静压桩挤土效应及防治措施
谈静压桩挤土效应防护方法及措施
谈静压桩挤土效应防护方法及措施静压法施工相对于锤击桩而言,具有无噪音,无振动,无冲击力,施工应力小等优点,且能在沉桩施工中测定沉桩阻力,为设计施工提供参数。
但是,由于静压桩属于挤土桩,其产生的挤土效应会对周边环境造成不利的影响,严重者可能造成邻近的建筑物开裂,道路隆起以及地下管线断裂等工程事故。
因此对静压桩的挤土效应的进行探讨、研究显得尤为重要。
1 工程实例杭州某住宅工程,由10幢17层的高层建筑,3幢1层的配套用房组成,下设整体一层地下室,总建筑面积为72247m2,其中地下建筑面积12504m2。
场区地貌属冲海积沉积平原地貌单元,拟建场地呈不规则的四边形,东、南两侧均为规划用地,目前均已整平,用简易的围墙进行围护,地块之间以规划的城市支路分隔;西侧相连的亦为规划用地,目前为荒地;场区北侧为规划的道路,路北侧为新建的农居,为4层的砖混结构房屋。
本工程桩基设计采用PHC-600(130)-AB型桩,以⑥3-1含砾粉细砂层为桩端持力层,桩顶标高1.10m(1985国家高程基准),有效桩长45m,桩端进入持力层2D。
考虑到场地北侧为采用浅基础的4层砖混结构的农居房,且场区内存在25~30m的淤泥质软土,勘察单位建议桩基施工时由北往南进行,并严格控制沉桩速率,必要时采取挖防挤沟、袋装砂井等防护措施。
开始施工后,施工单位为了抢工期,先对南侧场地进行桩基施工,且认为北侧距农居点有30~40m,未充分评估沉桩的挤土效应对周边环境的影响,也未采取其他必要的防护措施。
当施工到离农居点最近的3幢楼时,北侧农居房出现不同程度的裂缝,施工单位方才开始采取防挤土措施,但效果不理想,后经多次协调但未果,只能将北侧的3幢楼下的100多根桩全部改为钻孔灌注桩,此举对整个工程造价、工期产生严重影响。
2 挤土效应主要表现形式在桩基施工过程中,无论是采用振动压桩,还是静压桩法,由于预制桩自身的体积占用了土体原有的空间,使桩周的土体向四周排开。
换流站工程PHC静压管桩挤土效应及危害及控制措施-secret
换流站工程PHC静压管桩挤土效应的危害及控制措施摘要:PHC管桩作为一种重要的地基基础处理形式,它具有以下优点:承载力高、质量可靠、运输吊装方便、施工周期短、利于现场安全文明施工等。
但它也具有地耐力要求高、压持力(夹持力)过大易造成桩身破碎、造价相对较高、施工时会引起挤土效应等缺点。
特别是挤土效应,如果没有有效的控制措施,会给工程的施工质量和施工进度造成较大的影响。
结合换流站的工程实际,就PHC管桩挤土效应的危害和控制措施做如下分析。
关键词:PHC管桩、挤土效应、防治措施1.PHC管桩的简介及在换流站工程的应用PHC 管桩即预应力高强度混凝土管桩,是一种比较普遍的桩基处理方式。
它具有单桩承载力高,使用地域广、建筑类型多,成桩质量可靠程度高,施工周期短等优点。
在沉桩过程中,油压值可直观、准确地读出,因而能精确判断桩基承载力。
同里换流站地基土主要包括①1素填土、①2淤泥、②粉质粘土、③淤泥质粉质粘土、④粉质粘土等,地质条件符合管桩的施工条件。
另外换流站工程具有荷载大、沉降变形控制要求高、工期相对较紧等特点,因此在同里换流站大部分建、构筑物的地基处理采用了PHC静压管桩。
2. 挤土效应的危害及原理PHC管桩施工的过程其实是一个挤土过程,桩周土体在成桩过程中,桩周受到径向挤压和竖向挤压作用,应力应变状态发生很大变化,离桩体一定范围内的土体结构、密度及含水量发生相应改变,这种综合的效应成为挤土效应管桩施工挤土效应的原理分析目前最为常见的是圆孔扩张理论,当静压桩在贯入过程中,会引起桩周土体的复杂运动,单桩周围土体位移方式大致是:当桩贯入时,桩尖周围土体被排挤出现水平向和竖直向位移,并产生扰动和重塑,在桩身附近离地面约四倍桩径深度范围内,土体发生一定的地面隆起,当贯入深度较大时,由于上覆土层的压力,土体主要沿径向向外挤出,在邻近桩尖处,土体有向下及径向移动。
根据圆孔扩张理论,桩周土的变形类似一个圆柱形孔扩张而引起的变形,在沉桩后土体主要位移图示及桩轴土体中形成的几个性质不同的区域图示见图1图1桩周土分区Ⅰ区:强烈重塑区,紧贴桩身,在沉桩过程中经历了大位移,且由于桩身拖曳,结构完全破坏;Ⅱ区:塑性区,受沉桩影响严重,土体发生较大位移和塑性变形;Ⅲ区:弹性区,受沉桩影响,但土体保持弹性状态;Ⅳ区:该区不受沉桩影响;Ⅴ区:桩端塑性区。
静压桩挤土效应防治措施的应用
静压桩挤土效应防治措施的应用摘要:近年来,我国的工程建设越来越多,对静压桩技术的应用越来越广泛。
通过分析挤土效应防治措施的相关参数,在工程实践中采取具有针对性的防治措施,既使得措施费用经济合理,又对周边建(构)筑物有较好的保护效果。
关键词:静压桩;挤土效应;防治防挤槽;预钻孔引言在钻孔灌注桩施工过程中,如果出现个别钻孔灌注桩承载力不符合设计要求,一般采用补桩或注浆加固措施进行处理。
但如果由于施工时对图纸没有认真分析理解或对孔底岩样的判别出现误判情况,而造成大面积钻孔灌注桩承载力不符合设计要求的现象,一般采取的处理措施是降低建筑物高度或大面积进行加桩补桩处理,从而造成降低经济效益,对社会影响也非常大。
采用静压桩机对持力层未达到设计要求的桩基进行复压,经过复压后的桩基础可以满足设计要求。
1锚杆静压桩施工1)压桩前,复核桩孔位置,清理预留桩孔。
2)安装锚杆静压桩压桩反力架,并配备液压压桩机、切割机、电焊机等相关机具。
3)通过压桩反力架提供的结构物自重反力,压桩机将标准预制节段锚杆静压桩分段压入桩孔中。
接桩时,调直后节段桩,对准上、下节段,使两桩的轴线在同一竖直线上。
