静压桩挤土效应
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静压桩在成层地基中挤土效应的可视化研究####### 1. 引言嘿,朋友们,你们有没有想过,为啥咱们盖房子的时候,地基得挑得特别仔细?因为地基可是个大问题,它决定了整个建筑的稳定性和安全性。
今天,咱们就来聊聊一个特别有趣的话题——静压桩在成层地基中挤土效应的可视化研究。
#### 2. 什么是静压桩?静压桩,听着名字挺高大上的,其实就是一种用机器把土给“压”下去的桩子。
它可不是随便什么桩都能叫静压桩,得是那种专门设计用来打地基的。
想象一下,你站在一堆土堆上,突然有人给你一锤子,那感觉是不是有点像静压桩?#### 3. 挤土效应是什么?这个嘛,简单来说就是,静压桩在打下去的时候,就像个大锤一样,把周围的土给“砸”进去。
这样一来,地基就稳了,建筑物就能稳稳当当地立在那里。
但别小看了这“砸”的动作,这可是大有学问的。
你得看准了时机,不然一不小心就把地基给“砸”坏了,那可就麻烦大了。
#### 4. 可视化研究怎么做?说到研究,咱们就得动动手脚,亲自下场去“探查”一番。
得准备些工具,比如摄像机、三脚架啥的。
然后,找个合适的场地,把静压桩给“安置”好。
接着,就可以开始“探险”啦。
摄像机要不停地转啊转,记录下每一个细节。
三脚架也得稳当点,别让摄像机摇来摇去的。
#### 5. 结果如何?通过这次“探险”,我们不仅亲眼看到了静压桩是如何工作的,还发现了一些有趣的现象。
比如,有时候,静压桩打下去的时候,周围土会“嗖”地一下冒起来,那场面就像是一场小型的“土雨”。
还有的时候,静压桩打下去后,地面会微微隆起,那感觉就像是大地妈妈在轻轻地抚摸着我们。
#### 6. 总结总的来说,通过这次静压桩在成层地基中挤土效应的可视化研究,我们不仅更加深入地了解了静压桩的原理和作用,还发现了一些有趣的事情。
这些发现让我们对建筑有了更深的认识,也让我们对未来的建筑充满了期待。
浅谈静压管桩挤土效应及预防措施静压管桩在沉桩的过程中会产生挤土效应,进而对周围的环境产生不良的影响,严重的可能造成周围的建筑物的开裂、道路隆起以及地下管线断裂等事故。
所以在施工的过程中,应该采取适当的措施来减少挤土效应的产生。
静压管桩在施工的过程中产生挤土效应是不可避免的,具体的表现主要分为两个方面:一个是在挤土的过程中,桩周的土体发生变形,从而对其周围的建筑物造成了一定的影响;另外一个是在压桩前后土体的应力状况也发生了很大的改变,对承载力也有一定的影响。
一、静压管桩挤土效应影响表现如下(1)沉桩时在压桩区一定范围内产生土体的水平位移。
在饱和软土中沉桩时,由于桩要置换相同体积的土,对周围土体产生侧向挤压,引起土体水平位移,过量的土体水平位移作用在先前打入的桩上,会造成桩位的偏移、桩身的弯曲,甚至会造成桩的折断。
(2)沉桩时,桩对周围土体产生的挤压作用,还会在一定范围内造成地面的垂直隆起和抬高,并有可能造成先沉入桩上浮。
由于地面隆起,己沉入桩上抬,造成桩尖脱空,对于端承桩而言,极大地影响了单桩承载力的发挥。
(3)静压桩挤土效应引发的环境问题。
土体的垂直隆起和水平位移会对沉桩范围外一定距离内的建筑物、道路、隧道,地铁和管线造成一定程度的破损,有可能引发工程事故。
(4)沉桩过程中,特别是在饱和软新土中沉桩,会产生很高的超静孔隙水压力。
过高的超静孔隙水压力也妨碍施工的速度,甚至威胁邻近建筑物的安全,也会影响桩基的承载力。
超静孔隙水压力在施工后一段时间内的消散还会对土体的强度产生很大的影响,从而引起土体强度的变化。
(5)沉桩时桩对土体的扰动,使桩身周围土体的应力状态发生变化,桩周土体实际上是一个被撕裂、破坏、扰动和重塑的过程。
土体的原始结构被破坏,土体工程性质较沉桩前有较大的改变。
