胡錚
摘 要:基坑工程往往處于城市人口密集區(qū),施工時(shí)不僅要保證基坑穩(wěn)定,還要滿(mǎn)足變形的要求,以保證基坑周?chē)扔薪ㄖ?、?gòu)筑物、地下管線(xiàn)及道路等安全。該文依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)樁基施工存在標(biāo)高控制不準(zhǔn)確問(wèn)題進(jìn)行分析。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)存在的這一質(zhì)量通病,其原因是土體產(chǎn)生變化,既位于基坑工程鄰近的樁基礎(chǔ)受到基坑開(kāi)挖引起的土體位移的作用。基于此點(diǎn)原因?qū)Υ驑哆^(guò)程中一根樁打下對(duì)臨樁的影響及基坑開(kāi)挖對(duì)樁基的影響進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:打樁 標(biāo)高 已打入樁 變形 位移 基坑開(kāi)挖
中圖分類(lèi)號(hào):TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)01(a)-0108-01
樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ)形式,它由若干個(gè)沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)梁組成。樁的作用是將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較強(qiáng)的土層上或?qū)④浲翆訑D密實(shí)以提高地基土的承載能力和密實(shí)度。當(dāng)進(jìn)行密集沉樁施工且附近有重要設(shè)施或地下構(gòu)筑物時(shí),為減小土體變形產(chǎn)生的不良影響,常采用背向被保護(hù)建筑物打保護(hù)排樁或控制打樁流水等保護(hù)。樁基施工一般都是把樁基內(nèi)的土通過(guò)機(jī)械或者人工排出來(lái)(碎石樁是通過(guò)擠壓)土石方量很多,如果先進(jìn)行挖土作業(yè)則有可能破壞基底土層影響基地的承載力要求,大量的土方也會(huì)影響挖好的基底標(biāo)高。土方開(kāi)挖后一般都會(huì)加快施工進(jìn)度、減少基底長(zhǎng)時(shí)間暴露產(chǎn)生的質(zhì)量隱患問(wèn)題。該文就深基坑施工中有關(guān)樁基標(biāo)高方面的問(wèn)題作以簡(jiǎn)要探析。
1 一根樁打下對(duì)臨樁標(biāo)高的影響
沉樁施工時(shí),往往由于沉樁時(shí)使樁四周的土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng),改變了土體的應(yīng)力狀態(tài),相當(dāng)于樁體積的土體向四周排擠,成了樁周顆粒的復(fù)雜運(yùn)動(dòng),使樁周土體發(fā)生變化。這種變化主要表現(xiàn)為徑向位移,樁尖和樁周一定范圍內(nèi)的土體受到不排水剪切以及很大的水平擠壓,樁周土體接近于“非壓縮性”,產(chǎn)生較大的剪切變形,形成具有很高孔隙水壓力的擾動(dòng)重塑區(qū),降低了土的不排水抗剪強(qiáng)度,促使樁周鄰近土體會(huì)因不排水剪切而破壞,與樁體積等量的土體在沉樁過(guò)程中向樁周發(fā)生較大的側(cè)向位移和隆起。在軟土地區(qū)打樁,這類(lèi)現(xiàn)象較為普遍。軟土地區(qū)因沉樁速度快,動(dòng)水壓力迅速增加,土體淤泥結(jié)構(gòu)遭到破壞甚至處于流動(dòng)狀態(tài),更甚土體向四周和地面擠出,引起臨樁上升。地表隆起值見(jiàn)圖1。
由圖1可見(jiàn)距沉樁點(diǎn)越遠(yuǎn)地表隆起量越小,因此為解決這一問(wèn)題可采取如下措施:
(1)合理布樁,布樁不能過(guò)密,以免土體平移過(guò)大而加劇向地面隆出的幅度。如樁的根數(shù)多,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整增加布樁面積范圍,減少密度。
(2)避免不合理打樁順序造成的地面隆起。當(dāng)樁的中心距小于4倍樁的直徑時(shí),應(yīng)慎重?cái)M定打樁方案。打樁順序可按圖2擬定以免土壤受到嚴(yán)重?cái)D壓,使先打入的樁受擠壓而使垂直度標(biāo)高達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。大面積的樁群,宜分成幾個(gè)區(qū)域,由多臺(tái)打樁機(jī)采用合理的順序同時(shí)進(jìn)行打設(shè)。