4)全部锚杆静压桩下压完成后,切除外露的桩头,清理桩顶,用微膨胀早强混凝土填注预留桩孔并捣实,使锚杆静压桩和承台连接成为整体。
2挤土效应防治措施迄今为止,已有多种挤土防治措施投入工程实践。
由于各种防治措施有其优点,也有其需注意的问题,所以针对不同情况下的挤土效应,需采用不同的防治措施。
(1)设置防挤槽。
在施工区边上挖一定深度的防挤槽,使地表面深处的土体位移被其隔断,不致影响到沟槽以外的范围。
但防挤槽不可太深,否则槽壁易坍塌,扰动施工区外土体反而会对周围环境造成影响。
(2)设置钢板桩围护。
在被保护的桩区周围设置局部封闭的钢板桩围护,利用钢板桩的自身刚度,约束沉桩后的挤土影响,在围护范围就能保护钢板桩外的建构筑物或地下管线,但钢板桩拔出时,会引起一定的土体扰动,导致邻近建构筑物的不均匀沉降。
试论静压管桩挤土效应的防治措施
试论静压管桩挤土效应的防治措施在城市化进程不断加快的背景下,建筑工程技术也在随之不断更新与推广。
工程中的静压预应力管柱施工中,需要重视机械自重与静压力的共同作用。
相比于传统施工模式来讲,这种模式不仅具有较高的实用性,也能够大幅度提升施工效率,在工程项目中得到了广泛推广,同时,各施工单位还要正视相应的挤土效应,注重防治措施的探究。
标签:静压管桩;挤土效应;防治措施前言对于静压管桩来讲,虽然拥有承载力高,施工周期较短以及施工质量较高等优势,但其在压桩施工过程中,往往都会产生挤土效应,极易造成周围土体出现侧向、竖向位移的现象,严重的甚至还会导致场地附近的建筑物产生裂缝、管道断裂等一系列损坏现象。
因此,在具体施工中,各施工单位应充分认识到挤土效应可能带来的不利影响,并紧紧围绕实际施工情况,探索出更科学有效的防治措施,增强施工质量。
1 静压管桩挤土效应首先,管桩变形与超孔隙水压力。
一方面,对于管桩变形来讲。
在将管桩压进土里的过程中,避免会将其周围的土向四周挤压,不仅会侵占周围地基土的空间,还会导致其原来部分的土体出现变形,严重破坏其受力平衡状态,尤其是对于一些施工工程桩位密度较大的项目来讲,会产生更加显著的挤土效应,再加上挤土会产生的垂直力相对较强,往往会导致周围土体的大面积鼓起,在上浮力作用下,会引发浮桩现象,且对工程整体质量与安全造成严重影响;另一方面,对于超孔隙水压力来讲。
在相关施工区域的软弱土里,若超孔隙水压力的土体平衡状态受到不同程度的扰动,不仅会导致深度土层出现位移现象,若其压力未能得到及时有效的分散,极易导致管桩阻力的快速增加,给管桩的贯入产生严重阻碍,此外,在孔隙水压力慢慢消退之后,桩端与桩四周的承载力也都会发生不同程度的变化,从而影响到工程整体质量与建设进度,并带来较大的经济损失[1]。
其次,给环境带来的一系列影响。
静压管桩施工通常都属于挤土类型,其在沉桩过程中,不可避免的会对四周土体产生不同程度的扰动,且还可能会影响、改变其土体原有的应力状态。
静压管桩挤土效应及其控制措施
静压管桩挤土效应及其控制措施静压管桩是一种常用的桩基础,其深入土层,将上部结构的荷载通过桩身传递给深部的土层,以降低建筑的沉降并确保建筑物的安全性。
然而,在施工过程中,静压管桩会产生挤土效应,对周围环境造成不良影响,如建筑物开裂、道路隆起和地下管线断裂等事故。
因此,必须采取适当的措施来减少挤土效应的产生。
静压管桩在施工过程中,其挤土效应主要表现为两个方面。
一方面,在挤土的过程中,桩周的土体发生变形,对周围建筑物产生影响;另一方面,在压桩前后土体的应力状况也发生了很大的改变,对承载力也有一定的影响。
具体表现如下:1.沉桩时在压桩区一定范围内产生土体的水平位移。
在饱和软土中沉桩时,桩要置换相同体积的土,对周围土体产生侧向挤压,引起土体水平位移,过量的土体水平位移作用在先前打入的桩上,会造成桩位的偏移、桩身的翘曲,甚至会造成桩的折断。
2.沉桩时对周围土体的挤压作用导致土体的垂直隆起。
沉桩时,桩对周围土体产生的挤压作用,还会在一定范围内造成地面的垂直隆起和抬高,并有可能造成先沉入桩上浮。
由于地面隆起,已沉入桩上抬,造成桩尖脱空,对于端承桩而言,极大地影响了单桩承载力的发挥。
3.静压桩挤土效应引发的环境问题。
土体的垂直隆起和水平位移会对沉桩范围外一定距离内的建筑物、构筑物、道路、挡土结构以及地下设施和管线的一定程度破损,如粉刷层剥落、墙身开裂,产生裂缝、首层商业店铺拉不上闸门等,附近地铁、隧道、地下管线及设施破坏等而引发工程事故。
防挤沟是一种有效的措施,可以减少地基浅层土体的侧向位移和隆起影响,并减少对邻近建筑物和地下管线的挤压作用。
在设置防挤沟时,应注意其长度比施工建筑物基础长2m,宽度一般采用1.2-2.5 m,深度超过地下管线埋置深度或邻近建筑物埋置深度1m。
沟内可根据工程实际情况回填砂或其它松散材料。
需要注意的是,防挤沟无法隔断深层土体中应力波的传递路径,所以一般用来保护浅层地下管线或者周围路面。
桩施工挤土效应和振动影响
桩施工挤土效应和振动影响原因分析:静压法施工预应力管桩属于挤土类型,往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤上效应;桩机施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层,施工方法和施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密,加剧了挤土效应。
防治方法:(1)控制布桩密谋,对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉钻方法,孔径约比桩径小50-100mm,深度宜为桩长的1/3-1/2,施工时应随钻随打;或采用隔跳打法,施工过程中严禁形成封闭桩。
