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掌握不同土壤類型的打樁和基礎(chǔ)鉆孔技術(shù)

作者：潛龍水利瀏覽量：123 發(fā)布日期：2025-7-04 15:19:36

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本指南面向承包商、工程師和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理，提供關(guān)于如何處理現(xiàn)場(chǎng)遇到的各種土壤類型的深入理解。從河流三角洲的粘土床到山地地形的巖石基質(zhì)，本文闡明了在地球多樣化的地質(zhì)景觀中建立堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的挑戰(zhàn)和解決方案。

土壤綜合分類

徹底了解土壤類型對(duì)于任何打樁或地基鉆孔作業(yè)都至關(guān)重要，因?yàn)橥寥赖奶匦詻Q定了可使用的方法和設(shè)備。

基本土壤類型

深基礎(chǔ)應(yīng)用中遇到的最常見(jiàn)的土壤類型包括……

粘土顆粒細(xì)膩，濕潤(rùn)時(shí)可塑性強(qiáng)。粘土干燥時(shí)會(huì)變得非常堅(jiān)硬，隨著水分含量的變化，會(huì)膨脹和收縮。粘土壓實(shí)后，其承載能力會(huì)提高，因此很穩(wěn)定，但由于黏性和吸水傾向，鉆孔難度較大。

粉砂顆粒比沙子小，但比粘土大。它們摸起來(lái)很光滑，可以保水，但比純粘土更穩(wěn)定。粉砂土容易壓實(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致施工時(shí)地下排水出現(xiàn)問(wèn)題。

沙子由粗顆粒組成，排水性好，相對(duì)容易壓實(shí)。然而，沙子缺乏凝聚力，因此除非經(jīng)過(guò)適當(dāng)壓實(shí)或與其他土壤類型混合，否則沙子作為地基支撐的穩(wěn)定性較差。

礫石土含有較大的圓形或有棱角的顆粒，排水性良好。它們?yōu)榈鼗峁┝肆己玫某休d能力，并且可以壓實(shí)以形成致密而穩(wěn)定的地基。

泥炭是一種富含有機(jī)物的土壤，質(zhì)地柔軟，壓縮性強(qiáng)，可容納大量水分。一般來(lái)說(shuō)，未經(jīng)充分處理或穩(wěn)定處理，泥炭不適合用于支撐地基。

壤土是沙子、淤泥和粘土的均衡混合物。它通常被認(rèn)為是理想的土壤類型，因?yàn)樗哂斜裥院宛B(yǎng)分豐富性等良好特性，因此易于滿足各種建筑需求。

其他土壤類型

盡管不太常見(jiàn)，但在深基礎(chǔ)項(xiàng)目中也會(huì)遇到這些額外的土壤類型……

白堊是一種柔軟的白色石灰?guī)r。它通常出現(xiàn)在歷史上有地質(zhì)海洋活動(dòng)的地區(qū)。由于其硬度多變且含有燧石，它可能給鉆井帶來(lái)挑戰(zhàn)。

巖石或基巖土壤包括石灰?guī)r、花崗巖和玄武巖等固體巖石。鉆穿基巖需要專門的設(shè)備，而技術(shù)的選擇對(duì)于控制成本和保持結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。

粉質(zhì)粘土是兼具粉砂和粘土特性的混合土壤，它帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn)，包括粘土的可塑性和粉砂的壓實(shí)問(wèn)題。

膨脹土，包括某些粘土類型，吸水時(shí)會(huì)膨脹，干燥時(shí)會(huì)收縮，從而導(dǎo)致顯著的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。

濕陷性土壤在不受干擾時(shí)通常干燥而堅(jiān)固，但當(dāng)它們變濕時(shí)就會(huì)坍塌并下沉——如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，可能會(huì)破壞地基。

填土已從其原始位置移動(dòng)并重新沉積。它們的成分和行為可能有很大差異，通常需要仔細(xì)分析和處理。

水成土的特點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間被水浸透，由于其柔軟性和不穩(wěn)定性，對(duì)建筑來(lái)說(shuō)具有挑戰(zhàn)性。