二、施工过程中控制防止挤土的预防措施(1)井点降水:静压桩施工过程中会在瞬间产生很大的超孔隙水压力,对周围环境产生很大影响。
如果能在压桩之前就将地下水位降低到一定深度,施工过程中产生的超孔隙水压力就会大大减小。
静压桩挤土效应的数值模拟静压桩是一种常见的土工结构,具有承载力高、稳定性好等特点,在建筑、桥梁等工程中广泛应用。
但是在实际施工中,静压桩的挤土效应经常会引起施工安全问题,因此,对静压桩挤土效应进行数值模拟分析,有助于提高施工安全性和施工效率。
静压桩挤土效应原理静压桩是一种埋在土壤中的柱状土工结构,它运用了静力学原理,通过桩顶用钢筋与混凝土搭接,在施工中施加预制荷载,使桩身进入土体,同时由于桩身周围土体的阻力,桩身会受到反向作用力。
当桩下端超过固结区域深入稳定土层进行承载时,桩顶荷载增加将使桩继续穿入土层,这个过程中需要克服摩擦阻力和土体本身强度的阻碍。
在摩擦作用和混凝土的黏聚力作用下产生静压力,土体随着桩身进入的深度会发生变形和挤压。
静压桩挤土效应数值模拟分析静压桩挤土效应数值模拟分析是利用数值计算的方式,通过有限元法或者边界元法等方法模拟静压桩进入土体的过程以及周围土体受力变形情况,进而得出静压桩所承载的最大荷载和桩周围土体的承载能力等关键参数。
在施工前进行数值模拟可预测静压桩施工过程中可能出现的问题,提高施工安全性和施工效率。
数值模拟分析要点静压桩挤土效应数值模拟分析需要针对实际情况确定有限元模型。
首先,通过采用土体力学低应变特性进行模型参数校正;然后再将桩入土和挤压过程用十字桩模型进行模拟,以此模拟土体防治和桩重心移动的关系。
最后,通过有限元模型得到桩周围土体的承载情况和荷载变形情况。
数值模拟分析结果与实际施工的对比将数值模拟分析结果与实际施工情况进行对比,可以发现模拟结果与实际情况相对接近。
因此,数值模拟分析具有一定的实际可行性和应用前景。
结论静压桩是一种优秀的土工结构,但其施工过程中会产生挤土效应问题,影响施工安全性和施工效率。
通过静压桩挤土效应的数值模拟,可以预测静压桩施工过程中可能出现的问题,提高施工安全性和施工效率。
数值模拟结果与实际情况相对接近,提升了数值模拟方法的实用性和可行性。
管桩的挤土效应静压预制桩属挤土桩,由于大量桩体积的压入,破坏了土体的相对平衡状态,在不排水条件下桩必须向外挤开与自身体积相等的土体体积。
施工的桩数越多,压桩的速度越快,土侧压力增量就越大,当桩周围土体结构破坏并产生隆起时,对周围建筑或地下管线设施就可能造成损害。
在饱和软土层中,由于其渗透系数小,土体挤压后导致了孔隙水压力的急剧增大,即产生了“超静孔隙水压力”。
它通过地层中的含水层迅速向四周传播,其影响的范围更甚于一般土体挤密的挤压应力。
压入1根桩后,就能使桩周围2m~3m范围内饱和软粘土中孔隙水压力U>G(G为上覆土总重),在此范围之外超静孔隙水压力△U逐渐减小。
在不同的地质条件下,由于土的渗透系数不同,孔隙水压力的变化规律亦不同。
淤泥渗透系数低,超静孔隙水压力不易消散;而在淤泥与粉细砂交互层中,由于粉细砂层渗透性相对较好,淤泥中产生的超静孔隙水压力将通过粉细砂层较快消散。
在沉桩过程中,土体挤压应力和所造成的超静孔隙水压力对邻近建筑物的影响,起了共同的作用。
根据施工实践反映为浅层大、深层小、近处大、远处小,影响范围可达1~1.5倍桩长,并与地质状况、平面布桩率、压桩速度、施工顺序等因素有关。
同时,沉桩本身产生的土体挤压与超静孔隙水压力还将对已施工的桩产生水平位移与上浮,造成桩基质量事故。
随着打桩间歇时间的推移,所增大的土体应力与超静孔隙水压力将逐步扩散以至消失,地层重新固结又对周围建(构)筑物形成不利影响。
静压法沉桩与锤击法相比,除了无振动、无油污、无噪音外,对降低土体的挤压应力与超静孔隙水压力没有优势性,另外,由于昼夜施工以及设备太重致使地基沉陷而产生的影响更甚于锤击桩。
