試論靜壓管樁擠土效應的防治措施

許建攀

摘 要：在城市化進程不斷加快的背景下，建筑工程技術也在隨之不斷更新與推廣。工程中的靜壓預應力管柱施工中，需要重視機械自重與靜壓力的共同作用。相比于傳統施工模式來講，這種模式不僅具有較高的實用性，也能夠大幅度提升施工效率，在工程項目中得到了廣泛推廣，同時，各施工單位還要正視相應的擠土效應，注重防治措施的探究。

關鍵詞：靜壓管樁；擠土效應；防治措施

前言

對于靜壓管樁來講，雖然擁有承載力高，施工周期較短以及施工質量較高等優勢，但其在壓樁施工過程中，往往都會產生擠土效應，極易造成周圍土體出現側向、豎向位移的現象，嚴重的甚至還會導致場地附近的建筑物產生裂縫、管道斷裂等一系列損壞現象。因此，在具體施工中，各施工單位應充分認識到擠土效應可能帶來的不利影響，并緊緊圍繞實際施工情況，探索出更科學有效的防治措施，增強施工質量。

1 靜壓管樁擠土效應

首先，管樁變形與超孔隙水壓力。一方面，對于管樁變形來講。在將管樁壓進土里的過程中，避免會將其周圍的土向四周擠壓，不僅會侵占周圍地基土的空間，還會導致其原來部分的土體出現變形，嚴重破壞其受力平衡狀態，尤其是對于一些施工工程樁位密度較大的項目來講，會產生更加顯著的擠土效應，再加上擠土會產生的垂直力相對較強，往往會導致周圍土體的大面積鼓起，在上浮力作用下，會引發浮樁現象，且對工程整體質量與安全造成嚴重影響；另一方面，對于超孔隙水壓力來講。在相關施工區域的軟弱土里，若超孔隙水壓力的土體平衡狀態受到不同程度的擾動，不僅會導致深度土層出現位移現象，若其壓力未能得到及時有效的分散，極易導致管樁阻力的快速增加，給管樁的貫入產生嚴重阻礙，此外，在孔隙水壓力慢慢消退之后，樁端與樁四周的承載力也都會發生不同程度的變化，從而影響到工程整體質量與建設進度，并帶來較大的經濟損失[1]。

其次，給環境帶來的一系列影響。靜壓管樁施工通常都屬于擠土類型，其在沉樁過程中，不可避免的會對四周土體產生不同程度的擾動，且還可能會影響、改變其土體原有的應力狀態。主要體現在徑向位移、樁周一定范圍內的土體受到相應的水平擠壓等，不僅會破壞周圍土體，由于超孔隙水壓力的繼續傳播與消散，即使未受到破壞的土體也會發生蠕變，進行逐漸形成較大的剪切變形，導致土體不排水剪切強度的不斷增加，破壞樁周圍的臨近土，是得與樁等量的土體在具體沉樁過程中出現較為顯著的位移、涌起等現象。而對于地面下深度較大的土體來講，在受到土層壓力作用后，會向水平方向不斷擠壓，再受到群樁施工產生的疊加作用，會導致相關土體發生較為顯著的上浮、位移現象。此外，在此過程中產生的不同形態的體系與水還會形成超靜水壓力，會對一定范圍內地面建筑物，以及地下的相應管線產生不利影響[2]。

2 靜壓管樁擠土效應的防治措施

2.1 設計方面

在工程項目設計初期，應緊緊圍繞當地地址條件，將其樁距設計在合理范圍內，注重梳樁設計這一模式的應用研究。在明確樁體間的實際距離之后，適當增加間距，不僅可以有效減輕擠土效應，還能夠更好的防止中部樁體下滑現象的產生，也可以使得建筑物的裂縫現象得到大幅度環節。同時，在應用梳樁模式過程中，還應嚴格按照國家標準規定，注重排樁密度的恰當降低，這樣既可以實現各種工程建材的節約，也能夠使得每一樁的承載力都得到充分利用，并將其相關應力充分向土地傳送。由此可見，通過科學運營梳樁模式，可以對樁體之間的受力進行全面統籌，并向地面傳導多余的力，而且還能夠在有效減少承載力浪費的同時，對地面實施最大限度的保護，盡可能的避免產生地面起伏等下現象，大幅度減少人力物力。

