预应力混凝土管桩挤土效应的实例分析与防治措施

与防治措施2023-11-06CATALOGUE目录•引言•预制桩挤土效应现场监测方案•预制桩挤土效应的影响因素•预制桩挤土效应的防治措施•工程实例分析•研究结论与展望01引言背景介绍预制桩作为常用的基础形式，被广泛应用于各类建筑工程中。

然而，在预制桩施工过程中，挤土效应引发的环境影响和工程问题逐渐受到关注。

挤土效应会导致周围土体的位移、变形，对周围建筑物、地下管线等造成影响。

研究目的和意义探讨防治预制桩挤土效应的措施，为工程实践提供理论支持和指导。

通过本研究，旨在提高预制桩施工的质量和安全性，减少对周围环境的影响，实现工程与环境的和谐发展。

研究预制桩挤土效应的现场监测方法，了解其对周围环境的影响规律。

02预制桩挤土效应现场监测方案在桩身侧面贴设土压力盒，监测桩身与土壤之间的压力变化，以此判断挤土效应的程度。

监测方法选择土压力盒监测法在桩基施工前，设置静力水准仪于测点，实时监测地表沉降，以此判断挤土效应的影响。

静力水准监测法在桩基施工前，将深层沉降仪埋设至桩底附近，监测土体深层沉降，以获取挤土效应的深度影响信息。

深层沉降仪监测法监测系统建立建立监测网络将选择的监测点位连接成网，以便能够全面反映挤土效应的影响范围。

确定监测频率根据施工进度和地质条件，设定合适的监测频率，确保能够捕捉到有效的数据。

选择合适的监测点位根据工程地质条件、基础形式及大小、桩的分布情况等因素综合考虑，确定监测点位。

利用自动化设备对选定监测点进行数据自动采集，减少人为误差。

数据自动采集数据整理数据分析对采集到的数据进行整理，提取有用的信息。

将整理后的数据与施工前的数据进行对比分析，以评估挤土效应的影响。

03数据采集与分析020103预制桩挤土效应的影响因素不同的桩体材料对挤土效应有不同的影响，例如混凝土桩比钢桩更容易产生挤土效应。

桩体材料不同的桩体截面形状也会影响挤土效应，例如方形和圆形桩的挤土效应就有差异。

桩体截面形状桩体长度越长，挤土效应通常也会更显著。

工程地质知识：预应力管桩施工中有效减小挤土效应的措施 1、设防挤沟防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处没置，以减少压桩引起表层上的水平位移。

2、应力释放孔应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素，布置应力释放孔。

应力释放孔应填充中粗砂至地面，利肘砂性土的强透水性，及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。

3、预钻孔辅助沉桩采用先钻孔取土，再静力压桩。

具体做法是：选1根比桩径稍细的钢管，并将抱箍千斤顶的夹具改造成网弧形，以夹持钢管。

在钢管上每隔30cm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。

施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下，下压的深度视土的坚硬程度而定。

然后拔出，在地面上敲打钢管倒出管内的积土，再下压、上拔，如此反复，使妨碍沉桩的坚硬土层变薄，再行压桩。

此时桩会被顿利压下。

4、压桩顺序在软土区域之中进行密集的打桩活动时，为防止土体位移，除了要按照从中心朝两段的方向进行外，还要分析所在区域地质状态。

大体分析桩的尺寸，要先进行深层次然后进行较浅显的。

对于不一样尺寸的要按先大后小的方向开展。

这样可以保证土层紧密，避免严重的位移现象出现。

5、合理安排压桩进度在软弱土地基中。

沉桩施工速度过快，不但增加超静孔隙水压力值，还使邻近土体因剪切而破坏，增加地基土体变位值，而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围，因此沉桩速度要合理。

