沉桩挤土效应及单桩承载力的时间效应.docx

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1、沉桩挤土效应及单桩承载力的时间效应在城市建设中，特殊是在密集建筑群中间沉桩施工时，经常由于挤土问题 对四周环境造成很大影响，因此，在建筑物或市政基础设施四周进行沉桩施工 时，挤土引起建筑物的损坏以及对地下设施正常运行的威逼都特别大。沉桩的挤土效应的影响范围和挤土的力是相当大的，对环境的威逼是不行 忽视的，特殊是在饱和的软土地区，对基础埋深浅结构较差的建筑物和对变形 敏感的地下管线如煤气、自来水管道等危害更大。所以，沉桩施工是一个环境 岩土工程问题，它不仅仅是工程本身的问题，而是与四周环境相互作用的问题。 问题的双方都特别复杂，它至少涉及以下几个方面：（1）沉桩区的地质条件 和土的性质。例如，在

2、饱和的渗透性很低的粘性土区，沉桩挤土效应特殊严峻; （2）沉桩的施工，包括桩型、沉桩的速度、沉桩流水等等；（3）被影响的建（构） 筑物和地下设施的刚度、埋置深度等等；（4）被影响的建（构）筑物地下管线等 损坏后对社会造成的风险损失的严峻程度。沉桩对环境的影响，主要是由于桩的挤土效应造成的，桩土体积等代率越 大其危害越大。因此，依据挤土效应的大小，可将桩分为三类：排挤土桩、低 排挤土桩、非排挤土桩。排挤土桩通常指预制钢筋混凝土桩、木桩、沉管灌注桩；非排挤土桩如挖 孔桩、钻孔灌注桩等；低排挤土的概念不够明确，排土程度多少没有详细标准, 难以把握，一般认为如H形钢桩、开口钢管桩等。其中排挤土桩的挤土

3、效应最 大，在实际工程中应特殊重视。挤土效应除了对环境造成影响外，对工程本身也会产生不行忽视的影响， 主要表现在以下几个方面。1、桩的抬高、挠曲及折断排 挤土桩要置换大量土的体积，特殊是工程桩比较密集的状况，打桩区内 地面将会隆起或抬高，假如在饱和的软土中沉桩，桩四周土体中会产生很高的 孔隙水应力，有 可能使土液化，使先打入的桩向上浮起。由于地面隆起，已打 入的桩上抬导致桩尖脱空，载荷试验时会发生突沉现象，这种“假极限”现象, 常给确定单桩承载力造成困难。挤压成孔灌注桩（沉管灌注桩）也是排挤土桩，这类桩配筋很少，施工时 经常前桩尚未凝聚，便受到后桩的挤土作用发生断裂，从而造成工程事故。2、在边

4、坡或边坡四周沉桩时的影响在边坡或边坡四周沉桩时，由于两边阻力的不同，可能会造成桩的位移， 也会影响边坡的稳定。3、打桩与基坑开挖相互影响打桩与基坑开挖相互影响的问题，有三种状况：（1）在打桩区四周开挖;（2）在基坑四周打桩；（3）基坑挖土卸荷对工程桩的影响。这三种状况都会 对基坑围护系统的稳定性和桩的位移造成不利的影响。桩越密、相邻基坑越近、 基坑开挖深度越大，其影响越严峻。基坑大量卸载，由于坑底以下桩间土体中贮存着很大的挤土压力瞬间释放, 导致工程桩上抬和位移，位移方憧憬往与挖土方向全都。这方面的工程案例许 多，有些工程桩位移达到1m多。桩周土体被扰动，基坑开挖时应力释放，基坑边坡简单失稳。群桩四周土 体扰动程度主要取决于桩的密度、土的性质以及间歇时间等，因此在边坡开挖设计时，通常可把土的不排水强度降低20%30%来考虑。4、桩承载力的后期效应沉桩过程对桩周土体来说，是一个不排水的挤压过程。桩周土体中存在着 很高的孔隙水应力。沉桩结束后，孔隙水应力渐渐消散，土体发生再固结。再 固结导致有效应力增加，桩土间的摩擦力随之增加，因此单桩承载力也随着时 间而渐渐增加。止匕外，再固结又导致桩间土下沉，使得承台底面与土面脱离， 影响桩土的共同作用。