(2)控制沉桩速率,一般控制在1m/min左右;并制定有效的沉桩流水路线,并根据桩的入土深度,宜先长后短,宜先高后低,若桩较密集,且距建筑物较远,场地开阔时,宜从中间向四周进行;若桩较密集,场地狭长,两端距建筑物较远时,宜从中间向两端进行;若桩较密集,且一侧靠近建筑物时,宜从相邻建筑物的一侧开始,由近向远进行;桩数多于30根的群桩基础,应从中心位置向外施打;承台边缘有桩,待承台内其他桩打完并重新测定桩位后,再插桩施工;有围护结构的深基坑中的静压管桩,宜先压桩后再做基坑的围护结构,这样的施工顺序可以由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散,造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来,使桩的承截力达不到设计要求,又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果;同时应对日成桩量进行必要的控制。
(3)设置袋装砂井或塑料排水板,消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象,设置隔离板桩或地下连续墙;开挖地面排土沟清除挤土效应。
(4)沉桩过程中应加强临近建筑物,地下管线的观测、监护,对靠近物别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。
(5)控制施工过程中停歇时间;避免由于停歇时间过程;磨阻力增大影响桩机施工,造成沉桩困难。
同时,应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接,制定合理的桩长组合。
桩机施工时应注意同一承台内的群桩,需接桩的接头不宜在同一截面内,应相互错开,避免产生土压力以及水压力效应较大时,对整体桩身产生剪刀破坏;同时应认真查看地质报告,了解土层分布情况,合理确定桩体组合长度,避免接头处于土层分界处及土层活动较多处,以防土层活动时对桩身的破坏。
静压桩挤土效应及防治方法研究
静压桩挤土效应及防治方法研究
静压桩引起的挤土效应对工程的建设与周边的环境有重大的影响,因此,对静压桩的挤土效应和减少挤土效应的各种措施的研究具有非常重要的意义。
本文首先详述静压桩挤土效应的研究现状和关键问题,然后分析了研究挤土效应的相关分析理论和分析方法,并在此基础之上,做了以下主要工作:1.利用基于圆孔扩张理论的有限差分法,并采用位移贯入方式,建立了二维轴对称模型。
模型中考虑了有限变形、接触非线性、弹塑性本构关系、计算机的耗时等问题。
从而,能较为真实的对单桩沉桩过程进行模拟。
2.阐明了基于FLAC3D拉格朗日差分程序分析桩土相互作用的基本原理,利用模型分析了静压桩压入不同深度时土体的位移场;分析了压桩后土体的应力场;分析对比了不同土体参数(粘聚力、内摩擦角、泊松比、模量比)下土体位移场。
3.分析了静压桩挤土效应给周边环境带来的影响,给出了不同阶段(设计阶段、施工阶段)减少静压桩挤土效应的各种常用措施,并指出其原理、特点和在实际工程中的指导意义。
静压桩的挤土效应及其处理预案
静压桩的挤土效应及其处理预案摘要:静压桩的沉桩过程中会产生挤土效应,对周围的环境会造成不小的影响。
由理论分析、数值模拟和工程经验三个方面对静压桩沉桩进行全面分析,从而对静压桩的设计和施工两个方面提出相应处理预案。
在具体过程中可综合考虑选择合适的方案。
关键词:静压桩挤土效应沉桩工程经验处理预案Abstract: the static pile pile driving process will produce compaction effect, to the surrounding environment can cause a lot of influence. By theoretical analysis, numerical simulations and engineering experience, three aspects of jacked pile complete analysis, and the static pile to the design and construction of the two put forward the corresponding treatment plan. In the specific process can consider to choose the right plan comprehensive.Keywords: static pile soil compaction effect pile engineering experience treatment plan概述目前社会对工程施工过程提出了更高的要求,要求污染小,施工噪音小等。
静压桩正是由于具有无噪音、无振动、无污染、无冲击力、成本低、工期短等优点才得到一定的应用。
同时,静压桩作为挤土桩,在沉入地层过程中会对周围的工程建筑以及相互桩基之间造成很大的影响。
静压桩的沉桩机理为:当预制桩在静压力作用下贯入土层中时,桩周土体会受到剧烈的挤压,桩头首先直接使土体产生冲剪破坏,孔隙水受此冲剪挤压作用形成不均匀水头,产生急剧上升的超孔隙水压力,扰动了土体结构,这种扰动和破坏随着桩的贯入会连续不断的向下传递,使桩周一定范围内的土体形成塑性区,从而很容易使得桩身继续贯入。
浅谈建筑施工中静压管桩的挤土效应