6、特别注意事项在开展压桩活动的时候，对于附近的建筑体涵盖那些已经完工的桩基，要使用有效的位移以及下沉监测方法来分析。

对于桩上浮以及位移等的监测信息要认真的记录，细致的比对。

如果桩有非常显著的浮动的时候，表示其挤土效应的不利点已经出现了。

这时候要对其细致的调节，比如要放慢建设的速率。

预制桩挤土效应的现场监测与防治措施摘要:预制桩具有施工工期短、质量较直观以及无泥浆污染等优点，在沿海软土地区城市建设中应用已相当广泛。

但在城镇密集建筑群中间打桩施工时，对周围环境的具有很多影响，如负摩擦力、水平位移和上浮等。

本文介绍了预制管桩施工监控技术与防护措施的效果分析。

关键词预制桩挤土效应现场监测环境影响防治措施1引言随着城市基本建设的发展，城市中的建（构）筑物、道路越来越密集，且大量的市政设施埋置在地下，如污水渠道、煤气和供水供电系统、通讯系统等等。

预制桩由于具有施工工期短、质量较直观以及无泥浆污染等优点，在沿海软土地区城市建设中应用已相当广泛。

图1 软土中打桩产生的挤土效应预制桩属挤土桩，在沉桩过程中，桩周表土体会隆起，桩周土受到强烈挤压扰动，土体结构被破坏。

尤其是在饱和软土中沉桩，在桩表面周围土体中产生很高的超孔隙水压力。

当桩贯入土中时，桩尖周围的土体被排挤，就会出现竖直方向和水平方向位移。

在城镇密集建筑群中间打桩施工时，对周围环境的影响主要表现在以下4个方面：沉桩时桩周土体被挤裂；沉桩使桩周土体中的应力状态发生改变；沉桩过程中桩周土体被重塑和扰动，土的原始结构遭到破坏，土的工程性质与沉桩前相比有很大的改变；沉桩后桩周土体再固结，可能使桩侧受到负摩阻力的作用[1,2]。

另外，沉桩产生的土体挤压与超静孔隙水压力还将使已施工就位的桩产生水平位移和上浮，继而造成桩基质量事故（图1）。

大量土体的移动常导致领近的建筑物开裂、倾斜、道路路面损坏、水管爆裂、煤气外泄、边坡失稳等一系列事故[3]。

由于我国东部沿海地区用地紧张，在密集建筑群中建造建（构）筑物，挤土桩施工所造成的邻近建筑物和地下公用设施破坏的事例就会时有发生，因此挤土桩施工对周围环境的影响问题必须引起重视。

本文介绍在我国东部某市安置房小区进行的预制管桩施工监控技术与防护措施的效果分析。

2预应力管桩施工对周边环境的影响和防挤措施2.1 对周边环境产生的影响预应力管桩为挤土型桩，沉桩使桩周土体结构受到扰动，改变了土体的原始应力状态，产生挤土效应，如施工安全措施不严密，其施工可能会给周边环境造成一定程度的影响，主要表现在以下几个方面[4,5]：（1）压桩使土中产生超静孔隙水压力，造成土体破坏，或者向远处传播，造成周围一定距离的土体垂直隆起和水平位移。

静压预应力混凝土管桩挤土防护施工实例2014-01-20 08:49 专业分类：岩土工程浏览数：2074结合太仓上海广场大楼主楼工程桩实例，简要介绍了静压预应力混凝土管桩挤土防护的方法及主要技术措施。

1 概述静压预应力混凝土管桩具有质量稳定可靠、造价低、工期短、施工工艺简单、无噪声、无振动、无泥浆等特点；并且在施工过程中，自始至终能够显示和记录压桩力，可定量观察整个沉桩过程，桩的承载力能够得到保证，所以在目前的民用和工业建筑基础工程中得到了越来越广泛的应用。