在饱和软粘土中压桩,特别是在平面布桩率高、施工场地狭小、四周有毗邻旧建筑物的情况下,对周围环境的影响更为直接,而采取文中所述的几项防护措施并辅以施工过程跟踪监测,是能够取得预期效果的。
影响范围1~1.5倍桩长,可以采用限打,或周边开挖防震沟。
静压桩在成层地基中挤土效应的可视化研究朋友们!今天咱们聊聊那个老生常谈却又让人头疼的问题——静压桩在成层地基里干活儿时,那股子“挤土”劲儿到底咋回事。
别急,跟着我一起走进这个“挤土”的世界,看看它到底是个啥玩意儿。
想象一下,你手里握着一块巨大的石头,轻轻一推,那块石头就像被一股无形的力量推着往前跑。
这股力量就是静压桩在成层地基里工作时产生的“挤土效应”。
你说这股力量大不大?确实不小,它能把地底下的土给“挤出去”,让地基变得硬邦邦的。
不过,别以为这就是个简单粗暴的“土墩子”,它其实是个技术活儿。
你得瞅瞅这静压桩是怎么工作的。
想象一下,一根巨大的铁柱子,下面安个大铁锤,然后猛地一敲。
这铁柱子就像个大锤子,往下一砸,地底下的土就被“锤”得团团转。
这就是静压桩工作的原理,只不过这里的“锤”不是真的锤子,而是一根特制的桩。
说到“挤土效应”,咱们就得说说它的厉害之处了。
想象一下,你正站在一座山脚下,抬头就能看到山顶。
现在,你突然用力一跳,想要跳过这座山。
这时候,你脚下的地面就像是你的跳板,帮你一跃而起。
同样的道理,静压桩在成层地基里工作时,就像是你的跳板,帮你把地基给“跳”上去。
但是啊,别看静压桩这么厉害,它的“挤土效应”也不是随便就能控制的。
你得瞅瞅这桩子怎么打、怎么放。
你得找个合适的位置,还得确保地下的土够结实,这样才能保证静压桩能稳稳当当的。
要是地下的土不够结实,或者桩子打得不对,那可就麻烦大了。
说到这里,咱们得提一句,静压桩虽然好使,但也得讲究点技巧。
你得瞅瞅这桩子怎么打、怎么放。
你得找个合适的位置,还得确保地下的土够结实,这样才能保证静压桩能稳稳当当的。
要是地下的土不够结实,或者桩子打得不对,那可就麻烦大了。
咱们来总结一下。
静压桩在成层地基里工作时,会产生一股“挤土效应”,这股力量能把地底下的土给“挤出去”,让地基变得硬邦邦的。
但是,你得瞅瞅这桩子怎么打、怎么放,还得确保地下的土够结实。
要是地下的土不够结实,或者桩子打得不对,那可就麻烦大了。
静压桩施工沉桩阻力及沉桩挤土效应研究共3篇静压桩施工沉桩阻力及沉桩挤土效应研究1静压桩是一种适用于土质较松软的地区,具有较强挤土能力的桩型。
静压桩施工通常是使用压力泥浆将桩周土层排挤出去,形成一定厚度的土体静压,从而达到增加桩身侧阻力和端承力的目的。
在静压桩施工过程中,由于压力泥浆的挤压作用,在沉桩过程中会产生一定的沉桩阻力和沉桩挤土效应,从而影响桩的沉入深度和承载力。
沉桩阻力是指在桩沉入土层过程中,由于土体的阻力而对桩产生的阻碍作用。
沉桩阻力主要有水泥土体积阻力、摩擦阻力和端承阻力三种。
水泥土体积阻力是指土体对桩身的垂直侧向挤压阻力,主要受土体骨架强度、密实度、含水率等因素的影响;摩擦阻力是指沉桩过程中桩身表面与土层接触并摩擦产生的阻力,主要取决于土体的摩擦角、桩身类型和粗糙度等因素;端承阻力是指桩端直接承受的土压力和摩擦力,主要受土层类型、桩端形状和桩径等因素的影响。
在静压桩施工中,三种沉桩阻力相互作用、相互转化,主要取决于施工工艺和操作水平。
沉桩挤土效应是指沉桩过程中挤出桩周土体形成的土体静压效应,从而形成桩身周围的压实土壤体积,增加了桩身的侧向支撑力。
在静压桩施工中,沉桩挤土效应是实现桩侧阻力增强的重要机理之一。
通过适当增大挤泥压力,可以提高桩周土体的静压效应,从而增大桩的侧向阻力。
静压桩施工沉桩阻力和沉桩挤土效应的研究,可以采用实测和分析两种方法。
通过沉桩试验和承载试验,可以获取不同施工工艺和工况下静压桩的沉桩阻力和承载性能,从而验证静压桩施工理论的正确性。
