论打桩引起的基坑开挖问题及桩基标高影响分析

胡铮

摘 要：基坑工程往往处于城市人口密集区，施工时不仅要保证基坑稳定，还要满足变形的要求，以保证基坑周围既有建筑物、构筑物、地下管线及道路等安全。该文依据实践经验对桩基施工存在标高控制不准确问题进行分析。对于施工现场存在的这一质量通病，其原因是土体产生变化，既位于基坑工程邻近的桩基础受到基坑开挖引起的土体位移的作用。基于此点原因对打桩过程中一根桩打下对临桩的影响及基坑开挖对桩基的影响进行论述。

关键词：打桩 标高 已打入桩 变形 位移 基坑开挖

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0108-01

桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台梁组成。桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上或将软土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。当进行密集沉桩施工且附近有重要设施或地下构筑物时，为减小土体变形产生的不良影响，常采用背向被保护建筑物打保护排桩或控制打桩流水等保护。桩基施工一般都是把桩基内的土通过机械或者人工排出来（碎石桩是通过挤压）土石方量很多，如果先进行挖土作业则有可能破坏基底土层影响基地的承载力要求，大量的土方也会影响挖好的基底标高。土方开挖后一般都会加快施工进度、减少基底长时间暴露产生的质量隐患问题。该文就深基坑施工中有关桩基标高方面的问题作以简要探析。

1 一根桩打下对临桩标高的影响

沉桩施工时，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，相当于桩体积的土体向四周排挤，成了桩周颗粒的复杂运动，使桩周土体发生变化。这种变化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。在软土地区打桩，这类现象较为普遍。软土地区因沉桩速度快，动水压力迅速增加，土体淤泥结构遭到破坏甚至处于流动状态，更甚土体向四周和地面挤出，引起临桩上升。地表隆起值见图1。

由图1可见距沉桩点越远地表隆起量越小，因此为解决这一问题可采取如下措施：

（1）合理布桩，布桩不能过密，以免土体平移过大而加剧向地面隆出的幅度。如桩的根数多，应适当调整增加布桩面积范围，减少密度。

（2）避免不合理打桩顺序造成的地面隆起。当桩的中心距小于4倍桩的直径时，应慎重拟定打桩方案。打桩顺序可按图2拟定以免土壤受到严重挤压，使先打入的桩受挤压而使垂直度标高达不到设计要求。大面积的桩群，宜分成几个区域，由多台打桩机采用合理的顺序同时进行打设。

2 基坑开挖对桩基标高的影响

基坑开挖时大量卸载，由于桩间土体中贮存着很大的挤土压力在瞬问释放，导致桩上抬。基坑开挖对邻近桩基影响的机理是开挖引起坑外土体移动，滑移土层作用在邻近桩基上将使桩基产生附加位移和弯矩，属于典型的被动桩问题。

减小基坑开挖对桩基的影响和采取如下措施：

（1）沉桩时可打设袋装砂井或所料排水板或减少孔隙水压力的增高；采取钻孔取土沉桩以减少挤土造成孔隙水压力增高。

（2）在降排水施工时事先根据基坑深度要求按照地质勘查报告所提供的水文地质条件，基坑周边正在进行抽降地下水施工时，应查明降深、影响范围和可能的停抽时间，以及对基坑侧壁土性指标的影响，周边有振动荷载时，应查明其影响范围和程度。计算出基坑大概的涌水量每根井点最大出水量，来确定井点数量，同时根据实际情况选择合适的抽水设备。

3 基坑与土方开挖注意事项

（1）基地超挖：开挖基坑或管沟均不得超过基底标高。如个别地方超挖时，其处理方法应取得设计单位的同意，不得私自处理。（2）土地区桩基挖土应防止桩基位移：在密集群桩上开挖基坑时，应在打桩完成后，间隔一段时间，再对称挖土；在密集桩附近开挖基坑时应事先确定桩基位移的措施。（3）底为保护：基坑开挖后应尽量减少对基土的扰动。如基础不能及时施工时，可在基底标高以上留出0.3 m厚土层，待做基础时再挖掉。（4）施工顺序不合理：土方开挖宜先从低处进行，分层分段依次开挖，形成一定坡度，以利排水。（5）开挖尺寸不足：基坑或管沟底部的开挖宽度，除结构宽度外，应根据施工需要增加工作面宽度。如排水设施、支撑结构所需的宽度，在开挖前均应考虑。（6）基坑或管沟边坡不直不平，基底不平：应加强检查，随挖随修，并要认真验收。

4 结语

综上所述，基坑于相邻建筑的桩基础是一个相互影响的体系，在这个体系中，基坑开挖引起的土体移动对相邻建筑物桩基础产生了不利影响；而邻近桩基础会在基坑周围土体中起到骨架作用，分担了基坑周围土体的部分侧向土压力，而这间接降低了作用于基坑围护墙体的侧向土压力以及侧向位移，有利于基坑开挖。为了减少打桩引起的基坑开挖问题，需要科学设计、精心施工、保护坑边建筑与环境，不断提高深基坑支护技术和管理水平。

参考文献

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