浅谈建筑施工中静压管桩的挤土效应本文通过对管桩压入土体后产生自身的上浮,承载力的影响,对周围的建筑物及环境的影响等一系列问题,进行分析和探讨,提出有效的技术措施,以供设计、施工、监理参考。
标签:静压管桩挤土效应超空隙水压浮桩技术措施0 引言随着城市环境要求减少施工污染及静压管桩大力推广和应用。
静压法沉桩由于其有无噪音、无振动、无污染、无冲击力等优点,同时选用高强预应力管桩作为基础,具有工艺简明、技术可靠、造价便宜、检测方便等特点,使得越来越多的建设单位认识到了管桩的优越性和良好的社会经济效益。
以下对管桩入土后产生的挤土效应所引发的一系列问题进行深入探讨,希望对设计、施工、监理有所帮助。
1 挤土桩的分类首先我们将桩按挤土情况进行分类,在桩挤土的过程中,体积等代率越大,其危害越大。
根据挤土效应的大小,将桩分为三类:排挤土桩(Displacement piles)通常指预制钢筋混凝土桩、木桩、沉管灌注桩等。
非排挤土桩(Non-displacement piles)如挖孔桩,钻孔灌注桩等。
低排挤土桩(Small-displacement piles)概念不够明确,排土程度多少没有具体的标准,一般认为如H型钢桩,开口管桩等。
部分工程人员认为,管桩与开口钢管桩类似,均为管状,如在设计时才用开口桩尖,应属于低排土桩,这是一个误区,根据现场压桩观察分析,开口管桩在入土过程中,会较快地在桩尖处形成一土楔,使其入土时的挤土情况与闭口桩无异。
即便管内入土,由于其管桩型号、桩尖形式、土质情况等问题,管内也只能充填很小一部分地基土。
因此考虑到挤土效应的危害,从更加安全的角度,将钢筋混凝土管桩归类于排挤土桩。
2 管桩挤土效应的产生及危害2.1 桩的上浮和变形管桩压入土中,要将桩周土体向旁侧挤压,而占据原来地基土的空间,导致原土体受较大塑性剪切变形而使结构受很大扰动和破坏,尤其在桩位较密集时,桩挤土产生的垂直应力下,引起大范围的土体隆起,当桩的上浮力较大时,即产生浮桩现象,管桩接头断裂等问题。
静压管桩的挤土效应与预防措施
并使先打入的桩桩顶标 高增加 , 这一现象称之 为桩涌起。桩涌起 3 工 程实例 分析 后, 在桩底 部形成空位 , 使桩失去端承力 , 导致桩的承载力 只能依 鞍 山某工程 , 拟建 l 7层住宅楼 , 基础采用 预应 力高强混凝 土 靠桩周摩擦力产生 , 而使桩 的整体 承载力 降低 , 从 且随着 上部建 管桩( Hc桩 )桩长 2 . 桩径 5 0rI, P , 60m, 0 f 桩身混凝土强 度等级 l n 筑物 自重增 加, 桩会 沉陷。 由于各根 桩的涌起程 度不 同, 可能 引 C 0 8 。工程场地周边条 件复杂, 东面和南面为城市主要道路 , 西面
设 监测 静压管 桩的水 方法 , 孔径约比桩径小 5 瑚~10H 深度宜为桩长的 13 / , 压桩速度 。同时 , 置测斜管 和沉 降观测 点 , 0H 0 瑚, / ~12 平位移 和上浮现象 , 于水平位 移较大 的基桩 , 对 在施 工全部 完成 施工时应随钻随打 , 或采用 间隔跳 打法 , 在施 工过程 中严禁形 但 后要进行低应变检 测 , 以保证基 桩 的完 整性 ; 于有上 浮现象 的 对 成封闭桩。 在施工全部完成后要进行复压。 2 控制沉桩速率 , ) 一般控 制在 1m mi / n左右 ; 并制 订 由西 向 基桩 , 东 的有效沉桩流水路线 , 并根据桩 的入 土深度 , 宜先长后短 、 先高 4 结语
维普资讯
第3 4卷 第 1 9期
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18 ・ 0
2008年 7月
山 西 建 筑
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V0 .4 No 1 13 . 9
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文 章 编 号 :0 96 2 (0 8 1 .180 10 .8 5 2 0 )90 0 .2
静压桩挤土效应及施工措施研究
静压桩挤土效应及施工措施研究静压桩是一种常见的地基处理方法,具有施工噪声小、振动低、速度快等优点。
然而,静压桩施工过程中的挤土效应问题也备受。
挤土效应不仅会对周围环境造成一定的破坏,还会影响桩基工程的施工质量。
因此,研究静压桩挤土效应及采取相应的施工措施具有重要意义。
本文采用文献综述、实地调查和实验测试相结合的方法进行研究。
通过文献综述了解静压桩挤土效应的基本理论和研究现状;通过实地调查掌握静压桩施工过程中的挤土效应情况;通过实验测试探究挤土效应对桩基工程质量的影响,为采取相应的施工措施提供依据。
挤土效应是指静压桩施工时,桩周土体在桩轴向压力作用下产生变形、位移和扰动,导致桩周土体对桩产生向上的挤压力。
挤土效应对桩基工程的影响主要体现在以下几个方面:对周围环境的影响:挤土效应会导致周围土体位移和变形,影响周边建筑物的安全。
对桩基工程质量的影响:挤土效应会使桩周土体对桩产生向上的挤压力,导致桩身产生上浮现象,影响桩基工程的稳定性。
对施工进度的影响:挤土效应会使施工受阻,延误工程进度。
针对挤土效应对桩基工程的影响,提出以下施工措施:改变压桩顺序:采取跳压法、间歇压桩法等措施,减小挤土效应。
使用低等级别的桩帽:通过降低桩帽的刚度,减小挤土效应。
合理设置排水设施:在施工过程中设置合适的排水设施,降低地下水位,减小挤土效应。
加强现场监测:施工过程中加强桩顶位移、地下水位等参数的监测,以便及时采取相应措施。
