试论静压管桩挤土效应的防治措施

许建攀

摘 要：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。

关键词：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。主要体现在径向位移、桩周一定范围内的土体受到相应的水平挤压等，不仅会破坏周围土体，由于超孔隙水压力的继续传播与消散，即使未受到破坏的土体也会发生蠕变，进行逐渐形成较大的剪切变形，导致土体不排水剪切强度的不断增加，破坏桩周围的临近土，是得与桩等量的土体在具体沉桩过程中出现较为显著的位移、涌起等现象。而对于地面下深度较大的土体来讲，在受到土层压力作用后，会向水平方向不断挤压，再受到群桩施工产生的叠加作用，会导致相关土体发生较为显著的上浮、位移现象。此外，在此过程中产生的不同形态的体系与水还会形成超静水压力，会对一定范围内地面建筑物，以及地下的相应管线产生不利影响[2]。

2 静压管桩挤土效应的防治措施

2.1 设计方面

在工程项目设计初期，应紧紧围绕当地地址条件，将其桩距设计在合理范围内，注重梳桩设计这一模式的应用研究。在明确桩体间的实际距离之后，适当增加间距，不仅可以有效减轻挤土效应，还能够更好的防止中部桩体下滑现象的产生，也可以使得建筑物的裂缝现象得到大幅度环节。同时，在应用梳桩模式过程中，还应严格按照国家标准规定，注重排桩密度的恰当降低，这样既可以实现各种工程建材的节约，也能够使得每一桩的承载力都得到充分利用，并将其相关应力充分向土地传送。由此可见，通过科学运营梳桩模式，可以对桩体之间的受力进行全面统筹，并向地面传导多余的力，而且还能够在有效减少承载力浪费的同时，对地面实施最大限度的保护，尽可能的避免产生地面起伏等下现象，大幅度减少人力物力。

2.2 施工方面

首先，在工序的合理设置上。在实际操作压桩过程中，应先清理好表层存在的不纯土石，以此来适当增强施工管桩地基的牢固度，也能够对挤土效应的产生做出有效控制。在此基础上，要注重桩体下压次序的科学设置，以此来呈现地基水压力，并在此过程中形成对应的压力方向与大小，而在向地面打进粘性土与管桩之后，挤土方向与水压力也会形成较为密切的关系。同时，压力作用时间、轻度与压力释放等方面，与压桩顺序有着密切联系，因此，在明确具体方案过程中，应对环境影响做出全面考虑，注重慢速压桩，对单个桩体的工程质量做出严格检测。在具体施工中，可以按照从中间到两边来进行工序设置，以此来适当增加桩体与建筑物的距离，同时也对周围建筑、地下各类管线实施良好的安全保护，而对于压桩次序方面，应结合实际情况由近及远来进行[3]。

其次，注重应力释放孔的设置。通过对应力释放孔的科学设置，可以有效缓解、分担压桩产生的应力，从类别层面上可以合理划分为场面孔、场内孔。其中前者通常都是提前在施工为围护位置，钻多个直径为5米左右的孔，并采用钢筋笼来实现对孔壁的保护，同时，在进行沉桩施工中，在压力作用下，通常都会想外围产生一定的挤土效应，且释放孔内还会进入相应软泥，对此，应运用相关吸取设备，将其软泥全部吸出，以此来有效防止土地过大变形，且还要恰当增加场外应力释放孔的部署，特别拥有较多桩体，且较为密集的位置，将孔中的软泥及时吸出，因此来为周边建筑的稳定性提供有力保障。另外，也可以进采取竖向排水路径、预钻孔取土等一系列措施，尽可能的降低或避免静压管桩对周围环境带来的不利影响。

再者，对沉桩速率实施科学限制。通过对沉桩速率实行科学限制，不仅可以有效防止由于沉桩过快而引发孔隙水产生的压力快速提高，也能够更好的保护周围土壤。同时，应严格按照桩基质量标准原则来进行压桩具体速度的选择，以此来有效减少其对周围环境产生的破坏，而具体速度还需要结合工程特点，以及具体情况来确定，将周边同类建筑视为重点参考、比对勘察对象。此外，桩体若与建筑物十分靠近，那么应结合实际情况，适当的放慢压桩速度，即使是其各项工作即将接近尾声时也要适当减缓速度，这样作可以通过为超孔隙水压力提供足够的消退周围来有效防止挤土效应的产生[4]。

2.3 具体的施工注意事项

在具体开展压桩活动过程中，对于建筑体附近涵盖的一系列已经建设完成的桩基，应结合具体情况采取科学恰当的下沉、位移等检测方法来做出全面分析。同时，对于桩上浮、位移等方面产生的监测信息应给予认真记录，以及全面比对。若桩出现较为明显的浮动，便充分表明当前已出现了挤土效应的不利点，此时，其相关工作人员就要结合具体情况，做出更为细致的调节，例如，可以通过适当的减缓建设速率来实现调节目的等，以此来尽可能的减少、避免挤土效应给周围环境带来的不利影响，而且，不论是哪一阶段、哪一工序，相关工作人员都要给予认真对待，及时发现、防治一系列施工问题[5]。

3 结束语

综上所述，一直以来，静压管桩产生挤土效应都是施工单位需要面对、解决的一大难题，其效应不仅会影响工程整体质量与建设周期，还会带来巨大的经济损失，因此，为了建设出更多高品质的工程项目，赢得更理想的经济效益，并将挤土效应对周边环境带来的影响降到最低，必须要重视起相关防治措施的探究与应用推广。

参考文献

[1]屠海青，郭志业.静压管桩挤土效应的防治措施[J].浙江建筑，2004，21（2）：22-24.

[2]夏天.軟土地基静压管桩挤土效应及其防治措施[J].中国新技术新产品，2012（18）：191.