宮文亮

減少靜壓樁擠土效應(yīng)的施工措施

宮文亮

靜壓樁施工對(duì)周圍土體、建筑物及地下管線等設(shè)施會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此，在施工過(guò)程中為了避免給周邊環(huán)境造成危害，會(huì)采取不同的施工措施來(lái)減弱沉樁產(chǎn)生的擠土效應(yīng)。本文主要討論了預(yù)鉆孔取土打樁和設(shè)置防擠土槽對(duì)擠土效應(yīng)的影響。

靜壓樁；擠土效應(yīng)

樁基工程是一種比較古老的基礎(chǔ)形式，也是應(yīng)用最為廣泛的建筑基礎(chǔ)形式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是機(jī)械技術(shù)，樁基礎(chǔ)也由簡(jiǎn)單趨向復(fù)雜，各種樁基的施工技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。 大噸位壓樁機(jī)的誕生使靜壓沉樁逐漸得到了廣泛地應(yīng)用，并取得了良好的效果。靜壓法施工相對(duì)打入樁而言，具有無(wú)噪音，無(wú)振動(dòng)，無(wú)沖擊力，施工應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)，且能在沉樁施工中測(cè)定沉樁阻力為設(shè)計(jì)施工提供參數(shù)。

雖然靜壓樁有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是，由于靜壓樁屬于擠土樁，其產(chǎn)生的擠土效應(yīng)會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成不利的影響，嚴(yán)重者可能造成鄰近的建筑物開裂，道路隆起以及地下管線斷裂等工程事故。因此，能有效地預(yù)估靜壓樁產(chǎn)生的擠土效應(yīng)以及采取能夠減少擠上效應(yīng)的施工措施都具有非常重要的工程意義。

一、預(yù)鉆孔對(duì)擠土效應(yīng)的影響

預(yù)鉆孔的參數(shù)是指預(yù)鉆孔的孔徑和孔的深度?？讖胶涂咨畹淖兓瘯?huì)直接影響這種措施的效果。通常采用的預(yù)鉆孔直徑不大于樁徑的2/3，深度亦不大于樁長(zhǎng)的2/3，當(dāng)然這些限制條件可以根據(jù)具體的工程情況做一些改變。

1、預(yù)鉆孔徑對(duì)擠土效應(yīng)的影響

預(yù)鉆孔情況下，水平與豎向位移場(chǎng)沿著水平方向的變化規(guī)律和無(wú)預(yù)鉆孔情況相一致，即隨著徑向距離的增加，其位移量逐漸減少。水平或豎向位移的大小是隨著預(yù)鉆孔徑的增大而減少的，但隨著徑向距離的增加，不同的預(yù)鉆孔徑產(chǎn)生的位移量差值越來(lái)越小。但相同預(yù)鉆孔徑在地表面產(chǎn)生的擠土位移量是近似一致的。相同的預(yù)鉆孔半徑下，預(yù)鉆孔深度越大，減少遠(yuǎn)場(chǎng)擠土效應(yīng)的作用就越明顯。

2、預(yù)鉆孔深度對(duì)擠土效應(yīng)的影響

在同樣的孔徑情況下，在最淺預(yù)鉆孔深度范圍內(nèi)(0-5m)的位移基本是一致的。但超過(guò)此深度時(shí)(5-12m)，所產(chǎn)生的水平位移場(chǎng)有明顯的差別。即預(yù)鉆孔深度越大，所產(chǎn)生的水平向擠土位移越小，但豎向擠土位移的差別不是很大。這可能是由于在深層土體中沉樁引起的豎向位移量較小，從而造成不同預(yù)鉆孔深度在豎向位移場(chǎng)方面的差異較小。在預(yù)鉆孔徑較小時(shí)，預(yù)鉆孔深度的大小對(duì)擠土位移改變量影響不是很大。但當(dāng)孔徑達(dá)一定值時(shí)(120mm )，預(yù)鉆孔越深，其影響的深度也就越大，即減少的位移量就越多。但是，這只限于水平向位移，而對(duì)豎向位移改變量的大小沒(méi)有什么影響。

由此可見，預(yù)鉆孔的孔徑和孔深是影響擠土效應(yīng)的重要參數(shù)，二者的結(jié)合會(huì)更有效地減少擠土效應(yīng)的廣度和深度。

二、防擠土槽對(duì)擠土效應(yīng)的影響

打樁前，可采用開挖槽溝的方法進(jìn)行隔離，以減少地基淺層土體的側(cè)向位移和隆起影響，并減少鄰近淺埋式基礎(chǔ)的建筑物和地下管線的差異變位影響。由于防擠土槽主要用于淺埋基礎(chǔ)及地下管線，故其深度不需要太大，而且槽越深越易造成坍塌。槽的寬度一般為 1-2m。槽深度的增加，則沉樁產(chǎn)生的槽前擠土位移場(chǎng)增大。防擠土槽后的位移場(chǎng)，也就是遠(yuǎn)離樁中心的一側(cè)，沉樁產(chǎn)生的擠土位移隨槽深的增加呈減少的趨勢(shì)。說(shuō)明了防擠土槽的存在能有效地減少槽后的位移，但只影響槽底以上的深度，而槽底以下的擠土位移場(chǎng)和無(wú)槽時(shí)的差別很小。因此，對(duì)于靜壓樁附近有建筑物或者地下管線時(shí)，防擠土槽的深度至少應(yīng)大于被保護(hù)對(duì)象的基礎(chǔ)深度。

三、槽距樁中心距離對(duì)擠土效應(yīng)的影響

槽深范圍內(nèi)，防擠土槽的設(shè)置能明顯減少水平向擠土位移，但對(duì)豎向位移的改變量較小。且隨著槽到樁中心距離的增加，槽后同一點(diǎn)處的擠土位移逐漸減少。但總體來(lái)講，槽樁距離的大小對(duì)擠土位移改變量的影響不是很大。

四、總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)減少靜壓樁擠土效應(yīng)施工措施的分析，討論了不同施工措施的防擠效果，并得出以下結(jié)論:(1)預(yù)鉆孔的孔徑和孔深的大小對(duì)減少靜壓樁的擠土效應(yīng)產(chǎn)生重要影響。在同樣孔深情況下，隨著孔徑的增大，所產(chǎn)生的擠土位移相應(yīng)減小;相同孔徑情況下，孔越深產(chǎn)生的擠土效應(yīng)就越小。(2)防擠土槽的設(shè)置對(duì)槽前后的擠土位移都會(huì)產(chǎn)生影響。槽前的擠土位移量比不設(shè)槽時(shí)要大，而槽后的位移量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不設(shè)槽時(shí)的情況。(3)防擠土槽的設(shè)置能明顯減少槽底深度以上的擠土效應(yīng)。因此，對(duì)周邊建筑物或者管線進(jìn)行保護(hù)時(shí)，槽底應(yīng)較被保護(hù)對(duì)象的基礎(chǔ)深。

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TU145

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1674-3954（2011）02-0048-01

宮文亮，男，出生日期：1982年12月02日，籍貫：山東，學(xué)歷：同濟(jì)大學(xué)，工程管理本科（06年到08年）