本文通过文献综述、实地调查和实验测试等方法,对静压桩挤土效应及施工措施进行了研究。
结果表明,挤土效应对桩基工程的影响主要体现在周围环境、桩基工程质量和施工进度等方面。
为减小挤土效应,可采取改变压桩顺序、使用低等级别的桩帽等施工措施。
未来研究方向应包括进一步完善挤土效应的理论模型、开展更加系统和深入的实验研究以及优化施工工艺等方面。
本文通过对钻孔桩泥皮土与桩间土性状的试验研究,详细探讨了其性状特征及影响因素。
静力压桩的挤土效应及防治对策
静力压桩的挤土效应及防治对策摘要:介绍静力压桩挤土作用的机理和对工程环境的影响,提出防治对策,并结合工程实例进行分析。
关键词:静力压桩,挤土效应,防治对策一前言静力压桩在施工中具有低噪音、施工过程无振动、无泥浆污染、沉桩速度快等优点,在现在的城市建设中广泛应用,但是静力压桩在压入饱和软粘土的过程中所产生的挤土效应对工程环境的影响是比较严重的。
因此,我们必须了解静力压桩挤土作用的机理和对工程环境的影响,并根据实际情况采取有效的防治对策。
二静力压桩的挤土作用的机理和对工程环境的可能影响静力压桩的贯入挤土作用机理大体为[1],当桩尖处土体所受的压力超过其抗剪强度时,桩侧土体产生塑性流动(对粘性土)或挤密侧移和拖带下沉(砂性土),桩尖下土体被向下和侧向挤开。
地表处,粘性土会向上隆起;地下深处,由于上覆土层的压力,土体主要向桩周挤开,使贴近桩周土体结构完全破坏,周围土体亦受到较大的扰动影响,而桩身受到土体强度的法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗。
同时,对于饱和粘性土,由于瞬间排水固结效应不明显,桩体的贯入产生超孔隙水压力,随后孔压消散、再固结和触变恢复,在桩周形成硬壳层。
静力压桩的可能影响有[2]:⑴挤土桩沉入地下时,桩身将置换等体积的土体,因此沉桩会使周边一定范围内的地面发生竖向隆起和水平位移(桩周土体受剪切破坏,桩周一定范围内的土体受到扰动产生变形,这种变形表现为地面隆起和土体水平位移);并可能使邻近已压入的桩上浮形成悬桩、桩位偏移和桩身翘曲,严重时甚至断桩。
⑵挤土桩施工过程实际是一个挤土过程,压桩使桩周土体中的应力状态发生改变,桩入土过程桩周土体尤其在靠近桩表面处产生很高的孔隙水压力。
⑶压桩过程桩周土体被重塑和扰动,土的原始结构遭破坏,土的工程性质与沉桩前相比有很大的改变。
⑷压桩后桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会再固结,可能使桩侧受到负摩阻力的作用;并导致桩周土体下沉,土体与承台脱离;同时可能导致建筑物出现不均匀沉降。
静压管桩挤土效应分析及控制措施探究
静压管桩挤土效应分析及控制措施探究摘要:当前,社会各界对静压桩挤土效应带来的各种问题越发关注,本文从静压桩挤土效益机理出发,重点介绍了施工中挤土效应的控制措施,并结合某工程实践进行总结,可供广大工程技术人员借鉴参考。
关键词:静压管桩;挤土效应;控制静压管桩于上世纪50年代初在我国部分沿海地区首用,因具有施工无噪音、无废气、无振动、无冲击力、无泥浆、排放管桩质量可靠、施工速度较快等优点,目前已成为商品房建设中最常用的桩基形式。
然而,因静压管桩属于排土置换桩,压桩施工所产生的挤土效应对周边环境影响极大,严重时甚至可能导致邻近建(构)筑物的表面开裂及结构破坏、道路隆起、地下管线断裂等工程事故的发生。
现结合实践经验,就静压管桩挤土效应及其对周边建筑物的影响以及相关控制措施进行粗浅探讨,以供参考。
1挤土效应机理2 挤土效应控制措施2.1 设计要点在设计时,可采用大排土量的空心管桩以及承载力高的长桩,以扩大桩距,减少桩数,利用桩内土芯减少桩的挤土率,从而降低沉桩引起的超孔隙水压力值和地基变形值,缩小其影响范围,尽可能加大沉桩区与邻近建筑物之间的距离。
桩尖设计应尽可能采用开口桩尖,减小桩的上浮机会,缩小其影响范围等。
2.2 施工要点2.2.1严格控制沉桩速率应根据挤土过程中遇到的不同情况控制沉桩速率。
沉桩速率对土体变形的影响作用主要来自于超静孔隙水压力,而土中应力的传递与超孔隙水压力的消散却需要一个时间过程。
压桩时,超孔隙水压力增长速度比其消散速度要快得多,而在压桩间隙,超孔隙水压力会明显回落。
因此,控制沉桩速率对于保护邻近建(构)筑物与地下管线不受损坏极为关键。
施工中,应有计划地控制单桩一次性压入时间及每日压桩数量,不能一味求快,为方便土体受挤压后向外缓慢扩散,每日施工成桩数量以10根之内为宜。
2.2.2合理地安排打桩顺序2.2.3预钻孔取土打桩2.2.4 设置排水砂井或塑料排水板以上仅为一些常用措施,当然,在采取保护措施时,为及时掌握周围被保护建筑物的反应,还须进行现场监测,从而随时调整打桩的具体方案。
静压桩挤土效应
静压桩挤土效应静压桩是一种常见的地基处理方法,其挤土效应在地基工程中起着重要的作用。
本文将详细介绍静压桩挤土效应的原理、应用和影响因素,以及其在地基处理中的作用。
一、静压桩挤土效应原理静压桩是指在施工过程中,将桩身通过施加压力的方式逐渐压入地下,以达到加固地基的目的。
在静压桩施工过程中,桩身的挤土效应起着至关重要的作用。
静压桩挤土效应的原理可以简单概括为以下几点:1. 桩身施加压力:静压桩施工时,通过施加一定的压力使桩身逐渐进入地下。
这种施加的压力会使土体发生变形,并逐渐迁移至桩周围。
2. 土体变形:在桩身施加压力的过程中,土体会发生变形,形成一个由桩身和周围土体构成的土体圈。
土体圈的形成使得原本松散的土体逐渐变得致密,并增加了地基的承载能力。
3. 土体迁移:施加在桩身上的压力会使土体产生迁移现象,即原本位于桩身下方的土体向桩身周围迁移。