同时,可以采用数值模拟方法,建立桩土相互作用的数学模型,分析不同作用机理对静压桩沉桩阻力和沉桩挤土效应的影响,优化施工方案,提高静压桩的施工效率和工程质量。
总之,静压桩施工沉桩阻力和沉桩挤土效应研究有助于深入了解静压桩的工作机理和性能特点,为静压桩的设计和施工提供科学依据和技术支持。
静压桩施工沉桩阻力及沉桩挤土效应研究2静压桩又称为灌注桩,是一种高强度、高承载力的桩基础,广泛应用于建筑、桥梁、港口、水利等领域。
静压桩沉桩挤土效应分析静压桩因具有无噪音、无振动、无冲击力,施工应力小等诸多优点而得到较广泛的应用。
但是,静压桩同时是一种挤土桩,而且随着高层建筑物的大量兴建,建筑群密集,沉桩产生的挤土效应会对周边环境造成不利影响,严重的可能造成邻近建筑物的开裂、道路隆起以及地下管线断裂等工程事故。
因此有效地预估静压桩产生的挤土效应具有非常重要的工程意义。
静压桩施工对周围环境影响的分析方法,主要有小孔扩张理论和数值模拟的方法。
本文在参考大量文献的基础上,系统地总结了小孔扩张理论的计算方法,阐述了基于Mobr-Coulomb屈服准则的圆柱形孔扩张理论的计算方法。
静压桩沉桩过程是一个稳态贯入过程,不同于一般的静力问题施工,也有别于打桩等动力问题,应该突出预制桩的贯入和挤土特征,一般可以采用三种方式来模拟桩的贯入:力贯入法、位移贯入法、孔扩张方式。
本文主要做了以下工作:(1)介绍本文的研究背景,总结了目前关于静压桩沉桩挤土效应的研究现状,提出本文要研究、解决的问题。
(2)本文用有限元数值模拟,分析位移贯入法是否能合理模拟桩的挤土效应。
首先分析单桩挤土效应,对不同位置、桩径、桩土模量比产生的水平及竖向位移场作对比分析,得出水平位移在径向位移绝对值最大值发生在距桩10 d;在深度方向位移的最大值在桩端以下4d处。
对于竖向位移,地表土体主要表现为竖向下沉。
桩体直径越大,沉桩产生的水平和竖向位移场越大;土体较硬时,竖向位移表现为隆起。
其次,分析了对于双桩和三桩的挤土效应。
通过有限元计算分析得出:对于双桩由于受已存在桩的遮帘作用,一区土体水平位移和竖向位移比其它两个区小许多;二区受已存在桩的影响限制了水平侧移,竖向隆起量加剧。
对于三桩,一区土体位移规律和双桩相同;二区由于有两根已压入桩的存在,土体水平位移和竖向位移相对三区的位移有所减小;三区的水平位移与双桩二区土体位移规律类似。
静压桩在成层地基中挤土效应的可视化研究随着建筑行业的发展,对于地基的要求也越来越高。
静压桩作为一种常用的地基处理方法,其挤土效应对于地基的稳定性具有重要意义。
本文将从理论和实践两个方面对静压桩在成层地基中挤土效应进行可视化研究。
一、理论分析1.1 静压桩的基本原理静压桩是一种通过高压水泥浆将钢管桩压入地下的方法,以提高地基的承载力和抗沉降能力。
在施工过程中,钢管桩与土壤之间会产生较大的摩擦力,从而使土壤受到挤压,产生挤土效应。
静压桩的挤土效应主要体现在以下几个方面:提高地基的承载力;改善地基的变形性能;提高地基的抗沉降能力。
1.2 静压桩挤土效应的影响因素影响静压桩挤土效应的因素有很多,主要包括以下几个方面:(1) 钢管桩的尺寸和间距:钢管桩的尺寸越大,间距越小,挤土效应越明显。
(2) 水泥浆的强度和密度:水泥浆的强度越高,密度越大,挤土效应越明显。
(3) 土壤的性质:土壤的类型、颗粒组成、含水量等都会影响静压桩的挤土效应。
(4) 施工工艺:施工过程中的压力、速度等参数也会影响静压桩的挤土效应。
二、实践应用2.1 静压桩挤土效应的现场监测为了更好地了解静压桩挤土效应的实际效果,我们可以采用现场监测的方法。
具体操作如下:在钢管桩周围设置监测点,用于测量土壤的变形情况;定期对监测数据进行分析,以了解静压桩挤土效应的变化趋势。
2.2 静压桩挤土效应的数值模拟除了现场监测外,我们还可以采用数值模拟的方法来研究静压桩挤土效应。
