，經(jīng)過(guò)土和水泥水化物間的物理化學(xué)作用，形成有一定強(qiáng)度和滲透性較低的水泥土固結(jié)體。水泥攪拌樁是土和水泥經(jīng)過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)合體。影響水泥土強(qiáng)度的因素很多，主要有水泥摻合比、水泥標(biāo)號(hào)、水泥種類、養(yǎng)護(hù)齡期、土含水量、土中有機(jī)質(zhì)含量、外摻劑以及土體圍壓、施工方法等。在實(shí)際工程中，由于各種因素的控制程度不同，工程竣工時(shí)樁基沉降的離散性較大。沉降量小的僅為30mm-50mm，比同類建筑用振動(dòng)灌注樁沉降都小;而沉降量大的則大于150mm。部分?jǐn)嚢铇督ㄖ�沉降過(guò)大的原因可能是礦硅水泥硬化速度慢，而工程建造速度過(guò)快造成的。但是隨著水泥攪拌樁質(zhì)量事故的增加，到本世紀(jì)初，政府管理部門對(duì)水泥攪拌樁采取限制措施。
　　2.3鉆孔灌注樁
　　鉆孔灌注樁是一種非擠土樁，施工時(shí)比較安靜，不會(huì)給相臨建筑物和地下管線造成損害，并且?guī)缀蹩梢詰?yīng)用于任何土層。目前常用的有兩種型式一種是特別發(fā)展起來(lái)適用于在軟土鉆進(jìn)的取土鉆孔樁，也就是所謂水井樁。另一種就是正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔樁，也就是機(jī)械鉆孔樁。前者用于荷載較輕的多層建筑，后者用于荷載較大的高層建筑樁基。正循環(huán)回轉(zhuǎn)容易控制成型，不易塌孔，但清渣效果不及反循環(huán)回轉(zhuǎn)，反之，反循環(huán)回轉(zhuǎn)容易取得較好的清渣效果，但易造成塌孔。鉆孔灌注樁的施工有獨(dú)特性，不但受到天氣、環(huán)境、設(shè)備、材料等因素的影響外，而且還受土質(zhì)、地下水和施工作業(yè)條件的不可預(yù)見(jiàn)性等不利因素的制約。鉆孔灌注樁雖然存在許多問(wèn)題，但只要加強(qiáng)施工管理，加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，總結(jié)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的條件進(jìn)行必要的技術(shù)改進(jìn)，就能大大的提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。鉆孔灌注樁的主要缺點(diǎn)包括，樁基工程造價(jià)較大，等長(zhǎng)等徑的預(yù)應(yīng)力管樁綜合造價(jià)約節(jié)約40%；工期時(shí)間長(zhǎng)，相對(duì)于沉管灌注樁施工時(shí)間大約延長(zhǎng)一倍左右，相對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁施工時(shí)間大約延長(zhǎng)更多；施工時(shí)泥漿排放引起環(huán)境污染較大；鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中在孔底總會(huì)有一定的沉渣厚度，其存在直接影響了樁端承載部位的樁端承載力。
　　2.4預(yù)應(yīng)力管樁
　　應(yīng)力管樁是利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)采用離心工藝生產(chǎn)的預(yù)制樁，并適合于工廠化生產(chǎn)。它與在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的樁相比，具有質(zhì)量可靠，長(zhǎng)度易調(diào)整，占用較小的堆樁場(chǎng)地等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力管樁樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，一般為C60甚至更高，故變形模量相對(duì)較大，在相同載荷作用下，樁身壓縮量比與之鋼筋混凝土開(kāi)口空心樁的要小。目前預(yù)應(yīng)力管樁在軟土地區(qū)使用比較普遍，在使用過(guò)程中應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)，抗拔樁不宜采用預(yù)應(yīng)力管樁；薄壁管樁樁身會(huì)在樁頂或淺部產(chǎn)生脆性斷裂；用拉線、低應(yīng)變檢測(cè)、線錘檢查垂吊法檢查傾斜、斷裂的管樁。
　　3不同樁基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)對(duì)比分析
　　筆者在多年的工作中，有機(jī)會(huì)對(duì)某地區(qū)軟土地基建筑施工過(guò)程有全面了解，得到第一手的沉降觀測(cè)資料，對(duì)在軟土地區(qū)施工的各種樁基都有涉及，常見(jiàn)的及有代表性的不同樁基建筑沉降各取了幢，沉降結(jié)果均是竣工時(shí)沉降量。當(dāng)樁長(zhǎng)相似時(shí)，其平均沉降量的大小關(guān)系為水泥攪拌樁>沉管灌注樁>鉆孔灌注樁;持力層相似時(shí)，其平均沉降量的大小關(guān)系為水泥攪拌樁>沉管灌注樁>預(yù)應(yīng)力管樁;上部結(jié)構(gòu)對(duì)單樁的軸力大小傳遞基本相同時(shí)，其平均沉降量的大小關(guān)系為：水泥攪拌樁>沉管灌注樁>預(yù)應(yīng)力管樁>鉆孔灌注樁；樁徑基本相似，其平均沉降量的大小關(guān)系為，水泥攪拌樁>沉管灌注樁>預(yù)應(yīng)力管樁>鉆孔灌注樁。
　　綜合上述各種樁型沉降分析，軟土地區(qū)建筑樁型的選擇非常重要。平均沉降量更能清楚地表明各種樁型的沉降范圍的中軸。實(shí)際的沉降觀測(cè)結(jié)果來(lái)看，水泥攪拌樁基礎(chǔ)建筑物相對(duì)沉降量較大，為16mm-78mm，平均為40.8mm，沉管灌注樁基礎(chǔ)建筑物為其次，在13mm-35mm，平均為26.4mm，然后為預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)建筑物，為13mm-38mm，平均為21.6mm，最后是孔灌注樁基礎(chǔ)的建筑物，在3.2mm-53.9mm，平均為19.2mm。其平均沉降量的大小關(guān)系為:水泥攪拌樁>沉管灌注樁>預(yù)應(yīng)力管樁>鉆孔灌注樁。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　本文通過(guò)分析軟土特征土層的工程地質(zhì)分析，并分析幾種常用的樁型的特征和優(yōu)缺點(diǎn)，去的分析了軟土層樁基沉降的變化規(guī)律，對(duì)于指導(dǎo)軟土地區(qū)樁基工程具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是該地區(qū)工程建設(shè)的迫切需要。
　　
　　[1]謝剛年.樁基沉降計(jì)算方法的對(duì)比探討與樁基的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].石油化工建設(shè).2006,02
　　[2]周紅波,牛子春.高層建筑打入樁基與鉆孔樁基沉降對(duì)比分析[J].施工技術(shù),2007,09