摘要：介紹靜力壓樁擠土作用的機(jī)理和對(duì)工程環(huán)境的影響，提出防治對(duì)策，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析。
　　關(guān)鍵詞：靜力壓樁，擠土效應(yīng)，防治對(duì)策
　　一前言
　　靜力壓樁在施工中具有低噪音、施工過程無振動(dòng)、無泥漿污染、沉樁速度快等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在的城市建設(shè)中廣泛應(yīng)用，但是靜力壓樁在壓入飽和軟粘土的過程中所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)對(duì)工程環(huán)境的影響是比較嚴(yán)重的。因此，我們必須了解靜力壓樁擠土作用的機(jī)理和對(duì)工程環(huán)境的影響，并根據(jù)實(shí)際情況采取有效的防治對(duì)策。
　　二靜力壓樁的擠土作用的機(jī)理和對(duì)工程環(huán)境的可能影響
　　靜力壓樁的貫入擠土作用機(jī)理大體為［１］，當(dāng)樁尖處土體所受的壓力超過其抗剪強(qiáng)度時(shí)，樁側(cè)土體產(chǎn)生塑性流動(dòng)（對(duì)粘性土）或擠密側(cè)移和拖帶下沉（砂性土），樁尖下土體被向下和側(cè)向擠開。地表處，粘性土?xí)�向上隆起；地下深處，由于上覆土層的壓力，土體主要向樁周擠開，使貼近樁周土體結(jié)構(gòu)完全破壞，周圍土體亦受到較大的擾動(dòng)影響，而樁身受到土體強(qiáng)度的法向抗力所引起的樁周摩阻力和樁尖阻力的抵抗。同時(shí)，對(duì)于飽和粘性土，由于瞬間排水固結(jié)效應(yīng)不明顯，樁體的貫入產(chǎn)生超孔隙水壓力，隨后孔壓消散、再固結(jié)和觸變恢復(fù)，在樁周形成硬殼層。
　　靜力壓樁的可能影響有［2］：⑴擠土樁沉入地下時(shí)，樁身將置換等體積的土體，因此沉樁會(huì)使周邊一定范圍內(nèi)的地面發(fā)生豎向隆起和水平位移(樁周土體受剪切破壞，樁周一定范圍內(nèi)的土體受到擾動(dòng)產(chǎn)生變形，這種變形表現(xiàn)為地面隆起和土體水平位移)；并可能使鄰近已壓入的樁上浮形成懸樁、樁位偏移和樁身翹曲，嚴(yán)重時(shí)甚至斷樁。⑵擠土樁施工過程實(shí)際是一個(gè)擠土過程，壓樁使樁周土體中的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，樁入土過程樁周土體尤其在靠近樁表面處產(chǎn)生很高的孔隙水壓力。⑶壓樁過程樁周土體被重塑和擾動(dòng)，土的原始結(jié)構(gòu)遭破壞，土的工程性質(zhì)與沉樁前相比有很大的改變。⑷壓樁后樁周土體中孔隙水壓力的緩慢消散，土體會(huì)再固結(jié)，可能使樁側(cè)受到負(fù)摩阻力的作用；并導(dǎo)致樁周土體下沉，土體與承臺(tái)脫離；同時(shí)可能導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降。
　　對(duì)于靜力壓樁的影響范圍，與工程實(shí)際情況，如土層性質(zhì)、樁密度、沉樁順序等緊密相關(guān)，大體上，部分文獻(xiàn)總結(jié)為［？］：當(dāng)樁周土體為松散土或非飽和土層時(shí)，在土層受到擠壓時(shí)，土體壓縮，可有效消散擠壓應(yīng)力，擠土效應(yīng)影響較小；樁周土體為一般粘性土和密實(shí)的飽和砂土?xí)r，地基中土體的水平位移和隆起在沉樁區(qū)及鄰近15倍樁徑范圍內(nèi)達(dá)到最大值，影響范圍為2倍樁長(zhǎng)；樁周土體為飽和軟土?xí)r，擠壓應(yīng)力主要通過土體位移來消減，擠土效應(yīng)明顯，影響范圍可達(dá)50m以外；在松散和中密的砂土中，影響區(qū)域?yàn)?倍樁徑范圍。
　　三防治對(duì)策