具体操作如下:根据实际工况建立数学模型,包括钢管桩、土壤等几何体的描述;采用有限元法或其他数值计算方法对模型进行求解,得到静压桩挤土效应的具体数值结果。
三、结论与展望通过对静压桩挤土效应的理论分析和实践应用,我们可以得出以下结论:静压桩在成层地基中具有较好的挤土效应,可以有效提高地基的承载力和抗沉降能力;影响静压桩挤土效应的因素较多,需要综合考虑各种因素的影响;现场监测和数值模拟是研究静压桩挤土效应的有效手段,可以为实际工程提供有力支持。
静压桩的挤土效应及其处理预案摘要:静压桩的沉桩过程中会产生挤土效应,对周围的环境会造成不小的影响。
由理论分析、数值模拟和工程经验三个方面对静压桩沉桩进行全面分析,从而对静压桩的设计和施工两个方面提出相应处理预案。
在具体过程中可综合考虑选择合适的方案。
关键词:静压桩挤土效应沉桩工程经验处理预案Abstract: the static pile pile driving process will produce compaction effect, to the surrounding environment can cause a lot of influence. By theoretical analysis, numerical simulations and engineering experience, three aspects of jacked pile complete analysis, and the static pile to the design and construction of the two put forward the corresponding treatment plan. In the specific process can consider to choose the right plan comprehensive.Keywords: static pile soil compaction effect pile engineering experience treatment plan概述目前社会对工程施工过程提出了更高的要求,要求污染小,施工噪音小等。
静压桩正是由于具有无噪音、无振动、无污染、无冲击力、成本低、工期短等优点才得到一定的应用。
同时,静压桩作为挤土桩,在沉入地层过程中会对周围的工程建筑以及相互桩基之间造成很大的影响。
静压桩的沉桩机理为:当预制桩在静压力作用下贯入土层中时,桩周土体会受到剧烈的挤压,桩头首先直接使土体产生冲剪破坏,孔隙水受此冲剪挤压作用形成不均匀水头,产生急剧上升的超孔隙水压力,扰动了土体结构,这种扰动和破坏随着桩的贯入会连续不断的向下传递,使桩周一定范围内的土体形成塑性区,从而很容易使得桩身继续贯入。
浅谈建筑施工中静压管桩的挤土效应本文通过对管桩压入土体后产生自身的上浮,承载力的影响,对周围的建筑物及环境的影响等一系列问题,进行分析和探讨,提出有效的技术措施,以供设计、施工、监理参考。
标签:静压管桩挤土效应超空隙水压浮桩技术措施0 引言随着城市环境要求减少施工污染及静压管桩大力推广和应用。
静压法沉桩由于其有无噪音、无振动、无污染、无冲击力等优点,同时选用高强预应力管桩作为基础,具有工艺简明、技术可靠、造价便宜、检测方便等特点,使得越来越多的建设单位认识到了管桩的优越性和良好的社会经济效益。
以下对管桩入土后产生的挤土效应所引发的一系列问题进行深入探讨,希望对设计、施工、监理有所帮助。
1 挤土桩的分类首先我们将桩按挤土情况进行分类,在桩挤土的过程中,体积等代率越大,其危害越大。
根据挤土效应的大小,将桩分为三类:排挤土桩(Displacement piles)通常指预制钢筋混凝土桩、木桩、沉管灌注桩等。
