沉桩防挤土在水厂改建中的控制.pdf

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1、给水排水工程器WaterSupply&DrainageEngineering沉桩防挤土在水厂改建中的控制安世平(浙江黄岩自来水公司，浙江台州318020)摘要：结合水厂改建工程实例，介绍了静压预应力管桩在沉桩过程中的防挤土保护措施，对于提高工程施1=质量，有效控制静压管桩挤土效应的不良影响有重要作用。关键词：管桩；防挤土；保护措施；施工安全中图分类号：1'U473．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)04—0073-03ControlEffectofSoilSqueezinginPileSinki

2、ngforWaterPlantReconstructionAnShiping1工程概况浙江黄岩江口水厂3万m3／d改扩建丁程，包括新建综合池(絮凝沉淀池一清水池叠合式)、回用水池和生产性辅助用房等项目。设计如下：综合池平面尺寸为58．5rex26．0m，采用静压预应力混凝土管桩PC—AB一500(100)共147根，桩长为45m，单桩竖向抗压承载力特征值在l100kN以上，桩尖进入圆砾层的深度不小于1．5m；回用水池平面尺寸为20．8mx7．9mx2组，中间为排泥渠，采用静压预应力混凝土管桩PC—AB一500(100

3、)共72根，桩长为35m；生产性辅助用房采用静压预应力混凝土管桩PC—AB一500(100)共58根，桩长为35m。2地质条件拟建场地地形平坦，其地貌单元属海相沉积相带，据地质勘察资料显示，其主要土层分5层．各土层主要物理力学性能指标见表1。表1各土层主要物理力学性能指标麓序主篡土层厚度7主篇(重度：)凝聚力7皂震嚣主缩模承载t妻力／kP特amkN／mkPa／MPa土层特点⋯。名称量／％(3)角，(。)量⋯⋯”、3构筑物桩基方案的选择经地质勘察查明．场地内未见影响桩基稳定性的不良地质现象，各地层土分布较稳定，均为非液

4、化土层。3．1浅基础方案场地表层的第2大层黏土，呈软塑～流塑状态，属中高压缩性土，其下层(3一l层)为高压缩性的淤泥，其地基承载力特征值为70kPa。不能满足池体对地基的承载力及变形要求【”，因此否定了浅基础方案。3．2桩基础方案拟建的综合池荷载为100"--'110kN／m：、回用水池荷载为90kN／m2，且对沉降及差异沉降较敏感．宜采用桩基础。桩型宜选用0500～600mm预制桩或勿600～800mm钻孔灌注桩，以第5层圆砾为桩端基础持力层，桩端进入持力层深度应大于3倍桩径。各类桩型比较见表2。2010年第4期(

5、74)第28巷．事荭数木一盯73器给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineering表2各类桩型分析比较表”桩型方案预制管桩钻孔灌注桩水泥搅拌桩经综合考虑，拟建综合池及回用水池均采用力500mm预应力混凝土管桩12I。4挤土效应静压管桩的沉桩过程相当于向四周排挤与桩体积等量的土体，这使周围的土受到严重的扰动。主要表现为径向位移、侧向位移和隆起。在浅地表层附近的土体会向上隆起，而较深层的土体，由于覆盖土层压力的作用不能向上隆起，只能向着水平方向挤压。出现土体位移。随着压桩段数的增多．各层地质土体

6、密度也随之增高。土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大。从挤土效应的机理可知，消除挤土效应最直接的办法就是在挤土区域的周边预留挤土的空间。实践证明，沉桩过程的挤土效应对土体影响浅层大、深层小，近处大、远处小，此外，还与地质状况、平面布桩率、压桩速度、施丁顺序等因素有关，同时沉桩本身产生的土体挤压与超静孑L隙水压力还会使已施工的桩产生水平位移与上浮，造成桩基质量事故。5沉桩过程技术措施从地质资料来看．施工场地内杂填土至持力层之间有许多流塑、软塑的饱和淤泥软土和粉质黏土．该土层不排水，抗剪强度低，压缩性高。由于静压管桩施工

7、时有一定的挤土效应．会影响到周边构筑物、道路、地下管线等的使用安全。应采取相应的保护措施和必要的动态监测【31。沉桩入土时将会挤开相应体积的土体，多表现为地基土体向上隆起和侧向水平位移．包括地表浅层和深层土体的变化。这必将影响着桩基的工程质量，也危及邻近构筑物和地下管线的使用安全。5．1合理安排打桩顺序为了尽可能地减少挤土效应．沉桩施T中根据建筑分布并兼顾施工进度。采取先中间后四周的原则，控制压桩速率和日成桩数量，及时抽取释放孔及防挤沟中的水，使水位在沉桩期间保持最低。缓解孔隙水压74辛荭敏畚1盯2010No．4(J

8、ul．)V01．28力的上升趋势，有效消除挤土效应。对于沉桩密集部位且距离既有构筑物较近时，沉桩施T宜从相邻构筑物的--倾JJ开始，由近及远进行，并进行停歇措施，降低施工速度，控制日成桩量。以减少挤土效应的叠加。5．2设置防挤沟和应力释放孔防挤沟及应力释放孔布置见图1，防挤沟深1．3m，宽1．2m。在防挤沟底设置∥600mm的应力释放孔，深度为