全球分布

土壤類型遍布全球，受氣候、植被、母巖和景觀歷史等因素的影響。常見(jiàn)的例子包括：

粘土土壤常見(jiàn)于河流三角洲和以前的冰川地區(qū)。

淤泥在洪泛平原和河谷中很常見(jiàn)。

沙質(zhì)土壤通常見(jiàn)于沙漠和海灘。

礫石土壤通常起源于河流階地和古老的冰川沉積物。

泥炭通常位于降雨量較高的寒冷和溫帶地區(qū)。

壤土分布廣泛，因其肥沃可以在許多農(nóng)業(yè)地區(qū)找到。

適用于不同土壤的打樁技術(shù)

必須謹(jǐn)慎選擇打樁技術(shù)，以解決每種土壤類型的獨(dú)特特性。這些方法通過(guò)實(shí)際應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步得到改進(jìn)……

連續(xù)螺旋鉆 (CFA) 打樁法在粘土中非常有效，因?yàn)樗梢宰畲笙薅鹊販p少土壤擾動(dòng)。在上海中心大廈項(xiàng)目中，CFA 打樁法用于管理軟粘土條件，通過(guò)減少沉降來(lái)支撐中國(guó)最高的建筑。

對(duì)于粉質(zhì)土壤，振動(dòng)打樁法非常有利，因?yàn)樗梢允雇寥烂軐?shí)。倫敦的河岸屋使用振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)加固了泰晤士河岸的粉質(zhì)地面。

預(yù)鉆孔然后打入現(xiàn)澆混凝土樁是沙質(zhì)土壤中的常見(jiàn)方法，就像在迪拜帆船酒店的建設(shè)中看到的那樣，這確保了松散的沙漠沙子的穩(wěn)定性。

使用落錘進(jìn)行重型打樁對(duì)于密集的礫石層非常有效，胡佛大壩的基礎(chǔ)工程就是一個(gè)典型例子 - 在那里，樁被深深地打入河流的礫石床中。

浮樁或打入木樁用于到達(dá)泥炭下的穩(wěn)定地層，正如愛(ài)爾蘭穿越泥炭沼澤的道路建設(shè)所證明的那樣。

標(biāo)準(zhǔn)打樁通常適用于壤土，因?yàn)槠渚哂芯獾奶匦?。美?guó)中西部的郊區(qū)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目就是一個(gè)例子。

在白堊土中打樁可能需要預(yù)先鉆孔，就像多佛白崖游客中心的地基一樣，標(biāo)志性的白堊土懸崖要求采取敏感的方法。

微型樁通常用于巖石地形。臺(tái)北 101 大樓利用微型樁將建筑結(jié)構(gòu)錨固在基巖中，使其能夠抵御臺(tái)風(fēng)和地震。

帶有永久鋼套管的打入樁可以抵抗粉質(zhì)粘土的水分敏感性，這是新奧爾良堤壩建設(shè)中使用的技術(shù)。

采用滑動(dòng)接頭設(shè)計(jì)的樁可以適應(yīng)土壤運(yùn)動(dòng)，這是德克薩斯州 AT&T 體育場(chǎng)地基采用的一種方法，用于解決膨脹性粘土問(wèn)題。

打樁前通過(guò)控制飽和或壓實(shí)灌漿來(lái)改善地基是關(guān)鍵。拉斯維加斯的 Centennial Hills 醫(yī)院在濕陷性土壤上建造建筑物之前就使用了此類技術(shù)。

在諸如大阪灣的人工島等填土區(qū)域，廣泛使用H 型樁——深深地打入以到達(dá)填土下方的天然地層。

對(duì)于佛羅里達(dá)大沼澤地中的水成土，需要使用專門的浮動(dòng)設(shè)備來(lái)打樁而不破壞飽和地面。

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