非排挤土桩(Non-displacement piles)如挖孔桩,钻孔灌注桩等。
低排挤土桩(Small-displacement piles)概念不够明确,排土程度多少没有具体的标准,一般认为如H型钢桩,开口管桩等。
部分工程人员认为,管桩与开口钢管桩类似,均为管状,如在设计时才用开口桩尖,应属于低排土桩,这是一个误区,根据现场压桩观察分析,开口管桩在入土过程中,会较快地在桩尖处形成一土楔,使其入土时的挤土情况与闭口桩无异。
即便管内入土,由于其管桩型号、桩尖形式、土质情况等问题,管内也只能充填很小一部分地基土。
因此考虑到挤土效应的危害,从更加安全的角度,将钢筋混凝土管桩归类于排挤土桩。
2 管桩挤土效应的产生及危害2.1 桩的上浮和变形管桩压入土中,要将桩周土体向旁侧挤压,而占据原来地基土的空间,导致原土体受较大塑性剪切变形而使结构受很大扰动和破坏,尤其在桩位较密集时,桩挤土产生的垂直应力下,引起大范围的土体隆起,当桩的上浮力较大时,即产生浮桩现象,管桩接头断裂等问题。
静压桩挤土效应及施工措施研究静压桩是一种常见的地基处理方法,具有施工噪声小、振动低、速度快等优点。
然而,静压桩施工过程中的挤土效应问题也备受。
挤土效应不仅会对周围环境造成一定的破坏,还会影响桩基工程的施工质量。
因此,研究静压桩挤土效应及采取相应的施工措施具有重要意义。
本文采用文献综述、实地调查和实验测试相结合的方法进行研究。
通过文献综述了解静压桩挤土效应的基本理论和研究现状;通过实地调查掌握静压桩施工过程中的挤土效应情况;通过实验测试探究挤土效应对桩基工程质量的影响,为采取相应的施工措施提供依据。
挤土效应是指静压桩施工时,桩周土体在桩轴向压力作用下产生变形、位移和扰动,导致桩周土体对桩产生向上的挤压力。
挤土效应对桩基工程的影响主要体现在以下几个方面:对周围环境的影响:挤土效应会导致周围土体位移和变形,影响周边建筑物的安全。
对桩基工程质量的影响:挤土效应会使桩周土体对桩产生向上的挤压力,导致桩身产生上浮现象,影响桩基工程的稳定性。
对施工进度的影响:挤土效应会使施工受阻,延误工程进度。
针对挤土效应对桩基工程的影响,提出以下施工措施:改变压桩顺序:采取跳压法、间歇压桩法等措施,减小挤土效应。
使用低等级别的桩帽:通过降低桩帽的刚度,减小挤土效应。
合理设置排水设施:在施工过程中设置合适的排水设施,降低地下水位,减小挤土效应。
加强现场监测:施工过程中加强桩顶位移、地下水位等参数的监测,以便及时采取相应措施。
本文通过文献综述、实地调查和实验测试等方法,对静压桩挤土效应及施工措施进行了研究。
结果表明,挤土效应对桩基工程的影响主要体现在周围环境、桩基工程质量和施工进度等方面。
为减小挤土效应,可采取改变压桩顺序、使用低等级别的桩帽等施工措施。
未来研究方向应包括进一步完善挤土效应的理论模型、开展更加系统和深入的实验研究以及优化施工工艺等方面。
本文通过对钻孔桩泥皮土与桩间土性状的试验研究,详细探讨了其性状特征及影响因素。
如何控制静压桩的挤土效应静力压桩在施工中具有低噪音、施工过程无振动、无泥浆污染、沉桩速度快等优点,在现在的城市建设中广泛应用,但是静力压桩在压入饱和软粘土的过程中所产生的挤土效应对工程环境的影响是比较严重的。
因此,我们必须了解静力压桩挤土作用的机理和对工程环境的影响,并根据实际情况采取有效的防治对策。
一、静力压桩的挤土作用的机理和对工程环境的可能影响静力压桩的贯入挤土作用机理大体为:当桩尖处土体所受的压力超过其抗剪强度时,桩侧土体产生塑性流动(对粘性土)或挤密侧移和拖带下沉(砂性土),桩尖下土体被向下和侧向挤开。
地表处,粘性土会向上隆起;地下深处,由于上覆土层的压力,土体主要向桩周挤开,使贴近桩周土体结构完全破坏,周围土体亦受到较大的扰动影响,而桩身受到土体强度的法向抗力所引起的桩周摩阻力和桩尖阻力的抵抗。
