減少靜壓樁擠土效應的施工措施

宮文亮

減少靜壓樁擠土效應的施工措施

宮文亮

靜壓樁施工對周圍土體、建筑物及地下管線等設施會產生較大的影響。因此，在施工過程中為了避免給周邊環境造成危害，會采取不同的施工措施來減弱沉樁產生的擠土效應。本文主要討論了預鉆孔取土打樁和設置防擠土槽對擠土效應的影響。

靜壓樁；擠土效應

樁基工程是一種比較古老的基礎形式，也是應用最為廣泛的建筑基礎形式。隨著科學技術的發展，特別是機械技術，樁基礎也由簡單趨向復雜，各種樁基的施工技術也應運而生。 大噸位壓樁機的誕生使靜壓沉樁逐漸得到了廣泛地應用，并取得了良好的效果。靜壓法施工相對打入樁而言，具有無噪音，無振動，無沖擊力，施工應力小等優點，且能在沉樁施工中測定沉樁阻力為設計施工提供參數。

雖然靜壓樁有上述諸多的優點，但是，由于靜壓樁屬于擠土樁，其產生的擠土效應會對周邊環境造成不利的影響，嚴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，能有效地預估靜壓樁產生的擠土效應以及采取能夠減少擠上效應的施工措施都具有非常重要的工程意義。

一、預鉆孔對擠土效應的影響

預鉆孔的參數是指預鉆孔的孔徑和孔的深度。孔徑和孔深的變化會直接影響這種措施的效果。通常采用的預鉆孔直徑不大于樁徑的2/3，深度亦不大于樁長的2/3，當然這些限制條件可以根據具體的工程情況做一些改變。

1、預鉆孔徑對擠土效應的影響

預鉆孔情況下，水平與豎向位移場沿著水平方向的變化規律和無預鉆孔情況相一致，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鉆孔徑的增大而減少的，但隨著徑向距離的增加，不同的預鉆孔徑產生的位移量差值越來越小。但相同預鉆孔徑在地表面產生的擠土位移量是近似一致的。相同的預鉆孔半徑下，預鉆孔深度越大，減少遠場擠土效應的作用就越明顯。

2、預鉆孔深度對擠土效應的影響

在同樣的孔徑情況下，在最淺預鉆孔深度范圍內(0-5m)的位移基本是一致的。但超過此深度時(5-12m)，所產生的水平位移場有明顯的差別。即預鉆孔深度越大，所產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，從而造成不同預鉆孔深度在豎向位移場方面的差異較小。在預鉆孔徑較小時，預鉆孔深度的大小對擠土位移改變量影響不是很大。但當孔徑達一定值時(120mm )，預鉆孔越深，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，而對豎向位移改變量的大小沒有什么影響。

由此可見，預鉆孔的孔徑和孔深是影響擠土效應的重要參數，二者的結合會更有效地減少擠土效應的廣度和深度。

二、防擠土槽對擠土效應的影響

打樁前，可采用開挖槽溝的方法進行隔離，以減少地基淺層土體的側向位移和隆起影響，并減少鄰近淺埋式基礎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，則沉樁產生的槽前擠土位移場增大。防擠土槽后的位移場，也就是遠離樁中心的一側，沉樁產生的擠土位移隨槽深的增加呈減少的趨勢。說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和無槽時的差別很小。因此，對于靜壓樁附近有建筑物或者地下管線時，防擠土槽的深度至少應大于被保護對象的基礎深度。

三、槽距樁中心距離對擠土效應的影響

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

四、總結

本文通過對減少靜壓樁擠土效應施工措施的分析，討論了不同施工措施的防擠效果，并得出以下結論:(1)預鉆孔的孔徑和孔深的大小對減少靜壓樁的擠土效應產生重要影響。在同樣孔深情況下，隨著孔徑的增大，所產生的擠土位移相應減小;相同孔徑情況下，孔越深產生的擠土效應就越小。(2)防擠土槽的設置對槽前后的擠土位移都會產生影響。槽前的擠土位移量比不設槽時要大，而槽后的位移量則遠遠小于不設槽時的情況。(3)防擠土槽的設置能明顯減少槽底深度以上的擠土效應。因此，對周邊建筑物或者管線進行保護時，槽底應較被保護對象的基礎深。

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TU145

A

1674-3954（2011）02-0048-01

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