这种土体的迁移使得桩身周围的土体逐渐变得致密,增加了地基的稳定性和承载能力。
二、静压桩挤土效应的应用静压桩挤土效应在地基处理中有着广泛的应用。
它可以有效地改善地基的承载能力和稳定性,适用于以下情况:1. 弱土地基:静压桩挤土效应可以将周围土体压实,使地基变得更加坚固。
这对于弱土地基来说尤为重要,能够有效地提高地基的承载能力,减少地基沉降的风险。
2. 深基坑支护:在进行深基坑开挖时,静压桩挤土效应可以用于支护基坑周围的土体。
通过施加压力,可以使土体形成一个稳定的土体圈,防止基坑周围的土体塌方。
3. 地下工程:在地下工程中,静压桩挤土效应可以用于加固地下结构。
通过施加压力,可以使土体变得致密,提高地下结构的稳定性和承载能力。
三、静压桩挤土效应的影响因素静压桩挤土效应的强度和范围受到多种因素的影响,包括以下几个方面:1. 施加的压力大小:施加在桩身上的压力大小直接影响着挤土效应的强度。
压力越大,挤土效应越明显。
2. 土体的性质:土体的性质包括土壤类型、密实度、含水量等。
关于软土地基静压预应力管桩施工的挤土效应及预防措施
关于软土地基静压预应力管桩施工的挤土效应及预防措施在已建的规划区内进行项目扩建工程,软土地基的桩基工程施工必须要严格防止因群桩施工的挤土效应而造成对临边已建构筑物或装置设施的破坏。
宁波万华二期工程煤气化区域桩基工程施工中,由于采取应力消散沟和消散孔及沉桩方向、沉桩速率等有效的预防措施,挤土效应得到有效控制,并保证了河边蒸汽管廊的安全。
Key words:soft ground;soil squeezing effect;stress dissipate hole1.地质情况根据地质勘察报告,场地岩土层分布从上到下分别为:2.挤土效应介绍桩基施工中桩尖处土体冲切破坏,挤压桩周土体形成具有很高孔隙水压的扰动重塑区,其厚度为0.5~1.5倍桩径。
在很强的挤压作用下,被扰动和重塑并变得密实,浅层土会向上隆起,要靠消散孔隙水压力,使紧贴桩身的扰动重塑区产生再固结而逐渐恢复土体的抗剪强度后形成在沉桩过程中,相当于桩体积的土体向四周排挤,土体破坏使周围的土受到严重的扰动,主要表现为径向位移,桩尖和桩周一定范围内的土体受到不排水剪切以及很大的水平挤压,桩周土体接近于“非压缩性”,产生较大的剪切变形,形成具有很高孔隙水压力的扰动重塑区,降低了土的不排水抗剪强度,促使桩周邻近土体会因不排水剪切而破坏,与桩体积等量的土体在沉桩过程中向桩周发生较大的侧向位移和隆起。
在地面附近的土体是向上隆起,而在地面以下较深层土体,由于覆盖土层压力作用不能向上隆起,就向水平方向挤压。
由于群桩施工中的迭加作用,会使已打入桩和邻近构筑物和管线产生较大侧向位移和上浮。
桩群越密越大,土的位移也越大,据宁波地区桩基施工龙头企业——浙江新中源有资料揭示,挤土地面隆起可达50~60cm,有的甚至达到70~80cm。
这必将影响桩的工程质量(变位、上浮),危及邻近建筑物和地下管线的安全,破坏性极强。
3.项目情况煤气化项目占地面积约8万平方米,工程造价约15亿人民币。
挤土效应和振动影响质量问题及防治对策有哪些?-工程
挤土效应和振动影响质量问题及防治对策有哪些?-工程
挤土效应和振动影响质量问题及防治对策有哪些?
1、挤土效应和振动影响
原因分析:
沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,使四周土体产生了附加孔隙水压力,产生挤土效应;桩机施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层;施工方法不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密,加剧了挤土效应,。
影响桩机施工质量以及土方开挖时对桩身的破坏。
防治方法:
(1)控制布桩密度,对桩距较密部分可采用预钻孔(引孔)沉桩方法,孔径约比桩径小100mm,深度宜为桩长的1/3~1/2,施工时应随钻随打,
工程
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(2)控制沉桩速率,并制定有效的沉桩流水路线,控制日成桩量。
(3)设置袋装砂井或塑料排水板,消除部分附加空隙水压力。
(4)开挖地面防震沟,消除震动,沟宽0.5~0.8M。
(5)沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护,对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其他桩型。
(6)控制施工过程中停歇时间,避免由于停歇时间过程,摩阻力增大影响桩机施工,造成沉桩困难。
同时,应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接。
静压桩挤土效应
静压桩挤土效应
静压桩挤土效应是指在静压桩施工过程中,其钻孔周边土壤受到桩体挤压作用而形成的土桩互相支撑的一种稳定状态。
静压桩通常是在土壤中钻孔后注入高压混凝土,形成一个坚固的钢筋混凝土管状体,使得周围的土壤呈现水平挤压状态。
这个挤压作用是通过土壤颗粒间的互相压实、变形和重分布的过程来实现的。
静压桩挤土效应使得静压桩具有了良好的抗沉降性能和承载能力。
在侧向承载时,静压桩的挤土效应可以减小周围土体的位移和变形,从而为静压桩提供强大的侧向承载能力。
在竖向承载时,挤土效应可以强化桩身与土体之间的剪切性能,从而提高桩身的屈曲承载能力。
需要注意的是,静压桩挤土效应的强度和稳定性很大程度上取决于桩身及周围土体的性质,特别是土体的压缩性、剪切性、水分含量等因素。
