软土桩基打桩施工过程中常见问题以及监测方案

软土桩基打桩施工进程中常见问题以及监测计划

在软土地域的工程中，当工程的基底土是软土时，建筑物很少采纳浅根基。仅当根基设置在厚的硬壳层上，以及其下的软土的厚度险些是平均的，且下卧的软粘土的应力增量小，而应力散布又平均，以致紧缩性粘土层的凝结所引起的建筑物的均匀沉降和差别沉降能被容许时，能力选用这类不打桩的根基。

是以，在软土地域除了利用各种贯注桩外，通常采纳打入式的预制混凝土桩、钢桩。因为软土的工程地质特征，打桩进程中每每引起种种影响和伤害，如：打桩时的应力作用使桩身产生服从或断裂，土的抗剪强度效应，使高敏锐度软粘土沿桩身外面向上溢出，孔隙水压力的变化使地面发生纵向缝隙，影响桩群周围的稳固性，桩周土侧向位移、地面隆起等。

在工程中，软土中打桩挤土造成周边土体的程度位移及竖向隆起, 并在软土中发生超孔隙水压力, 从而激发一系列软土打桩施工问题，本文主要集中于研讨打桩时发生的桩身拉应力影响及对策，打桩引起的孔隙水压力影响及对策，打桩引起的地面隆起及对策等几个方面,增强软土中打桩施工，保证工程的质量。

一、软土中打桩施工的不良影响及对策

1、打桩时发生的桩身拉应力影响及对策

软土中打桩体系由垫板（块）、锤垫、桩帽和专用于混凝土桩或钢桩的桩垫构成，这个体系模拟成两个非线性弹簧和一个质量块。当桩锤锤击桩顶时，在桩顶发生压应力波沿桩身由上向下流传，它的最年夜强度主要取决于桩锤的锤击速率、锤重、桩锤的效力、锤垫的刚度和规复系数等。有用锤击能量经由过程式1计算：

式中： 桩锤的效力，其值在0～1之间， 斟酌在打桩体系（包含桩帽、锤垫、桩垫）中的能量损失系数， 桩锤的额定能量。

锤击最年夜应力与桩锤体系的有用锤击能量有关。研讨应力波的外形和强度的影响因素。因为应力波沿着桩身流传以及能量在土中的损失而削减了振幅。桩身阻尼一样平常为0.015～0.020 s/m，软粘土中阻尼一样平常约为0.5～1% s/m。

在软土打桩进程中，因为桩端为软土层，初始压应力波在桩端处以反射形成拉应力波向上流传。在采纳锤重轻和落距年夜时，桩端部门会发生高的张拉应力，反射的张拉应力波跨越限值时会使钢筋发生服从和桩身接头脱落，桩身软弱部门发生断裂等。在现实工程中，会导致桩身产生服从或断裂，严重影响桩身的完备性及其承载才能。

为了削减打桩进程中拉应力波的影响，在工程打桩实验阶段，应进行必定量的打桩监控阐发，选择合适的锤重、落距、锤垫等，监测锤击体系作用下桩身的最年夜拉应力和最年夜压应力。打桩工程中也有需要进行抽样监测桩身的拉应力，防止拉应力作用下桩身接头脱节，桩身服从或断裂带来的严重工程隐患。桩身接头处脱开的应力监测曲线，有较年夜的拉应力存在。

2、打桩引起的孔隙水压力影响及对策

软土中打桩引起的高孔隙水压力一样平常跟着粘土的抗剪强度的增长而增长，跟着桩距的减小而增长，群桩的抗剪强度的增长一样平常年夜于单桩。打桩后的孔隙水压力值是总笼罩压力的3～4倍。软粘土的孔隙水压力最年夜增量相称于5～7 ， 是粘土的不排水抗剪强度。该值与在抱负弹塑性介质中无穷长圆柱形孔扩张理论阐发而推导出来的理论值是十分同等的。因为桩身外面处的孔隙水压力可能很高，以致打桩时会产生水力劈裂和打桩四周发生一组径向的缝隙。这些径向缝隙使超孔隙水压力敏捷消失。