2.2 施工方面

首先，在工序的合理設置上。在實際操作壓樁過程中，應先清理好表層存在的不純土石，以此來適當增強施工管樁地基的牢固度，也能夠對擠土效應的產生做出有效控制。在此基礎上，要注重樁體下壓次序的科學設置，以此來呈現地基水壓力，并在此過程中形成對應的壓力方向與大小，而在向地面打進粘性土與管樁之后，擠土方向與水壓力也會形成較為密切的關系。同時，壓力作用時間、輕度與壓力釋放等方面，與壓樁順序有著密切聯系，因此，在明確具體方案過程中，應對環境影響做出全面考慮，注重慢速壓樁，對單個樁體的工程質量做出嚴格檢測。在具體施工中，可以按照從中間到兩邊來進行工序設置，以此來適當增加樁體與建筑物的距離，同時也對周圍建筑、地下各類管線實施良好的安全保護，而對于壓樁次序方面，應結合實際情況由近及遠來進行[3]。

其次，注重應力釋放孔的設置。通過對應力釋放孔的科學設置，可以有效緩解、分擔壓樁產生的應力，從類別層面上可以合理劃分為場面孔、場內孔。其中前者通常都是提前在施工為圍護位置，鉆多個直徑為5米左右的孔，并采用鋼筋籠來實現對孔壁的保護，同時，在進行沉樁施工中，在壓力作用下，通常都會想外圍產生一定的擠土效應，且釋放孔內還會進入相應軟泥，對此，應運用相關吸取設備，將其軟泥全部吸出，以此來有效防止土地過大變形，且還要恰當增加場外應力釋放孔的部署，特別擁有較多樁體，且較為密集的位置，將孔中的軟泥及時吸出，因此來為周邊建筑的穩定性提供有力保障。另外，也可以進采取豎向排水路徑、預鉆孔取土等一系列措施，盡可能的降低或避免靜壓管樁對周圍環境帶來的不利影響。

再者，對沉樁速率實施科學限制。通過對沉樁速率實行科學限制，不僅可以有效防止由于沉樁過快而引發孔隙水產生的壓力快速提高，也能夠更好的保護周圍土壤。同時，應嚴格按照樁基質量標準原則來進行壓樁具體速度的選擇，以此來有效減少其對周圍環境產生的破壞，而具體速度還需要結合工程特點，以及具體情況來確定，將周邊同類建筑視為重點參考、比對勘察對象。此外，樁體若與建筑物十分靠近，那么應結合實際情況，適當的放慢壓樁速度，即使是其各項工作即將接近尾聲時也要適當減緩速度，這樣作可以通過為超孔隙水壓力提供足夠的消退周圍來有效防止擠土效應的產生[4]。

2.3 具體的施工注意事項

在具體開展壓樁活動過程中，對于建筑體附近涵蓋的一系列已經建設完成的樁基，應結合具體情況采取科學恰當的下沉、位移等檢測方法來做出全面分析。同時，對于樁上浮、位移等方面產生的監測信息應給予認真記錄，以及全面比對。若樁出現較為明顯的浮動，便充分表明當前已出現了擠土效應的不利點，此時，其相關工作人員就要結合具體情況，做出更為細致的調節，例如，可以通過適當的減緩建設速率來實現調節目的等，以此來盡可能的減少、避免擠土效應給周圍環境帶來的不利影響，而且，不論是哪一階段、哪一工序，相關工作人員都要給予認真對待，及時發現、防治一系列施工問題[5]。

3 結束語

綜上所述，一直以來，靜壓管樁產生擠土效應都是施工單位需要面對、解決的一大難題，其效應不僅會影響工程整體質量與建設周期，還會帶來巨大的經濟損失，因此，為了建設出更多高品質的工程項目，贏得更理想的經濟效益，并將擠土效應對周邊環境帶來的影響降到最低，必須要重視起相關防治措施的探究與應用推廣。

參考文獻

[1]屠海青，郭志業.靜壓管樁擠土效應的防治措施[J].浙江建筑，2004，21（2）：22-24.

[2]夏天.軟土地基靜壓管樁擠土效應及其防治措施[J].中國新技術新產品，2012（18）：191.