一、前言
隨著我國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)，在全國(guó)各地興起了一浪高過(guò)一浪的工程建設(shè)熱潮。在這些工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁憑借著造價(jià)低、施工快、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。但我國(guó)幅員遼闊，在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)遇到多種多樣的地質(zhì)條件。現(xiàn)結(jié)合著工程實(shí)例，就幾種有代表性的特殊地質(zhì)情況中預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用做一番探討。
二、石灰?guī)r地層中的應(yīng)用
?。ㄒ唬┕こ虒?shí)例
貴州省一辦公樓，地質(zhì)條件如下表所示：
設(shè)計(jì)采用采用φ500管樁，用柴油錘施打，樁端持力層為石灰?guī)r層，單樁設(shè)計(jì)承載力為1300KN。在打樁時(shí)，大約有30%的樁打入長(zhǎng)度超過(guò)15m，有幾根樁打入長(zhǎng)度甚至超過(guò)30m。還有一些樁則在靜載檢測(cè)中未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的承載力。但在施工時(shí)，這些樁的貫入度等指標(biāo)均未出現(xiàn)異常。
?。ǘ┦纠治?/div>
設(shè)計(jì)者組織人員在超長(zhǎng)樁旁進(jìn)行補(bǔ)鉆，最終查明，造成上述情況的原因有以下四種：
石灰?guī)r地層樁體事故示意圖
?。╝）由于石灰?guī)r一般都為新鮮巖面，十分堅(jiān)硬，且表面一般都不平整，管尖一接觸到巖層，經(jīng)常沿傾斜的巖面滑移，造成樁尖斷裂。如上部土層較薄，則表現(xiàn)為樁身傾斜，但若上部土層較厚，如本工程，傾斜不易察覺(jué)，樁尖破碎的混凝土吸收了錘擊力，樁體還能不斷的被打入，最終表現(xiàn)為樁體打入長(zhǎng)度超長(zhǎng)。
?。╞）這種情況稱為“夾管”，由于夾住樁體的石灰?guī)r能提供相當(dāng)?shù)哪Σ亮?，所以在打樁時(shí)感覺(jué)正常，且樁體下部懸空，樁體仍能被打入，最終造成打入長(zhǎng)度超長(zhǎng)。
?。╟）、（d）石灰?guī)r中廣泛存在著突起及溶洞，施工時(shí)往往造成“假收錘”的現(xiàn)象。在進(jìn)行載荷實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)樁體上傳來(lái)的力壓碎突起或溶洞上部的巖層時(shí)，樁體即告破壞，此時(shí)樁的承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
（三）小結(jié)
總之，石灰?guī)r多為新鮮巖，且溶洞、溶溝、溶槽、石筍、漏斗等等“喀斯特”現(xiàn)象相當(dāng)普遍。打樁時(shí)破損率往往高達(dá)20%~30%，且容易出現(xiàn)樁尖斷裂或滑移、樁身傾斜等問(wèn)題，所以在石灰?guī)r地區(qū)一般不宜采用預(yù)應(yīng)力管樁。
三、軟弱土地層中的應(yīng)用
?。ㄒ唬┕こ虒?shí)例
深圳市某高35m的多層住宅，地質(zhì)條件如下表所示：
設(shè)計(jì)采用剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用樁筏，樁用預(yù)應(yīng)力混凝土樁（φ400），樁中心間距1.2m。施工時(shí)，基坑邊沿與基底高差2.5m，無(wú)放坡開挖。在打樁過(guò)程中，土體隆起高達(dá)900mm，有約20%的樁發(fā)生明顯偏移?；娱_挖后發(fā)生淤泥翻漿現(xiàn)象，樁體發(fā)生大面積傾斜。事故發(fā)生后，對(duì)樁進(jìn)行檢測(cè)，約60%樁發(fā)生不同程度損傷（其中28.7%輕微損傷，12.5%中等損傷，18.8%有嚴(yán)重缺陷）。
?。ǘ┦纠治?/div>
經(jīng)分析，造成樁大范圍偏移及損傷的主要原因是淤泥土層發(fā)生位移造成的，而造成這種情況有多種因素：
1、設(shè)計(jì)上樁距較小
設(shè)計(jì)中樁距為3d（1.2m）符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)中關(guān)于擠土樁最小間距3d的規(guī)定。但是規(guī)范規(guī)定的只是最小間距，在這種有大范圍淤泥質(zhì)土層的大片擠土樁基礎(chǔ)中，僅僅三倍樁徑將造成嚴(yán)重的土體上涌現(xiàn)象，伴隨著土體的上涌，樁也隨之產(chǎn)生移動(dòng)并被破壞。在實(shí)際應(yīng)用中可適當(dāng)增大樁間距，一般認(rèn)為4D~5D能有效的減小擠土效用。
2、該地基土中淤泥質(zhì)土層屬飽和粘性土，含水量高、滲透性差。新近堆填的素填土層使淤泥質(zhì)土層中產(chǎn)生了較大的孔隙水壓力，大面積的打樁和施工速度過(guò)快更加劇了這一現(xiàn)象。但施工中沒(méi)有采取有效的排水措施導(dǎo)致孔隙水排出緩慢，孔隙水壓力亦消散緩慢。隨著基坑的開挖，釋放了原有土體中的自重應(yīng)力，并且原有土體結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)而被破壞，抗剪強(qiáng)度大幅下降。此時(shí)未排水固結(jié)的淤泥在孔隙水壓力及周圍土體自重應(yīng)力的雙重作用下，迅速沿著薄弱面從坑底涌起，帶動(dòng)樁體偏位或斷樁。
3、基坑開挖范圍不合理?；舆吘壘嚯x最外側(cè)一排樁距離過(guò)緊。該工程開挖后的土石方亦近堆放在基坑附近，造成邊坡附加應(yīng)力超過(guò)樁體抗彎彎矩，導(dǎo)致樁體破裂。如圖所示：
（三）小結(jié)
綜合上面論述，在軟弱土地層進(jìn)行樁基施工，應(yīng)注意：
1.樁距應(yīng)適當(dāng)放大。
2.要采取適當(dāng)?shù)呐潘?、降水措施，加速孔隙水壓力的消散?/div>
3.此類地基土的固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)施工工期。
4.考慮到粘性土、淤泥質(zhì)土的固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮全部成樁后15d開挖，讓樁周土固結(jié)穩(wěn)定，嚴(yán)禁邊打樁邊挖土。
5.要求分層開挖，且樁周土的高差≤1m。若樁露出開挖面以上，則必須先掏挖挖機(jī)一側(cè)的土，以減小側(cè)壓，防止斷樁。
四、結(jié)語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力管樁的廣泛應(yīng)用是必然的趨勢(shì)，但只有對(duì)管樁的應(yīng)用條件認(rèn)識(shí)清楚，了解清楚有關(guān)地質(zhì)資料，掌握適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，才能減少不必要的工程事故。
參考文獻(xiàn)：
[1]《樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指南》林天健、熊厚金、王利群編著。中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002年，452頁(yè)
成功提示
錯(cuò)誤提示
警告提示
評(píng)論 （0）