浅谈静压管桩挤土效应及预防措施#

浅谈静压管桩挤土效应及预防措施
静压管桩在沉桩的过程中会产生挤土效应，进而对周围的环境产生不良的影响，严重的可能造成周围的建筑物的开裂、道路隆起以及地下管线断裂等事故。

所以在施工的过程中，应该采取适当的措施来减少挤土效应的产生。

静压管桩在施工的过程中产生挤土效应是不可避免的，具体的表现主要分为两个方面：一个是在挤土的过程中，桩周的土体发生变形，从而对其周围的建筑物造成了一定的影响；另外一个是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。

一、静压管桩挤土效应影响表现如下
（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，由于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、桩身的弯曲，甚至会造成桩的折断。

（2）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，己沉入桩上抬，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、道路、隧道，地铁和管线造成一定程度的破损，有可能引发工程事故。

（4）沉桩过程中，特别是在饱和软新土中沉桩，会产生很高的超静孔隙水压力。

过高的超静孔隙水压力也妨碍施工的速度，甚至威胁邻近建筑物的安全，也会影响桩基的承载力。

超静孔隙水压力在施工后一段时间内的消散还会对土体的强度产生很大的影响，从而引起土体强度的变化。

（5）沉桩时桩对土体的扰动，使桩身周围土体的应力状态发生变化，桩周土体实际上是一个被撕裂、破坏、扰动和重塑的过程。

土体的原始结构被破坏，土体工程性质较沉桩前有较大的改变。

二、施工过程中控制防止挤土的预防措施
（1）井点降水：静压桩施工过程中会在瞬间产生很大的超孔隙水压力，对周围环境产生很大影响。

如果能在压桩之前就将地下水位降低到一定深度，施工过程中产生的超孔隙水压力就会大大减小。

(2)预钻孔法：预钻孔法是指压桩前预先在桩位处或沉桩区域内钻孔取土，减少压桩时的排土体积，从而降低对周围土体的挤压效应。

当预钻孔位布置在非桩位处时，为沉桩时桩周土体向四周挤压腾出一定空间，避免土体隆起位移或者水平位移过大，减少对工程周围环境的影响。

为了方便压桩的准确定位和保证桩身的承载能力，预钻孔的孔径不应大于静压桩的直径，一般取为桩径的1/3-2/3。

(3)设置防挤沟：当桩基附近地下埋有通讯电缆、供水管或邻近有重要建筑物时，设置防挤沟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。

防挤沟的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,沟内可依据工程实际情况回填砂或其它松散材料。

（4）控制沉桩速率：控制沉桩速率主要包括两个方面内容，一是每天沉桩数量，二是连续沉桩的天数。

控制沉桩速率的主要目的，是为了避免超孔隙水压力急剧升高，造成对土体的扰动和对周围环境的破坏。

随着压桩的不断深人，各土层侧向部分将被压缩，而竖向部分则被挤胀。

当侧向部分已经不能继续被压缩时，地面将发生隆起，从而产生裂缝。

连续沉桩过程中，土体中的超孔隙水压力不断聚集，对土体的扰动也会不断增加，尤其是在压桩后期，由于土体本身已经接近于不可压缩，其位移对沉桩速率会特别敏感，所以在后期更应严格控制沉桩速率。

(5)合理安排沉桩顺序：安排沉桩顺序主要从两个方面来考虑:①减少压桩区域内挤土效应;②减少群桩对周围环境的影响。

两个方面侧重不同则选择的沉桩顺序亦不一样，应根据实际情况来选择适宜的沉桩顺序。

在群桩施工中选择合理的沉桩顺序，能最大限度地消除压桩区域内桩位的偏移问题。

总结：静压管桩本身是一种容易保证质量和承载能力的桩体，但从施工工艺上来看，其存在的挤土效应是不可避免的，所产生的负面影响也是不可忽视的。

我们只有在弄清楚其挤土效应产生的原因和造成的影响上来分析，才能根据原因制定相应的预防措施，找到合适的方法来尽可能减少其所造成的影响。

我主要从静压管桩压桩过程中挤土效应的主要表现和控制挤土效应发生的措施进行了简述，希望施工班组在施工过程中可以采取相应措施，能够及时发现压桩过程中的挤土效应，并对症下药，从最大限度上保证桩的质量和减少对周围的影响，让工程顺利进行下去。