同时,对于饱和粘性土,由于瞬间排水固结效应不明显,桩体的贯入产生超孔隙水压力,随后孔压消散、再固结和触变恢复,在桩周形成硬壳层。
静力压桩的可能影响有:⑴挤土桩沉入地下时,桩身将置换等体积的土体,因此沉桩会使周边一定范围内的地面发生竖向隆起和水平位移(桩周土体受剪切破坏,桩周一定范围内的土体受到扰动产生变形,这种变形表现为地面隆起和土体水平位移);并可能使邻近已压入的桩上浮形成悬桩、桩位偏移和桩身翘曲,严重时甚至断桩。
⑵挤土桩施工过程实际是一个挤土过程,压桩使桩周土体中的应力状态发生改变,桩入土过程桩周土体尤其在靠近桩表面处产生很高的孔隙水压力。
⑶压桩过程桩周土体被重塑和扰动,土的原始结构遭破坏,土的工程性质与沉桩前相比有很大的改变。
⑷压桩后桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会再固结,可能使桩侧受到负摩阻力的作用;并导致桩周土体下沉,土体与承台脱离;同时可能导致建筑物出现不均匀沉降。
对于静力压桩的影响范围,与工程实际情况,如土层性质、桩密度、沉桩顺序等紧密相关,大体上:当桩周土体为松散土或非饱和土层时,在土层受到挤压时,土体压缩,可有效消散挤压应力,挤土效应影响较小;桩周土体为一般粘性土和密实的饱和砂土时,地基中土体的水平位移和隆起在沉桩区及邻近15倍桩径范围内达到最大值,影响范围为2倍桩长;桩周土体为饱和软土时,挤压应力主要通过土体位移来消减,挤土效应明显,影响范围可达50m以外;在松散和中密的砂土中,影响区域为5倍桩径范围。
静压管桩挤土效应分析及控制措施探究摘要:当前,社会各界对静压桩挤土效应带来的各种问题越发关注,本文从静压桩挤土效益机理出发,重点介绍了施工中挤土效应的控制措施,并结合某工程实践进行总结,可供广大工程技术人员借鉴参考。
关键词:静压管桩;挤土效应;控制静压管桩于上世纪50年代初在我国部分沿海地区首用,因具有施工无噪音、无废气、无振动、无冲击力、无泥浆、排放管桩质量可靠、施工速度较快等优点,目前已成为商品房建设中最常用的桩基形式。
然而,因静压管桩属于排土置换桩,压桩施工所产生的挤土效应对周边环境影响极大,严重时甚至可能导致邻近建(构)筑物的表面开裂及结构破坏、道路隆起、地下管线断裂等工程事故的发生。
现结合实践经验,就静压管桩挤土效应及其对周边建筑物的影响以及相关控制措施进行粗浅探讨,以供参考。
1挤土效应机理2 挤土效应控制措施2.1 设计要点在设计时,可采用大排土量的空心管桩以及承载力高的长桩,以扩大桩距,减少桩数,利用桩内土芯减少桩的挤土率,从而降低沉桩引起的超孔隙水压力值和地基变形值,缩小其影响范围,尽可能加大沉桩区与邻近建筑物之间的距离。
桩尖设计应尽可能采用开口桩尖,减小桩的上浮机会,缩小其影响范围等。
2.2 施工要点2.2.1严格控制沉桩速率应根据挤土过程中遇到的不同情况控制沉桩速率。
沉桩速率对土体变形的影响作用主要来自于超静孔隙水压力,而土中应力的传递与超孔隙水压力的消散却需要一个时间过程。
压桩时,超孔隙水压力增长速度比其消散速度要快得多,而在压桩间隙,超孔隙水压力会明显回落。
因此,控制沉桩速率对于保护邻近建(构)筑物与地下管线不受损坏极为关键。
施工中,应有计划地控制单桩一次性压入时间及每日压桩数量,不能一味求快,为方便土体受挤压后向外缓慢扩散,每日施工成桩数量以10根之内为宜。
2.2.2合理地安排打桩顺序2.2.3预钻孔取土打桩2.2.4 设置排水砂井或塑料排水板以上仅为一些常用措施,当然,在采取保护措施时,为及时掌握周围被保护建筑物的反应,还须进行现场监测,从而随时调整打桩的具体方案。
静压桩挤土效应静压桩是一种常见的地基处理方法,其挤土效应在地基工程中起着重要的作用。
本文将详细介绍静压桩挤土效应的原理、应用和影响因素,以及其在地基处理中的作用。
