軟弱土層傾斜管樁的成因及預(yù)防措施

吳億拉

摘 要：本文主要針對(duì)軟弱土層傾斜管樁的成因及預(yù)防措施為切入點(diǎn)進(jìn)行分析，主要目的在于有效控制軟土中的傾斜程度，從而提高建筑工程施工質(zhì)量，基于此來(lái)保障社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：軟弱土層；管樁；傾斜；預(yù)防措施

1 出現(xiàn)傾斜樁情況簡(jiǎn)介

某商住小區(qū)工程一標(biāo)段樁基礎(chǔ)，該區(qū)域的樁基礎(chǔ)工程施工完畢后，基坑土方開挖約6～7天后，監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)有樁身輕微傾斜現(xiàn)象，立即要求施工單位暫停土方開挖，經(jīng)過(guò)研究確定處理方案。施工方采取的措施：用60型小型挖機(jī)開挖基坑內(nèi)土方，減少樁身土的側(cè)壓力，兩天后發(fā)現(xiàn)樁基及部分裙樓樁基礎(chǔ)，部分管樁垂直度超過(guò)規(guī)范允許范圍，繼而停止土方開挖作業(yè)。

召開樁基礎(chǔ)工程專題會(huì)后，經(jīng)施工單位和監(jiān)理單位共同測(cè)量，共有112根樁的垂直度超過(guò)規(guī)范規(guī)定要求。

已開挖區(qū)域的樁，除112根垂直度超規(guī)范外，其余的樁身質(zhì)量待小應(yīng)變檢測(cè)數(shù)據(jù)后再確定。

2 地質(zhì)情況

本項(xiàng)目的地貌單元屬剝蝕殘丘及山前（間）沖（洪）積地貌，擬建場(chǎng)地地勢(shì)由殘丘山崗所控制。

根據(jù)《地勘報(bào)告》鉆孔揭露，該區(qū)地層按地質(zhì)成因依次分為：第四系填土層（Qml ）（包括耕土、表土）、第四系沖（洪、淤）積層（Qal+pl）、第四系坡積層（Qdl）、殘積層（Qel）和基巖（花崗巖）風(fēng)化巖帶（γ）。現(xiàn)將各土、巖層由上而下進(jìn)行綜合描述如下：

2.1 填土 （Qml）（地層編號(hào)〈1〉）

灰褐色、灰黃色、褐紅色等，其成份以填粉質(zhì)粘土或殘積土層為主，結(jié)構(gòu)較松散（軟）為主，局部稍被壓實(shí)。該場(chǎng)地分布的填土為素填土，少量為雜填土，含少量填砂、填石。部分鉆孔局部為耕土或表土薄層。平均厚度4.74m。

2.2 沖（洪）積層（Qal+pl）（地層編號(hào)〈2〉）

（1）淤泥（淤泥質(zhì)土）（地層編號(hào)〈2-1〉）。灰黑色、深灰色等，以粉粘粒為主，含較多腐殖質(zhì)和粉細(xì)砂，流塑狀態(tài)，飽和，個(gè)別鉆孔揭露有腐木，局部所含腐木的腐爛程度一般。平均厚度4.42m。

（2）軟塑狀粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)〈2-2〉）。灰黃色、褐黃色、灰色、灰白色等，以粉粘粒為主，含少量中細(xì)砂，局部含較多中粗砂，呈軟塑狀態(tài)為主，局部呈可塑狀態(tài)。本場(chǎng)地有61個(gè)鉆孔有揭露，揭露到的層面埋深2.30～17.90 m，厚度0.80～11.40m；平均厚度4.94m。

（3）可塑狀粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)〈2-3〉）。灰黃色、褐黃色、灰色、灰白色等，以粉粘粒為主，含較多中粗砂，呈以可塑為主，局部呈硬塑狀態(tài)。平均厚度4.52m。

