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1、浅议静压预制桩挤土效应现场监测和研究 摘要:根据在浙江省宁波市某静压法沉桩施工现场所监测的地基土位移数据,定量分析比较了控制施工进度、设置应力释放和排水深孔等工程技术措施对减轻饱和软粘土地基沉桩挤土效应的有效性,并初步提出了现场地基土位移及其变化速率的监控标准。关键词:静压预制桩;挤土效应;现场监测;防护措施中图分类号：TU74文献标识码：A静压预制桩由于具有施工工期短、质量较直观以及施工过程震动小、低噪声、无泥浆污染等优点,在软土地区城市建设中应用已相当广泛。但是,薄壁预制管桩施工实际上是一个挤土过程,特别是在饱和软粘土层中打桩,由于土在挤压力作用下的短时不可压缩性,桩周土体将遭
2、受相当大的挤压应力并引起很高的超静孔隙水压力,继而在相当大的范围内引起地基竖向和水位移。实践表明,在静压预制桩施工过程中会经常对周围环境产生不利的影响,出现令工程技术人员颇为头痛的打桩挤土效应,所以打桩时通常采用间隔跳打的方式。预制桩在压入饱和软土层的过程中所产生的挤土效应对工程环境的影响相当严重,主要表现在以下4个方面:沉桩时桩周土体被挤裂;沉桩使桩周土体中的应力状态发生改变;沉桩过程中桩周土体被重塑和扰动,7土的原始结构遭到破坏,土的工程性质与沉桩前相比有很大的改变;沉桩后桩周土体再固结,可能使桩侧受到负摩阻力的作用[1]。另外,沉桩产生的土体挤压与超静孔隙水压力还将使已施工就位
3、的桩产生水平位移和上浮,继而造成桩基质量事故。对施工场地周围环境,挤土效应往往会引起建筑物开裂、倾斜、道路路面损坏、水管爆裂、煤气外泄等一系列严重后果[2]。这些问题相当复杂,目前尚难以从理论上得到有效的分析和解决。因此,为了监控挤土效应的危害程度,研究现场跟踪监测和有效的防护技术是非常必要的。本文介绍在浙江省宁波市某工程现场进行的预制管桩施工监控技术与效果分析。1现场监测与分析方法拟建工程项目为安居房工程，位于宁波市西侧，该工程为一个三十七栋的住宅小区，整体小区内的房子以预应力管桩做基础。场地西部有一已建泵房，且拟建1#楼、2#楼、3#楼以及会所的工程桩为预应力混凝土管桩，其中1#
4、楼、2#楼及3楼为Φ400预应力混凝土管桩，分布较密，桩长38米；会所工程桩为Φ500预应力混凝土管桩，基本为2桩承台，桩分布也较密，桩长42米。根据浙江省工程勘察院《岩土工程勘察报告》提供的工程地质勘察报告，场地的浅层地层如下：71a层：杂填土。结构松散，土质不均。层厚0.20～3.2m，全场分布。1b层：粘土。高压缩性土，性质较差。层厚0.60～1.9m。2a层：淤泥质粘土。高压缩性。层厚1.00～3.40m，全场分布。2c层：淤泥质粘土。高压缩性，性质较差。厚度14.00～18.50m。2d层：淤泥质粘土。高压缩性。层厚2.20～8.60m，全场分布。4a层：淤泥质粘土。高压缩
5、性。层厚2.70～17.80m，全场分布。4b层：粉质粘土。高压缩性。层厚0.90～6.70m，约1/3场地分布。4b层:淤泥质粉质粘土。高压缩性，性质较差。5a层：粉质粘土。中压缩性，性质较好。层厚0.90～8.50m。5b层：含粘性土粉砂。土质不均一，性质较好。层厚0.6～12.50m。5b层：粉质粘土夹粉砂。土质不均一，性质较好。层厚2.2～6.70m。2工程实例中的现场测点布置7施工场地与相邻的建筑物及道路、地下管道和抽水泵站非常接近，为了保证在打桩施工中不致使它们因挤土效应而产生较明显的损害,在施工过程中进行跟踪监测并采取若干预防措施是非常必要的。监测点与预防措施平面布置对
6、于地面隆起的监测,采用已经稳定的老构筑物作为辅助水准基点。辅助水准基点距离打桩施工平面范围足够远并且不受车辆震动、压桩机震动、水位变化等的影响,基本符合稳定、可靠的原则。为了正确、全面、及时反映施工场地周围的隆起变化情况,我们沿着施工场地四周,在相邻建筑物的墙根、道路转角处以及污水管渠顶面沉降缝两侧等变形敏感部位布置24个水准测点,进行地面隆起量的监测。对于土体水平位移的监测,根据土层特性和埋管技术条件,取深度30m处的较硬土层作为测斜基点,所测结果将是各深度土体关于此点的相对水平位移。在综合考虑了防护对象、桩位、桩数以及桩长、土层特性等因素后,共计埋设7根测斜管进行场地周围地基土体
7、水平位移的监测。图1监测点及防护措施平面布置示意图3现场监测数据分析为初步了解工程中的地基位移变化—沉桩速率—时间的变化规律,本文分析了2、3测孔的实测深层水平位移。如图1所示,2孔和C6点分别离会所楼边桩约4m和6m,而3孔和C5点分别离1#房约5m和7m。7表2给出了9.29-10.9日离2测孔20m范围内沉桩施工的记录,其中每日沉桩施工时间是6:00～22:00,而地面隆起量和深层水平位移观测时间分别7:30～8:30和9:30～11:00。日期沉桩