2 基坑開(kāi)挖對(duì)樁基標(biāo)高的影響
基坑開(kāi)挖時(shí)大量卸載,由于樁間土體中貯存著很大的擠土壓力在瞬問(wèn)釋放,導(dǎo)致樁上抬?;娱_(kāi)挖對(duì)鄰近樁基影響的機(jī)理是開(kāi)挖引起坑外土體移動(dòng),滑移土層作用在鄰近樁基上將使樁基產(chǎn)生附加位移和彎矩,屬于典型的被動(dòng)樁問(wèn)題。
減小基坑開(kāi)挖對(duì)樁基的影響和采取如下措施:
(1)沉樁時(shí)可打設(shè)袋裝砂井或所料排水板或減少孔隙水壓力的增高;采取鉆孔取土沉樁以減少擠土造成孔隙水壓力增高。
(2)在降排水施工時(shí)事先根據(jù)基坑深度要求按照地質(zhì)勘查報(bào)告所提供的水文地質(zhì)條件,基坑周邊正在進(jìn)行抽降地下水施工時(shí),應(yīng)查明降深、影響范圍和可能的停抽時(shí)間,以及對(duì)基坑側(cè)壁土性指標(biāo)的影響,周邊有振動(dòng)荷載時(shí),應(yīng)查明其影響范圍和程度。計(jì)算出基坑大概的涌水量每根井點(diǎn)最大出水量,來(lái)確定井點(diǎn)數(shù)量,同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的抽水設(shè)備。
3 基坑與土方開(kāi)挖注意事項(xiàng)
(1)基地超挖:開(kāi)挖基坑或管溝均不得超過(guò)基底標(biāo)高。如個(gè)別地方超挖時(shí),其處理方法應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位的同意,不得私自處理。(2)土地區(qū)樁基挖土應(yīng)防止樁基位移:在密集群樁上開(kāi)挖基坑時(shí),應(yīng)在打樁完成后,間隔一段時(shí)間,再對(duì)稱(chēng)挖土;在密集樁附近開(kāi)挖基坑時(shí)應(yīng)事先確定樁基位移的措施。(3)底為保護(hù):基坑開(kāi)挖后應(yīng)盡量減少對(duì)基土的擾動(dòng)。如基礎(chǔ)不能及時(shí)施工時(shí),可在基底標(biāo)高以上留出0.3 m厚土層,待做基礎(chǔ)時(shí)再挖掉。(4)施工順序不合理:土方開(kāi)挖宜先從低處進(jìn)行,分層分段依次開(kāi)挖,形成一定坡度,以利排水。(5)開(kāi)挖尺寸不足:基坑或管溝底部的開(kāi)挖寬度,除結(jié)構(gòu)寬度外,應(yīng)根據(jù)施工需要增加工作面寬度。如排水設(shè)施、支撐結(jié)構(gòu)所需的寬度,在開(kāi)挖前均應(yīng)考慮。(6)基坑或管溝邊坡不直不平,基底不平:應(yīng)加強(qiáng)檢查,隨挖隨修,并要認(rèn)真驗(yàn)收。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,基坑于相鄰建筑的樁基礎(chǔ)是一個(gè)相互影響的體系,在這個(gè)體系中,基坑開(kāi)挖引起的土體移動(dòng)對(duì)相鄰建筑物樁基礎(chǔ)產(chǎn)生了不利影響;而鄰近樁基礎(chǔ)會(huì)在基坑周?chē)馏w中起到骨架作用,分擔(dān)了基坑周?chē)馏w的部分側(cè)向土壓力,而這間接降低了作用于基坑圍護(hù)墻體的側(cè)向土壓力以及側(cè)向位移,有利于基坑開(kāi)挖。為了減少打樁引起的基坑開(kāi)挖問(wèn)題,需要科學(xué)設(shè)計(jì)、精心施工、保護(hù)坑邊建筑與環(huán)境,不斷提高深基坑支護(hù)技術(shù)和管理水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 魏汝龍.大面積填土對(duì)鄰近樁基的影響[J].巖土工程學(xué)報(bào),1982,4(2):132-137.
[2] 劉智成.基坑開(kāi)挖對(duì)鄰樁影響分析[B].公路交通科技,2010,7(67):253-255.
[3] 姜朋明.軟土地區(qū)中打樁對(duì)環(huán)境影響的分析及預(yù)估[D].上海:同濟(jì)大學(xué),1998.
[4] 劉舜民.打樁過(guò)程中已打入樁對(duì)軟土變形的遮攔效應(yīng)研究[J].水電能源科學(xué),2008,6(3):146-147.
[5] 陳忠漢,程麗萍.深基坑工程[m].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.endprint