但由于混凝土管桩的挤土效应，如处理不当会引发地面隆起、桩产生水平位移或挤断、邻桩上浮、对周边建筑构作物和地下设施产生破坏等问题。

本文简要介绍静压预应力混凝土管桩挤土的防护方法和措施。

2 工程概况2．1 一般概况拟建太仓上海广场位于太仓市上海路与太平路交叉口东南角，总用地面积8452m ，总建筑面积43987m 。

拟建建筑物包括办公楼l幢18～19层，酒店公寓l幢16418层，3层商业裙房及l层地下车库。

主楼(18419层办公楼)工程桩采用静压预应力管桩，工程桩的相关数据见表1。

实例.JPG2．2 周边环境及管线情况拟建场地北侧为上海路，西侧紧临太平路，马路人行道下埋有管线，地下室边界线离建筑红线仅3．0444．49m，建筑红线外即为马路人行道；东侧为尚未开工的待建场地；南侧紧靠居民住宅楼，地下室边界线离居民住宅楼仅4．45～10．49m。

2．3 工程地质及水文地质概要2．3．1 场地工程地质条件本工程室内地坪标高±0．000相当于黄海高程3．700m。

自然地面相对标高约为-1．300m。

场内土层地质条件分布如表2所示。

实例1.JPG2．3．2 场地水文地质条件场地勘探深度内对工程有影响的地下水为上部孔隙潜水和下部微承压水。

(1)孔隙潜水。

孔隙潜水主要赋存于浅部粘性土及③层粉砂中，粘性土的导水性及富水性较差，③层粉砂的导水性及富水性相对稍好，受大气降水人渗和部分侧向径流补给，以地面蒸发为主要排泄方式。

预应力混凝土管桩挤土效应的实例分析与防治措施摘要：本文以实际案列分析了预应力混凝土管桩在施工过程中的挤土效应现象，通过群桩施工产生的桩位上浮、侧向位移以及对周边环境的影响，总结出了预应力混凝土管桩在群桩施工时减小挤土效应的施工方法与防治措施。

关键词：预应力混凝土管桩挤土效应防治措施引言预应力混凝土管桩具备桩身强度高、单桩承载力强，施工速度快，工业化生产的特点。

同时，相较于成孔灌注桩，它的造价更低，现场安全文明施工效果更好，故预应力混凝土管桩在沿海地区及软土地质工程中得到广泛应用。

但其产生的挤土效应对自身沉桩质量及周边环境造成的不利影响不容忽视，在施工过程中应选择合理的施工方法，并采取预防挤土效应的相关措施。

1 浅析预应力混凝土管桩挤土效应的特点预应力混凝土管桩沉桩是一个非常复杂的过程，由于桩自身的体积占用了土体原有的空间，压缩了土体体积，破坏了自然土体环境平衡。

根据土体圆周扩散的理论，我们可以发现后期土体应力释放与桩周土的含水率、饱和度相关，由于地下土质不均匀分布及含水率差异，因此产生的应力场很难得到一个准确均匀的数值。

故当土体应力不规则释放时，极易出现地基土体向上隆起和侧向土体位移，造成对周边环境的扰动，同时也对工程桩造成上浮，偏位的不良情况，直至土体应力释放完成前，均会存在主体结构开裂的质量隐患。

2 工程实例分析与防治措施2.1、工程概况昆明市西山区某大型文化旅游城项目，分为星级酒店、商业综合体、娱乐旅游场馆、别墅公寓、大型住宅小区等多个业态，整体建筑面积约220万平米，项目所在地位于原滇池回填区，地下土质情况较为复杂，属于软弱土地质，根据工程条件，本项目多个地块的桩基形式均为预应力混凝土管桩，为摩擦端承型桩，设计参数为PHC-500-AB-125-30m，桩端进入持力层深度不小于1米，以终压力值与桩长为双控指标，但以控制桩长为主。

桩身强度C80，设计采用封口型十字钢桩尖。

2.2、案例一本工程A4地块拟建一栋单体公寓及附属地下停车场，总建筑面积约1.38万平米，地下1层，地上12层，建筑高度43.05米，结构形式为框架剪力墙结构。

关于软土地基静压预应力管桩施工的挤土效应及预防措施在已建的规划区内进行项目扩建工程，软土地基的桩基工程施工必须要严格防止因群桩施工的挤土效应而造成对临边已建构筑物或装置设施的破坏。