因此,在静压桩设计和施工过程中,需要充分考虑桩体和周围土体的实际情况,合理确定桩径、桩间距、桩深度等关键参数,从而更好地发挥静压桩挤土效应的作用。
对建筑施工中静压管桩的挤土效应研究
对建筑施工中静压管桩的挤土效应研究静压管桩施工技术是现代建筑施工中一种常用的实用性较强的地基处理方式,但是该施工技术产生的挤土效应会为施工周围环境带来一定程度的影响。
本文对静压管桩施工中所产生的挤土效应进行了分析,提出了几种能够预防或者降低挤土效应对周边环境造成影响的措施。
【标签】静压管桩施工;挤土效应;预防措施概述静压管桩属于挤土桩施工工艺,是利用静压桩机的自重和静压作用力,将管桩桩身压入土层结构持力层来完成桩基施工,其发展基础为预应力技术,随着混凝土配合比材料和蒸养方式的不断完善,高强混凝土的生产成为可能,大吨位静压机的出现将管桩施工作业的适用范围进一步扩大,但静压管桩在施工过程中会产生挤土效应,挤土效应对施工现场及周边环境会产生一定的影响和危害,故必须在建筑施工中对静压管桩的挤土效应进行分析和研究,进而采取有效的措施来减小挤土效应所带来的负面影响。
1静压管桩施工中所带来的挤土效应分析静压管桩施工技术是采用静压方法将预应力空心圆筒构件压入地下,达到地基承载力效果的桩基处理技术。
在沉桩的过程中,桩管的桩身在被压入地下时,需要克服压桩周边土体的侧向摩擦力和桩端阻力,这就容易造成在桩身四周的土体结构因受到压迫而产生冲剪破坏,导致土体原有的应力状态变为向周边方向挤压,产生超孔隙水压力现象。
这种现象主要表现在土体结构向径向偏移,而桩尖和桩周一定范围内的土体受到不排水剪切和水平挤压,导致土体中超孔隙水压力升高而造成土体破坏,即便是未受到破坏的土体也容易因超孔隙水压力的影响而发生扰动变形,从而形成挤土效应。
2静压管桩施工挤土效应对周边环境所造成的影响及危害静压管桩的施工与岩土环境、工程周围环境相互作用,经过对多个工程实例进行研究分析可以看到,挤土效应产生的作用力和影响范围是非常严重的,主要体现在以下几个方面:1)对周围建筑影响,在饱和的软土地区易产生场地隆起,如临近建筑基础埋深较浅或结构强度较差,将导致房屋开裂、变形、倾斜,危害建筑物安全。
浅谈静压管桩挤土效应及处理措施
浅谈静压管桩挤土效应及处理措施近年来,挤土效应对周围工程环境产生了不良的影响,本文从减少排土量和降低超孔隙水压力以及加快超孔隙水压力的消散着手,介绍了静压管桩其存在的优缺点,并综述了其施工过程中的质量管理,而后结合工程实例,分析解决挤土效应的一些方法,最后总结结论。
通过诸多方法,可使静压管桩挤土所产生的不良影响,完全得到控制、减轻甚至消除。
标签:静压管桩;挤土效应;处理措施一、概述静压桩因施工时噪声小、无振动和无冲击力,且具有工程造价较低、长度易调整、施工速度快、压力值直观、现场简洁等优点,近年来在各类工程中被大量采用,特别是大吨位液压静力压桩机的应用,压桩力可达7000kN以上,使其适用性进一步提高。
然而某些静压桩工程未慎重考虑场地条件、地质情况和使用条件等因素,使得桩身质量问题时有发生,并有增加的趋势,应当引起有关部门的重视。
挤土效应的产生原因是:压桩入土时引起周围土体的超孔隙:水压力升高和向四周的消散,以及与桩体积等量的土体在沉桩过程中向桩周发生侧向位移和隆起。
此外,挤土还与土质、沉桩速率、流程和跟沉桩点的距离等有关。
二、静压管桩的优点2.1施工质量有保证静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将PHC管桩压人土中的一种沉桩工艺,在沉桩过程中,压桩力可直观、安全、准确地读出并自动记录下来,因而对桩承载力控制及判断精确度高;桩身质量及沉桩长度可用直接手段进行监测,人为干扰因素少,难以弄虚作假。
因此,静压法单桩承载力比锤击法可靠,沉桩质量深得业主的信赖,并大大地减轻了监理工作强度,消除了设计者的担忧。
2.2对周边环境无影响锤击法沉桩震动剧烈,噪音大,对周边环境影响大,这是锤击法的一大弊端。
而静压法施工,无震动,无噪音,很适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。
如在学校、医院、办公大院及住宅小区内外,精密儀器房附近区域内施工均可采用静力压桩,以使附近单位和居民的正常工作、生活环境不受噪音、震动干扰。
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静 压 桩 挤 土 效 应 及 防 治 措 施
史 建 锋
( 广 东中天市政工程设计有限公司 , 压 桩的沉桩机理 , 分析 了静压桩 的挤土效应及 其对周 围环境 产生 的影响 , 并 针对静压 桩施 工中的挤 土 问题 探讨
了其 防治措施 , 以减少或消除静压桩对周围环境的不利影响。
关键词 : 静压 桩 , 挤土效应 , 防治措施 中图分类号 : T U 7 5 3 文献标 识码 : A 行, 间隔时间不宜大于 1 2 h ( 在软土地基 中不宜大于 3 h ) , 以免孔
0 引言
软化桩端土 , 削弱桩周 土摩 阻力 , 桩基承 载力达 不到设 计 静压桩因具有施工简单快捷 、 低 噪声 、 单 桩承载 力高 、 质量 可 内积水 , 要求 。引孔 中有积水 时 , 宜采用开 口型桩尖 。孔 隙拉压 测试 资料 靠、 穿越土层 能力 强 、 单位造 价低 等诸 多优点 而得 到了较 为广 泛