（4）細(xì)砂（地層編號(hào)〈2-4〉）。灰色、灰黃色等，以細(xì)砂為主，含較多粉砂及中砂，局部含粉粘粒，個(gè)別鉆孔含較多淤泥質(zhì)土，以稍密為主，局部松散，飽和。平均厚度2.50m。

（5）中砂、粗砂（地層編號(hào)〈2-5〉）。灰黃色、灰色、灰白色等，多數(shù)鉆孔以粗砂為主，少數(shù)鉆孔以中砂為主，含較多細(xì)砂，局部含粉粘粒，以中密為主，局部稍密或松散，飽和。平均厚度2.66m。

2.3 坡積層粉質(zhì)粘土（Qdl）（地層編號(hào)〈3〉）

（1）可塑狀粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)〈3-1〉）。褐黃、黃紅、灰黃色等色，以粉粘粒為主，含較多中砂，稍濕，呈可塑狀態(tài)，局部硬塑狀態(tài)。部分鉆孔層面局部為耕土或表土薄層。層厚3.9m。

（2）硬塑狀粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)〈3-2〉）。褐黃、黃紅、灰黃色等雜色，以粉粘粒為主，含較多中砂，稍濕，硬塑狀態(tài)。部分鉆孔層面局部為耕土或表土薄層。平均厚度4.75m。

2.4 殘積層（Qel）（地層編號(hào)〈4〉）

本勘察區(qū)域的基巖為花崗巖，因而其風(fēng)化后殘積土的礦物組成和顆粒級(jí)配表現(xiàn)為砂質(zhì)粘性土，遇水易軟化崩解。其液性指數(shù)有較大變化，可劃分為呈可塑狀態(tài)和硬塑狀態(tài)兩種，下面分別進(jìn)行描述。

（1）可塑狀砂質(zhì)粘性土（地層編號(hào)〈4-1〉）。褐黃、褐紅、灰黃、灰白色等，為花崗巖風(fēng)化殘積土，含較多中細(xì)砂和少量礫砂，稍濕，可塑，局部硬塑狀態(tài)。該層遇水易軟化、崩解。平均厚度5.98m。

（2）硬塑狀砂質(zhì)粘性土（地層編號(hào)〈4-2〉）。褐黃、褐紅、灰黃、灰白色等，為花崗巖風(fēng)化殘積土，含較多中細(xì)砂和少量礫砂，稍濕，硬塑～堅(jiān)硬，該層遇水易軟化、崩解。部分鉆孔層面局部為耕土或表土薄層。平均厚度6.57m。

3 樁身傾斜的原因分析

由于土方開挖方式不當(dāng)，未根據(jù)地質(zhì)條件采用對(duì)稱的開挖方式，設(shè)計(jì)未考慮管樁在開挖過(guò)程中受側(cè)向土壓力的水平作用，導(dǎo)致樁身定向傾斜。

該基礎(chǔ)處于淤泥層較厚的區(qū)域，該土層屬于流塑狀態(tài)，標(biāo)貫N值從3～8不等，局部淤泥厚度超過(guò)10米，流塑狀淤泥對(duì)樁身的約束力非常小。土方分層開挖后（表層土卸荷），未開挖部分的土體（相當(dāng)于基坑邊堆載），加上重型運(yùn)輸車輛的荷重，對(duì)開挖區(qū)域下的淤泥層產(chǎn)生側(cè)壓力，流塑狀態(tài)的淤泥層會(huì)變形移動(dòng)，從而帶動(dòng)淤泥中的樁身移位傾斜。這是樁身傾斜的原因之一。

地勘報(bào)告顯示，該區(qū)域存在較厚的淤泥層和泥灰土質(zhì)層，局部淤泥（包括碳質(zhì)土）厚度超過(guò)10米，目前相當(dāng)部分傾斜的管樁均位于淤泥層區(qū)域。在施工過(guò)程中，樁機(jī)（800型）曾出現(xiàn)沉機(jī)現(xiàn)象。重型樁機(jī)行走時(shí)，土體下沉對(duì)成樁后樁身產(chǎn)生了擠土效應(yīng)，可能會(huì)導(dǎo)致管樁傾斜。不排除是樁身傾斜的原因之一。