宁波万华二期工程煤气化区域桩基工程施工中，由于采取应力消散沟和消散孔及沉桩方向、沉桩速率等有效的预防措施，挤土效应得到有效控制，并保证了河边蒸汽管廊的安全。

Key words：soft ground；soil squeezing effect；stress dissipate hole1.地质情况根据地质勘察报告，场地岩土层分布从上到下分别为：2.挤土效应介绍桩基施工中桩尖处土体冲切破坏，挤压桩周土体形成具有很高孔隙水压的扰动重塑区，其厚度为0.5～1.5倍桩径。

在很强的挤压作用下，被扰动和重塑并变得密实，浅层土会向上隆起，要靠消散孔隙水压力，使紧贴桩身的扰动重塑区产生再固结而逐渐恢复土体的抗剪强度后形成在沉桩过程中，相当于桩体积的土体向四周排挤，土体破坏使周围的土受到严重的扰动，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。

在地面附近的土体是向上隆起，而在地面以下较深层土体，由于覆盖土层压力作用不能向上隆起，就向水平方向挤压。

由于群桩施工中的迭加作用，会使已打入桩和邻近构筑物和管线产生较大侧向位移和上浮。

桩群越密越大，土的位移也越大，据宁波地区桩基施工龙头企业——浙江新中源有资料揭示，挤土地面隆起可达50～60cm，有的甚至达到70～80cm。

这必将影响桩的工程质量（变位、上浮），危及邻近建筑物和地下管线的安全，破坏性极强。

3.项目情况煤气化项目占地面积约8万平方米，工程造价约15亿人民币。

预应力管桩施工中的挤土效应分析和预防摘要：预应力管桩以其较高的承载能力、较快的施工工期以及较广的适应性等优势,在我国得到了广泛的应用。

这里简述了预应力管桩施工的方法,提出了当前我国预应力管桩施工中的常见问题,并针对这些问题提出了相应的防治措施。

关键词：预应力管桩；挤土效应；预防引言当前我国的建筑工程领域发展迅速，这与我国处于城镇化高速发展时期有着极为重要的作用，经过几十年的建设和发展，经济与社会取得了很快的发展，人们的生活质量得到提升，建筑工程技术也取得了很快的发展，对于地基处理要求逐步的提高。

工程技术的全面发展和进步，很多新型的施工技术逐步的应用到实际生产建设中，预应力管桩施工技术以其良好的性能逐渐成为施工领域的重点技术之一，被广泛的应用到各类工程中。

然而在实际施工中，静压沉桩引起的挤土效应对施工质量产生一定的影响，严重时对建筑结构安全产生威胁，因此对预应力管桩施工中的挤土效应分析和采取一定的预防措施是非常有必要的。

1 预应力管桩概述预应力管桩的主要优势就是结构强度高、承载性能强、施工速度快等，可以应用到黏性土、淤泥、淤泥质土、粉土等地质条件下，满足各种建筑项目的运行施工需要。

但是在实践中往往因为挤土、桩距、施工组织不合理而导致严重的质量问题，导致挤土效应的产生。

因此，需要分析挤土效应的实际情况，以更好的促进预应力管桩性能的提升。

预应力管桩产生挤土的现象在工程界已经被普遍认同，它对单桩承载力提高是许多综合因素决定的（如下图1）。

工程桩检测的承载力大幅超过设计值的普遍情况惹来不少非议，有的建设单位埋怨设计和勘察人员太保守，经验较少的设计人员则对设计试桩检测和勘察报告数据的真实性产生质疑。

但多数工程专业人员都能认识到工程桩施打后，桩间土受到挤密桩侧摩擦阻力提高了，土壤压缩性愈小，桩对土的置换率愈大，这种挤土效应就会更大，有的多桩承台因压桩力超过桩身强度太多而不能沉到设计标高，只有及时截桩，否则桩机不能行走，影响工程施工，而桩端不在同一标高，甚至不在同一持力层，这是结构设计人员最不愿意接受的事实。