砂土地基中打桩对建筑物影响研究

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1、砂土地基中打桩对建筑物影响研究　　【摘要】建筑施工中，桩基础是施工中必备的一项。施工过程中，经常会碰见在密集建筑群打桩的情况。文章主要介绍了砂土地基中打桩对建筑物的影响。【关键词】砂土地基；打桩；影响中图分类号：TU47文献标识码：A前言文章简述了打桩施工情况及周边环境影响，并对打桩振害机理分析进行了阐述，同时通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对砂土地基中减小打桩对建筑物影响的措施进行了探讨。二、打桩施工情况及周边环境影响在现代城市建设中，由于高层建筑物的不断增多，桩基础成为常用的基础形式。根据打桩人土的形式不同可分为锤击桩和静压桩。静压桩在施工过程中基本无振动、无噪音，对周

2、边环境不造成明显影响，但静压桩施：费用高，因此锤击桩的使用还很普遍。锤击桩可分为沉管灌注桩、夯扩桩及锤击预应力管桩。71.噪声会引起周边的人感觉不适，甚至影响人的健康，人的反应与地面振动质点速度之间的关系大致可分为：可感(0．2～0．5crrds)，感觉显著(0．5～0．97crrds)，不适(0．97～2．Ocrrds)，感觉骚扰(2．0～3．3crrds)，反感(3．3～5．08crrds)等几个数量级，因此了解打桩振动机理，在此基础上预先估计打桩引起的振动量，建立合适的方法评价其影响，并采用相应的措施对其进行控制，是一个具有社会效益、经济效益和环境效益的重要课题。2.振动对周围建

3、筑的影响打桩过程中对周围建筑物有较强振感，甚至影响相邻建筑物基础的沉降和倾斜。打桩产生的振动，每击振动持续时间约ls，对周围建筑物的影响随离打桩点距离的增大而减少，加速度幅值随离桩位距离增加而衰减。以保护对象所在位置的振动响应速度峰值为差别标准，则：V>0．3mm／s(新隔振规范)时t对精密仪器设备的正常运行有影响Iv>0．25mm／s时，若持续时间较长，会使人感到厌烦{V>7．5mm／s或a>0．1g时，陈旧的砖混结构房屋可能会有损坏。对周围建筑物的影响除了与距离有关外，还与建筑物本身的结构强度有关，结梅强度越小，危险性越大。3.打桩引起的挤土影响7在软弱土层中打桩时，挤土影响主要是

4、桩入土时将挤开相应体积的土体，在桩周饱和软粘土中产生较高的超孔隙水压力。经扰动的土体撅易蠕动，表现为地表、浅层和深层土体发生竖向和水平的位移，其数值和范围(半径约为桩入土深度)相当可观，直到超孔隙水压力消散，并恢复到常值，挤土对相邻建筑的地下设施的危害才会停止。此外挤土可造成已打入的桩上浮，侧移或挠曲。在粘性土中打桩常发生地表隆起。大量的土体位移常导致邻近建筑物基础上抬、结构变形、地坪和墙面开裂，损坏地下管线和设施以及边坡失稳等一系列环境事故。三、砂土地基打桩振害机理分析打桩过程中，桩锤的冲击荷载是一个动荷载，它在桩底处形成点振源，在桩身处形成线振源。整个过程是桩地基一基础组成的结构体

5、系在冲击荷载下的整体动力响应，三者之间是复杂的动力接触关系。在这个振动体系中，土体作为振动传播的复杂介质，是一种弹塑性、各向异性的三相构成体，本身的应力历史也会约束其受荷和传递振动能量的性能。振动产生的能量在土体传递过程中，由于其阻尼作用以及参振质量的不断扩大，使得地面振动分量随着地面质点与打桩点距离的增加而减小。一般来说近距离衰减快，远距离衰减慢，呈负指数曲线。打桩引起的地面振动的传递是一个复杂的振动波运动的过程。振动在桩的周围土体中会产生压缩波和剪切波以及面波，其中振动能量压缩波占7%，剪切波占26%，瑞利波占67%。面波成为影响振动程度的主导波，而且随着距离的增加而影响增大。在同

6、一测点上，由于振动能量的不同分配导致水平径向振动最大，垂直向次之，水平切向最小。7打桩能量主要由桩尖冲击振动引起，桩尖人土深度也就是点振源的埋深，桩尖入土深度不同同时伴随着地层特性的不同。同一测点随着打桩深度增加，打桩引起的振动速度也增大，这是因为锤击能量的大部分在桩尖处以弹性波的应变能形式向桩周土体和地表传播，引起地表及其上部建筑物的振动，随着桩人土深度增大，桩端土层性质较硬，桩端阻力增大，释放能量的速率增大，从而导致地面振动速度增大。桩身与桩周土作为线振源伴随人土深度的增加而影响效应相应增加。这样在桩打入过程中因为两者共同作用，产生比较复杂的振动源。打桩振动的频率对建筑物也会造成不

7、同程度的影响。随着桩尖入土深度增大，某点实测主频逐步减小，同一打桩深度振动主频随距离减小。同一打桩深度地面振动速度、主频都随着距离而呈负指数衰减。虽然远距离振动幅值减弱，但由于接近软弱松散的砂土地基的低主频，所以在这样一个桩一地基一基础振动体系中，低频共振其危害性更大。砂土地基中减小打桩对建筑物影响的措施为减少或预防沉桩对周围环境的有害影响，切断打桩过程中产生的振动波沿水平、竖直方向向邻近建筑物扩散。可采用下述措施。1.采用预钻孔打桩工艺7预钻