靜力壓樁施工過(guò)程中，由于土體的不可壓縮性，壓樁的狀體產(chǎn)生擠土效應(yīng)對(duì)相鄰已完成的樁產(chǎn)生擠壓影響，造成樁的偏位，這是因壓樁在瞬時(shí)擠壓土體作用下，使樁四周的土體產(chǎn)生瞬時(shí)應(yīng)力，只能通過(guò)土體擠壓或隆起來(lái)釋放，也會(huì)造成樁位產(chǎn)生傾斜之一。

4 處理建議

施工單位和監(jiān)理單位對(duì)所有傾斜管樁進(jìn)行測(cè)量，統(tǒng)計(jì)各管樁傾斜度、垂直度、位移情況等數(shù)據(jù)，在成樁樁位圖紙上標(biāo)示數(shù)據(jù)提交設(shè)計(jì)單位。

對(duì)垂直度在規(guī)范內(nèi)的管樁進(jìn)行小應(yīng)變檢測(cè)，準(zhǔn)確判定樁身完整性。

垂直度超過(guò)規(guī)范要求（<1%～2%）的樁作為廢樁處理，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)確定補(bǔ)樁方案，補(bǔ)樁應(yīng)采用錘擊樁。

施工單位先暫停基坑土方開挖施工，提交專項(xiàng)施工方案、調(diào)整土方開挖順序與開挖方式，報(bào)監(jiān)理單位審查、批準(zhǔn)。

宜從無(wú)淤泥層的區(qū)域先開挖（卸荷），再進(jìn)行開挖土方。

在后續(xù)的土方開挖時(shí)，必須嚴(yán)格按照“分層、放坡、對(duì)稱開挖”原則；運(yùn)輸車輛只能在第一級(jí)平臺(tái)上行走，土方必須及時(shí)外運(yùn)不得進(jìn)行堆積。

5 預(yù)防措施

產(chǎn)生傾斜樁的主要原因，是土方開挖時(shí)未對(duì)稱開挖，樁身受到側(cè)向水平荷載的作用。從以下幾個(gè)方面采取預(yù)防措施，會(huì)降低出現(xiàn)傾斜樁的幾率。

根據(jù)《地勘報(bào)告》揭露的地質(zhì)情況，有針對(duì)性的編制土方開挖專項(xiàng)施工方案，并督促施工單位嚴(yán)格按批準(zhǔn)的方案組織實(shí)施。

在軟弱土層上進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，必須嚴(yán)格按照“分層、放坡、對(duì)稱開挖”原則。

土方開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)無(wú)淤泥層的土方進(jìn)行先開挖，減少土層的定向側(cè)壓力，避免對(duì)樁身的定向擠壓。

運(yùn)輸車輛只能在第一級(jí)平臺(tái)上行走，土方必須及時(shí)外運(yùn)不得進(jìn)行堆積，避免增大樁身四周的側(cè)向水平荷載。

在軟弱土層上進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，實(shí)行過(guò)程監(jiān)控，尤其對(duì)樁身垂直度的監(jiān)控，土方開挖時(shí)避免挖斗對(duì)樁身的擾動(dòng)，挖機(jī)作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意挖機(jī)對(duì)樁身的擠壓。

6 結(jié)束語(yǔ)

參照樁基礎(chǔ)產(chǎn)生傾斜樁的現(xiàn)狀，在后續(xù)的土方開挖過(guò)程中，施工單位和監(jiān)理單位應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控，采取了有效的預(yù)防措施，避免出現(xiàn)樁身傾斜的質(zhì)量問(wèn)題。

根據(jù)傾斜樁測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，設(shè)計(jì)單位重新出具了補(bǔ)樁方案。

參考文獻(xiàn)：

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