一、静压桩挤土效应原理静压桩是指在施工过程中,将桩身通过施加压力的方式逐渐压入地下,以达到加固地基的目的。
在静压桩施工过程中,桩身的挤土效应起着至关重要的作用。
静压桩挤土效应的原理可以简单概括为以下几点:1. 桩身施加压力:静压桩施工时,通过施加一定的压力使桩身逐渐进入地下。
这种施加的压力会使土体发生变形,并逐渐迁移至桩周围。
2. 土体变形:在桩身施加压力的过程中,土体会发生变形,形成一个由桩身和周围土体构成的土体圈。
土体圈的形成使得原本松散的土体逐渐变得致密,并增加了地基的承载能力。
3. 土体迁移:施加在桩身上的压力会使土体产生迁移现象,即原本位于桩身下方的土体向桩身周围迁移。
这种土体的迁移使得桩身周围的土体逐渐变得致密,增加了地基的稳定性和承载能力。
二、静压桩挤土效应的应用静压桩挤土效应在地基处理中有着广泛的应用。
它可以有效地改善地基的承载能力和稳定性,适用于以下情况:1. 弱土地基:静压桩挤土效应可以将周围土体压实,使地基变得更加坚固。
这对于弱土地基来说尤为重要,能够有效地提高地基的承载能力,减少地基沉降的风险。
2. 深基坑支护:在进行深基坑开挖时,静压桩挤土效应可以用于支护基坑周围的土体。
通过施加压力,可以使土体形成一个稳定的土体圈,防止基坑周围的土体塌方。
3. 地下工程:在地下工程中,静压桩挤土效应可以用于加固地下结构。
通过施加压力,可以使土体变得致密,提高地下结构的稳定性和承载能力。
三、静压桩挤土效应的影响因素静压桩挤土效应的强度和范围受到多种因素的影响,包括以下几个方面:1. 施加的压力大小:施加在桩身上的压力大小直接影响着挤土效应的强度。
压力越大,挤土效应越明显。
2. 土体的性质:土体的性质包括土壤类型、密实度、含水量等。
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。
静压桩挤土影响的范围一、什么是静压桩?大家应该都知道,静压桩是建筑工程中非常重要的一种桩基方式。
它可是地基施工中的“扛把子”,每次一施工,整个地面都能感受到一股力量,好像大象走过一样,地面会微微震动。
这种静压桩,它不像传统的打桩那样嘈杂,它是通过机械静静地把桩压入土壤。
听着是不是就有点“稳稳的感觉”?正因为它压入地面时没有过多的振动,所以对周围的环境影响要小一些。
但是,话又说回来,静压桩挤土的影响可不小,特别是当桩压入较深时,土壤会发生一系列变化。
说白了,静压桩就是把“重物”压进“软土”里,难免会对周围的土质造成一定的影响。
这种影响的范围有多大呢?这个问题就像“你说的这块地方能不能种菜”一样,得看你栽在哪块地。
今天咱们就聊聊这个静压桩挤土影响的范围,看看它到底能“折腾”到多远。
二、影响范围到底有多大?说到影响范围,有些人可能觉得静压桩不就是一个静静地压下去嘛,不会产生什么大变化。
你这么想就错了。
静压桩一压下去,土壤的变化是立竿见影的。
那是土壤在短时间内被压缩,产生了塑性变形。
其实这个过程,咱们不妨想象成你拿一根很硬的棒子插进一个土坑里,土壤会因为压力的增加,向四周扩散出去,周围的土质就被“挤开”了。
你想想看,土壤那可是满满的水分和气体,静压桩一进场,它就像一个“巨大的吸尘器”,把这些气体和水分排挤出去,导致周围的土质发生了变化。
这个变化的影响,首先就体现在“桩体周围”的范围内。
通常说来,这个范围大概是桩周围3到5倍的桩径。
简单来说,如果你压入的桩直径是1米,那影响的范围就差不多是3到5米。
咋一看,距离好像也不算太大,但这可是在密集的城市环境中啊,往往影响的就不仅仅是自己家门前的这块地了。
影响范围的大小还得看地质情况。
如果地面是松软的砂土或者湿软土,那桩压下去后,土壤的变化会更大,影响的范围就会扩展得更广。
可是,如果是密实的粘土或者岩层,影响就会相对小一点。
毕竟密实的土层承受能力强,压进去的力量就不会扩散得那么快。