当桩周孔隙水压力相称于土中的初始侧向有用应力时，径向缝隙就会闭合。此后，孔隙水压力的消失就会变慢。排水主要是分开桩朝径向流动。打桩引起的高孔隙水压力会影响桩群周围规模内的稳固性，分外是在层状的粘土中。

为了有用节制打桩引起的孔隙水压力的影响，在桩身外面上附以排水板的办法，在打桩时可削减孔隙水压力。实验数据注解因为排水而削减了初始孔隙水压力50%。也可经由过程预钻孔的办法进行削减打桩时的孔隙水压力。

3、打桩引起的地面隆起及对策

软土中打桩可能引起较年夜的地面隆起，分外在桩距很小和桩长很年夜时尤其如斯。沿着桩的上部向上的力跨越了桩的下部拔出的阻力时，地面隆起能将邻桩抬起。因为打桩时孔隙水压力的敏捷消失和土的凝结，以及部门饱和土内的气体紧缩等，隆起土的总体积经常显著地少于桩的总体积。在深坑开挖中，当桩的间距比拟小的时刻（少于4～5倍桩径），通常坑面隆起年夜约是0.5m，分外是对底面隆起平安系数取得比拟低时，深坑开挖的隆起是比拟年夜的。

在软土中桩的打入会增长土中的侧向压力，当桩距小时，则侧向压力的增长就年夜。应力增长所取决的因素有：粘土的紧缩性和粘土的抗剪强度。在高敏锐度粘土中打桩时，土经重塑后的稠度酿成相似重液的稠度。桩外面的侧压力就相称于重液的侧压力。打桩引起的土体隆起，使四周桩发生侧向位移及上拔征象，对桩身质量及承载才能的影响较年夜，桩身上拔使桩尖于桩端本地货生间隙。

二、增强软土打桩施工监测

在工程桩根基施工中，对软土中打桩施工的不良影响难以彻底的打消，是以要强工程软土中打桩施工的作用。根据工程软土打桩监测及实测的反馈信息, 实时调整工程软土打桩施工参数,保证工程软土中打桩施工的顺遂进行及桩根基的质量。

1、在工程打桩前对四周情况的查询拜访研讨，工程打桩前应对打桩区边沿 3 倍桩长规模内的情况状态进行具体查询拜访, 要网络四周建筑工程的根基类型, 使用近况, 平面布置,对工程四周地下管线环境进行具体的查询拜访, 有无紧张煤气管, 电缆等。

2、在工程软土打桩中，土体隆起及程度位移的监测监测点在打桩区内可平均布置, 软土打桩区外应主要布设在边坡及对位移较敏感的建筑物地点区域。软土打桩监测材料应整顿出土体位移随桩数、打桩施工流水、打桩速度变化等的纪律, 预估位移成长趋向；整顿垂直、程度位移随打桩区间隔变化的纪律。

3、在工程软土打桩中，孔隙水压力的监测在打桩区内应选 1~2 处孔压预计较高的区域集中布点, 分歧深度监测点应搭配布置。主要监测孔压与桩入土间隔、深度的关系, 在打桩中，监测施工流水对孔压的影响, 监测桩群外孔压变化环境, 肯定打桩影响规模, 打桩停止后孔压消失纪律。

4、在工程软土打桩中，附近建筑物的监测附近建筑物的监测包含缝隙及位移成长状态两年夜方面。每次监测停止后, 依据监测数据应整顿出测点位移随打桩流水、建根基埋深、筑物荷重、打桩速度、根基情势的分歧而发生的变化。再利用整顿的结果以预估位移的成长趋向及建筑物可能发生的毁坏。

5、在工程软土打桩中，对地下管线的监测应直接在管线上设置抱箍式测点或在管线四周雷同深度的土体中设测点, 经由过程小直径套管, 钻孔,钢筋等将测点引至地面监测。要依据分歧管线顺应变形的特征, 肯定其在地层变形时的容许最小曲率半径, 然后监测在打桩进程中曲率半径的变化环境, 当曲率半径靠近容许最小曲率半径时, 即应关照软土打桩施工单元采取步伐，保证软土中桩基的质量及整个建筑物的质量。

经由过程软土中打桩理论阐发和工程实践,可见软土中打桩施工存在许多问题，只有有用的办理影响软土打桩的因素，增强软土打桩施工，能力保证桩根基的质量及整个建筑工程的质量。