　　從上述靜力壓樁的擠土效應(yīng)分析來看，擠土效應(yīng)主要表現(xiàn)為：引起樁周土塑性區(qū)、擠土引起的水平位移和隆起、孔隙水壓力增大，樁周土受擾動(dòng)和強(qiáng)度降低等。所以可以采用以下幾個(gè)方面設(shè)法減少上述現(xiàn)象的發(fā)生與發(fā)展［1，3］：①在場(chǎng)地外邊界開挖擠土緩沖溝（隔離溝、防擠溝）；②在打樁區(qū)的四周或群樁內(nèi)部，挖去一定樁徑和樁深的樁體空間，內(nèi)部填塞砂，或埋置塑料排水板；③在設(shè)計(jì)樁位上，預(yù)鉆孔直徑一般不大于樁徑的2/3，深度不大于樁長(zhǎng)的2/3；④控制打樁速率（每天打樁數(shù)）；⑤合理安排打樁順序，背著建筑物打樁較對(duì)著建筑物打樁的擠土效應(yīng)小很多；⑥設(shè)置應(yīng)力釋放孔；⑦設(shè)置保護(hù)墻體⑧在設(shè)計(jì)上用長(zhǎng)樁加大樁距、降低布樁密度、改用非擠土樁（如鉆孔灌注樁）或低擠土樁（如開口鋼管樁、H型或I型樁）等。
　　四工程實(shí)例分析
　　1工程概況
　　新建1#、2#、3＃樓項(xiàng)目設(shè)計(jì)均為六層帶半地下室的框架結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁基礎(chǔ)，于2010年1月～2月進(jìn)行樁基施工，其毗鄰的民宅由2個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，分別為單層及四層磚混結(jié)構(gòu)，采用淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約2～4m，于1983年～1987年施工建成，建筑面積約為540m2。現(xiàn)該民宅業(yè)主訴稱該民宅因受影響多處出現(xiàn)裂損。新建1#、2#、3＃樓項(xiàng)目與該民宅位置關(guān)系圖
　　
　　2新建1#、2#、3＃樓項(xiàng)目的地質(zhì)條件
　　新建1#、2#、3＃樓項(xiàng)目位道路兩側(cè)，場(chǎng)地大部分地區(qū)原為菜地或空地，現(xiàn)經(jīng)人工堆填粗略整平。場(chǎng)地原地貌單元屬近海相沖(淤)積平原，場(chǎng)地較平坦開闊；場(chǎng)地穩(wěn)定水位埋深為2.70～3.70m，受季節(jié)性變化影響，常年水位變幅約為0.50～1.00m。自上而下的各巖土層分布詳見下表：

　　3沉樁施工影響分析
　　根據(jù)新建工程場(chǎng)地土層分布分析，由于該場(chǎng)地存在較深厚的飽和軟土：粉質(zhì)粘土、淤泥、粉質(zhì)粘土等，而預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁屬擠土樁，沉樁過程將導(dǎo)致明顯的擠土效應(yīng)，并產(chǎn)生很大的孔隙水壓力；
　　根據(jù)沉樁施工順序分析，相對(duì)而言，遠(yuǎn)離民宅的1#樓、2#樓沉樁施工早于靠近民宅的3#樓，且3#樓沉樁順序大體上向著民宅，由于已施工樁基自身的剛度作用，將在一定程度上改變擠土方向，導(dǎo)致民宅所處場(chǎng)地產(chǎn)生更為明顯的擠土效應(yīng)；
　　根據(jù)沉樁速率分析，1#、2#、3#樓沉樁速率多數(shù)超過10根/天，由于沉樁速率較大，孔隙水壓力積聚較快，且未能得到適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔進(jìn)行消散。
　　根據(jù)施工過程調(diào)查，沉樁過程未采取預(yù)鉆孔(引孔)、設(shè)置排水砂井等可減小擠土效應(yīng)和消散孔隙水壓力的措施。
　　以上四個(gè)因素導(dǎo)致民宅所處場(chǎng)地出現(xiàn)一定程度的豎向和水平位移，進(jìn)而導(dǎo)致民宅受損。
　　五結(jié)論
　　靜力壓樁對(duì)工程環(huán)境的影響因素較多，需進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。靜力沉樁施工中，應(yīng)該針對(duì)實(shí)際工程特點(diǎn)、工程地質(zhì)條件等情況，選擇合理經(jīng)濟(jì)的有效措施，降低靜力壓樁的擠土效應(yīng)影響，同時(shí)加強(qiáng)施工中的擠土效應(yīng)監(jiān)測(cè)，合理安排施工工法，保證工程的順利施工。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]楊成明，潘星.擠土樁對(duì)周圍環(huán)境的影響及防治對(duì)策，工程與建設(shè),2007，21(6)，935-936、953
　　[2]龔曉南，李向紅.靜力壓樁擠土效應(yīng)中的若干力學(xué)問題(J)，工程力學(xué),2000，17(4)，35-36

 1/2    1 2 下一頁(yè) 尾頁(yè)