软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降分析

沈明

摘 要：随着我国社会的不断发展进步，我国建筑数量不断增多，这对于我国社会的发展有着极为重要的意义。如今，钻孔咬合桩在我国已经得到了广泛的应用，并取得了一定的效果。但是，实践表明该方式的应用很容易导致软土地区出现建筑沉降等问题，这给建筑单位带来了一定的困扰。本文主要针对软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降展开分析，并给出相应的施工建议，为软土地层咬合桩成桩施工提供相应的保障。

关键词：邻近建筑沉降；咬合桩；软土地层；成桩施工

现阶段我国将钻孔咬合桩应用在维护结构工作当中，这种方式是一种较为新型的维护结构。该方式被广泛应用的一个重要原因在于，钻孔咬合桩所应用的全套护壁，在一些不稳定的地层地区也能够很好的完成成桩工作。除此之外，钻孔成桩方式的工程造价比较低，能够适用于各种恶劣的施工环境，为此，该方式具有较大的应用前景。尽管如此，由于钻孔咬合桩技术目前为止还未发展成熟，施工到目前还停留在研究阶段。因此，在施工中应用该方式时应该重视以下问题。

一、软土地层咬合桩成桩施工工程背景

本文研究中的工程主要是某一交通区间隧道施工，在该工程中咬合桩维护区间段的长度为246米，应用明挖施工的方式进行施工，在这一过程中需要确保开发的深度在10-12米之间，基坑维护设计需要应用1米咬合桩，确保桩的长度在25米左右。另外，要确保基坑围护桩和房屋南面的墙体边缘之间的距离在9-12米之间。该工程施工的地质条件为典型的软土地层，在成桩范围基础之上，要保证淤泥质土层厚度在15米左右，确保工程施工具有一定的稳定性。

二、成桩施工对地层扰动机理的研究

针对成桩施工对地层扰动机理展开研究，那么首先就需要明确咬合桩施工工艺。钻孔咬合樁施工主要将钢套管护壁应用机械钻孔施工技术作为主要施工方式，形成桩和桩之间相互咬合排列的基坑维护结构。施工中主要应用套管钻机和超缓凝型混凝土施工方案进行施工，在钻孔咬合桩排列方式方面，需要采用一个素混凝土桩与一个钢筋混凝土桩进行间隔的方式，如果用a代表素混凝土桩，用b代表钢筋混凝土桩，那么施工顺序可以表示为：

a1-a2-b1-a3-b2-a4......

其中，对于a桩混凝土需要应用超缓凝型混凝土施工方案，这要求在a桩混凝土完成初凝前，b桩施工工作必须完成，在b桩施工的过程中，需要应用套管钻机切割能力将相邻的a桩相交部分的混凝土切割掉，确保能够达到咬合的目的。施工中应用钻孔咬合桩，主要采用液压磨桩机垂直下压，应用干法作业方式，以避免产生泥浆的现象出现。另外，咬合桩会通过钢套管回转对土体进行切削，这属于非挤土桩，但是这种形式的成桩，在成桩过程中依旧会给周围的土体带来一定的扰动。

其次，施工中自由式冲抓斗振动会给地层带来一定的扰动。咬合桩成孔取土一般需要应用冲击抓斗，为自由落体取物，抓斗在每施工一根桩的时候，会自由落体击地，次数大约在80-100次。虽然抓斗的取土方式是在钢套管内冲击进行取土，但是其周围依旧会出现明显的震感现象[1]。如果将波动理论作为依据，将自由式冲抓斗冲击土体看为相应的震源，那么会有强大的动能转变成相应的波能[2]，并且波能会作用在地基当中，不断的向着深处扩散，其能量也会在一定范围内被释放，此时地基土会将其吸收。一般而言，成桩的过程中，冲抓抓斗会在套筒内竖向的方向上产生周期振动的现象，通过套管第向土层传播后，将会对土体形成反复的扰动，从而给土地带来消极的影响。

三、研究成桩施工对邻近建筑带来的沉降影响

（一）施工工况

在施工中，为了能够确保施工的安全，确保对邻近建筑的影响能够被及时的反映出来，那么需要针对基坑钻孔咬合桩施工阶段的邻近楼地表沉降展开有效的监测工作，在本文研究中，由于南侧基坑钻孔咬合桩和监测建筑的距离比较远，并且南侧也会受到北侧钻孔咬合桩会隔断作用的影响，所以在邻近建筑物沉降分析研究中我们将不对南侧咬合桩施工给建筑带来的影响展开分析，而主要对北侧施工邻近建筑带来的影响进行分析。

（二）沉降分析

施工中与2楼施工段相邻近的存在着两个施工段，一个是ab施工段，一个是cd施工段。两个施工段的开始时间不同，在施工前沿着2楼的建筑物周边布置了几个沉降监测点。在ab段施工结束一周以后展开监测，监测时间在4个月左右。同时，还需要安装第一道钢管以便支撑钻孔咬合桩施工阶段以及压顶圈梁等施工工作的实施。经一段时间监测以后，发现咬合桩施工所安装的第一道支撑建筑物出现了较大程度的沉降，并且建筑物沉降的方向都向着基坑的方向倾斜。在众多监测点中，靠近基坑一侧的沉降幅度最大[3]。实践表明，沉降发展过程与施工阶段之间有着极大的关联，很多部位出现沉降现象并不是在施工以后出现，而是在安装第一道支撑的时候已经出现沉降现象，这表明及时有效的支撑能够给邻近建筑物沉降带来相应的保障。

咬合桩施工沉降与施工场地的地质条件之间存在着极大的关联，主要将较差的力学性能作为主要的施工场地，并且确保那些极易受到扰动的淤泥质粘土厚度在15米左右，这样才能够为其灵敏度提供保障。

总结：

本文通过对某一施工工程的研究，明确了软土地层咬合桩成桩施工能够引起邻近建筑出现沉降的问题，如果不给予沉降问题高度重视，那么必将会留下极大的安全隐患[4]。目前，我国在建筑施工中，应用最为广泛的一种维护结构方式是钻孔咬合桩结构施工，这种施工方式具有一定的优点，它能够在一些不稳定的地层地区很好的完成成桩工作，并且造价也比较低，因此被广泛的应用。但是这种方式也能够导致邻近建筑物出现沉降的现象，这需要施工人员在施工中做好支撑工作，确保为建筑施工整体质量提供相应的保障。（作者单位：临沂市建设工程监理公司）

参考文献：

[1] 潘康.软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（5）：89-132.

[2] 王远志.解析软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降[J].城市建筑，2013，（18）：170-170.

[3] 邱勉中，王子武.软土地层咬合桩成桩施工引起的邻近建筑沉降几点思考[J].科技创新与应用，2013，（18）：235-289.

[4] 张蕊.钻孔咬合桩在天津地铁基坑施工中的应用[J].天津建设科技，2011，21（3）：35-36.