坏, 在桩周产生相 当大的挤压 应力 , 引起 很高 的超 孔 隙水 压力 , 引 要 防止沉桩 引起 沟壁坍塌造成损害 , 同时应在保 护建 ( 构) 筑物上 起 沉桩周围一定范围 内的地面发 生竖 向( 隆起 或下沉 ) 和水平 方 设置适 当监测点 , 实行动态信息化施工 。 向的位移 , 严重者 可能造成 先沉入 桩 , 桩上 浮 、 桩 尖脱 空 ( 特别 对 4 ) 控制沉桩速率 和 日沉桩 量 : 此措施规定 2 4 h内休止 时间不
行之有效 的方法 。
1 静压 桩沉 桩机理
沉桩实际是 桩顶压力 不断克服桩下沉 中产生 的桩阻力 ( 桩端
2 ) 设置袋 装砂 井或塑 料板排水 : 当桩较 密集 , 或地基 为饱 和
淤泥 、 淤泥质 土及 粘性 土时 , 应在 沉桩 区域 四周 或者群 桩 内部设 置塑料 排水板 或袋装 砂井及 时消减 沉桩过 程 中引起 的超 孔隙 水 压力。设置直径宜为 7 0 m m一 8 0 m m, 间距 宜为 1 . 0 m~1 . 5 m, 深
度及间距应根据实际情况 而定 。 3 ) 设置缓冲沟或应力 释放孔 : 当沉桩影 响范 围内地下埋设 有
土体越 硬 、 抗压 强 度越 高 时, 其 抗 冲剪 阻 力也越 大 , 桩 端 阻 力越 大, 在软土地基 中, 压 桩的阻 力主 要来 自桩端 阻力 。桩 周摩 阻力
与桩周 土类别有关 , 如粘性土 、 砂性 土等 , 且根据桩 周土 与桩的相
采 用引孔沉桩措 施能 有效减 缓管 桩施 工挤 土效应 影 响 , 桩 应用 , 取得 了良好 的社会 经 济效益 。但 是 , 静压桩 对周 边环 境造 表 明, 0 %, 超孔 隙水压 力可减 小 4 0 %, 是一 种 成的影响和破坏 , 应引起 重视 , 施 工时采 取相应 合理措 施减 缓 或 周土体水平位移可减小 3 消除其不利影响 , 具有非常重要 的意义 。
・
4 6・
第4 0卷 第 2 8期 2 0 1 4年 1 0月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
V o 1 . 4 0 No . 2 8 0c t . 2 01 4
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 4 ) 2 8 ・ 0 0 4 6 - 0 2
占 比值 越 大 。
2 静 压桩 挤 土效应及 对周 围环 境产 生 的影 响
桩 区域 内 、 外或在被 保 护建筑 物附 近 , 能缓解 和隔 断挤 土效 应传 管桩施工沉人地下 时 , 桩身将 置换 等体 积 的土体 , 管 桩施 工 递通道 , 有效消减孔 深 内超孔 隙水压 力作 用 , 有试 验表 明应 力释 过程实际是一个挤 土过程 , 并 对 土体 的天然结 构 、 孔 隙 比进行 破 放孔对 孔隙水压 力的屏蔽最大可达 7 4 % 。采取这一 措施 时 , 注 意
阻力 与桩周摩 阻力 总和) 施工过程 , 当桩 顶静 压力 ( 由于桩身 自重 作用所 占比例较小 , 可忽略 ) 大于桩 阻力 , 桩下 沉 , 否则, 桩停 止下 沉 。桩 端阻力大 小与桩尖 处土体软硬程度等 因素有 关 , 当桩尖处
度宜为 1 0 m~1 2 m袋装砂井或相 同深度 、 间距 的塑 料板 , 具体 深
1 5 m, 孑 L 内可 填充松散 材料或钢筋 竹笼 。应力 释放孔可设 置在沉
互作用关 系 , 一般将桩 周摩 阻力从 上到 下分成 三个 区 : 上部 柱穴
区、 中部滑移区 、 下部挤 压 区。对 于 中长 、 长桩 而言 , 桩 下部 摩 阻 值可 占沉桩阻力 的 5 0 %一8 0 %, 桩 周土强 度高 , 桩人 土深度小 , 所
产 生裂缝 、 道路路 面损坏 、 挡 土结构及 地 下设施 和管线 的一定 程 状态 ( 孔 隙水 压力 稍 有增 加就 产 生 变 形 ) 或 土 体 变 形 已接 近 建 度破损 、 边坡失稳 等一 系列事故 。近十 年来 , 国内外学 者对 沉桩 ( 构) 筑物容许值 , 土体 变形 对沉桩 速率 和 日沉 桩量 非常 敏感 , 更 引起的超孔 隙水压力和位移进行了大量 试验研究 及测量 , 发 现单 应严格 控制沉桩速率或停止沉桩施 工 , 使挤 土引起 的超孔 隙水压 桩 压入时 , 土体 中的超孔 隙水压力 随离桩 中心 的距离增 大而快 速 力有 时间消散 , 有 效地 减 小孔 隙水 压 力值 , 如不 加 控制 , 危 害很 减少 , 在粘性土 中这一现 象更 明显 , 距 离桩 中心 l 5倍 桩径处 的超 大 。对 于淤泥 、 淤泥质 土等 含水量 较大 或饱 和土 地基 , 更应严 格 孔 隙水压力及距离桩 中心 1 2倍桩径处的水平位移均可忽略不计 。 控制沉桩速率 和 日沉桩量 。
通讯 电缆 、 供水管 等浅层地下管线 , 或邻近有要 保护 建筑 物时 , 应 在场地外边界开挖缓 冲沟 ( 隔离 沟) , 缓 冲沟能有效减少 沉桩 引起 的地基浅层土体侧 向位移和隆起 , 无法 隔断深层 土体 中应 力波 的 传递 , 如想保护埋深较 大管线 或其他 建 ( 构) 筑物 , 可设 置应 力 释 放孔 , 一般按梅花形布置 几排 , 孔径 4 0 0 m m或 5 0 0 n 硼, 孔深 1 2 m~
于短桩 ) 、 桩 接头拉断 、 桩位 的偏移 、 桩身 的翘 曲 、 桩 的折断等 工程 应少于 8 h 。连续 沉桩 过程 中, 土体 中的超孔 隙水压力 不断 聚集 , 事故 , 极大地影响 了单桩承载力 。甚 至导致邻近 建筑物 和构筑 物 特别在压桩 后期 , 由于地基土体侧 向及竖 向已经接 近于变形 极 限