軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降分析

沈明

摘 要：隨著我國社會的不斷發(fā)展進步，我國建筑數(shù)量不斷增多，這對于我國社會的發(fā)展有著極為重要的意義。如今，鉆孔咬合樁在我國已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了一定的效果。但是，實踐表明該方式的應(yīng)用很容易導(dǎo)致軟土地區(qū)出現(xiàn)建筑沉降等問題，這給建筑單位帶來了一定的困擾。本文主要針對軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降展開分析，并給出相應(yīng)的施工建議，為軟土地層咬合樁成樁施工提供相應(yīng)的保障。

關(guān)鍵詞：鄰近建筑沉降；咬合樁；軟土地層；成樁施工

現(xiàn)階段我國將鉆孔咬合樁應(yīng)用在維護結(jié)構(gòu)工作當(dāng)中，這種方式是一種較為新型的維護結(jié)構(gòu)。該方式被廣泛應(yīng)用的一個重要原因在于，鉆孔咬合樁所應(yīng)用的全套護壁，在一些不穩(wěn)定的地層地區(qū)也能夠很好的完成成樁工作。除此之外，鉆孔成樁方式的工程造價比較低，能夠適用于各種惡劣的施工環(huán)境，為此，該方式具有較大的應(yīng)用前景。盡管如此，由于鉆孔咬合樁技術(shù)目前為止還未發(fā)展成熟，施工到目前還停留在研究階段。因此，在施工中應(yīng)用該方式時應(yīng)該重視以下問題。

一、軟土地層咬合樁成樁施工工程背景

本文研究中的工程主要是某一交通區(qū)間隧道施工，在該工程中咬合樁維護區(qū)間段的長度為246米，應(yīng)用明挖施工的方式進行施工，在這一過程中需要確保開發(fā)的深度在10-12米之間，基坑維護設(shè)計需要應(yīng)用1米咬合樁，確保樁的長度在25米左右。另外，要確?；訃o樁和房屋南面的墻體邊緣之間的距離在9-12米之間。該工程施工的地質(zhì)條件為典型的軟土地層，在成樁范圍基礎(chǔ)之上，要保證淤泥質(zhì)土層厚度在15米左右，確保工程施工具有一定的穩(wěn)定性。

二、成樁施工對地層擾動機理的研究

針對成樁施工對地層擾動機理展開研究，那么首先就需要明確咬合樁施工工藝。鉆孔咬合樁施工主要將鋼套管護壁應(yīng)用機械鉆孔施工技術(shù)作為主要施工方式，形成樁和樁之間相互咬合排列的基坑維護結(jié)構(gòu)。施工中主要應(yīng)用套管鉆機和超緩凝型混凝土施工方案進行施工，在鉆孔咬合樁排列方式方面，需要采用一個素混凝土樁與一個鋼筋混凝土樁進行間隔的方式，如果用a代表素混凝土樁，用b代表鋼筋混凝土樁，那么施工順序可以表示為：

a1-a2-b1-a3-b2-a4......

其中，對于a樁混凝土需要應(yīng)用超緩凝型混凝土施工方案，這要求在a樁混凝土完成初凝前，b樁施工工作必須完成，在b樁施工的過程中，需要應(yīng)用套管鉆機切割能力將相鄰的a樁相交部分的混凝土切割掉，確保能夠達到咬合的目的。施工中應(yīng)用鉆孔咬合樁，主要采用液壓磨樁機垂直下壓，應(yīng)用干法作業(yè)方式，以避免產(chǎn)生泥漿的現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，咬合樁會通過鋼套管回轉(zhuǎn)對土體進行切削，這屬于非擠土樁，但是這種形式的成樁，在成樁過程中依舊會給周圍的土體帶來一定的擾動。

其次，施工中自由式?jīng)_抓斗振動會給地層帶來一定的擾動。咬合樁成孔取土一般需要應(yīng)用沖擊抓斗，為自由落體取物，抓斗在每施工一根樁的時候，會自由落體擊地，次數(shù)大約在80-100次。雖然抓斗的取土方式是在鋼套管內(nèi)沖擊進行取土，但是其周圍依舊會出現(xiàn)明顯的震感現(xiàn)象[1]。如果將波動理論作為依據(jù)，將自由式?jīng)_抓斗沖擊土體看為相應(yīng)的震源，那么會有強大的動能轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的波能[2]，并且波能會作用在地基當(dāng)中，不斷的向著深處擴散，其能量也會在一定范圍內(nèi)被釋放，此時地基土?xí)⑵湮?。一般而言，成樁的過程中，沖抓抓斗會在套筒內(nèi)豎向的方向上產(chǎn)生周期振動的現(xiàn)象，通過套管第向土層傳播后，將會對土體形成反復(fù)的擾動，從而給土地帶來消極的影響。

三、研究成樁施工對鄰近建筑帶來的沉降影響

（一）施工工況

在施工中，為了能夠確保施工的安全，確保對鄰近建筑的影響能夠被及時的反映出來，那么需要針對基坑鉆孔咬合樁施工階段的鄰近樓地表沉降展開有效的監(jiān)測工作，在本文研究中，由于南側(cè)基坑鉆孔咬合樁和監(jiān)測建筑的距離比較遠(yuǎn)，并且南側(cè)也會受到北側(cè)鉆孔咬合樁會隔斷作用的影響，所以在鄰近建筑物沉降分析研究中我們將不對南側(cè)咬合樁施工給建筑帶來的影響展開分析，而主要對北側(cè)施工鄰近建筑帶來的影響進行分析。

（二）沉降分析

施工中與2樓施工段相鄰近的存在著兩個施工段，一個是ab施工段，一個是cd施工段。兩個施工段的開始時間不同，在施工前沿著2樓的建筑物周邊布置了幾個沉降監(jiān)測點。在ab段施工結(jié)束一周以后展開監(jiān)測，監(jiān)測時間在4個月左右。同時，還需要安裝第一道鋼管以便支撐鉆孔咬合樁施工階段以及壓頂圈梁等施工工作的實施。經(jīng)一段時間監(jiān)測以后，發(fā)現(xiàn)咬合樁施工所安裝的第一道支撐建筑物出現(xiàn)了較大程度的沉降，并且建筑物沉降的方向都向著基坑的方向傾斜。在眾多監(jiān)測點中，靠近基坑一側(cè)的沉降幅度最大[3]。實踐表明，沉降發(fā)展過程與施工階段之間有著極大的關(guān)聯(lián)，很多部位出現(xiàn)沉降現(xiàn)象并不是在施工以后出現(xiàn)，而是在安裝第一道支撐的時候已經(jīng)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，這表明及時有效的支撐能夠給鄰近建筑物沉降帶來相應(yīng)的保障。

咬合樁施工沉降與施工場地的地質(zhì)條件之間存在著極大的關(guān)聯(lián)，主要將較差的力學(xué)性能作為主要的施工場地，并且確保那些極易受到擾動的淤泥質(zhì)粘土厚度在15米左右，這樣才能夠為其靈敏度提供保障。

總結(jié)：

本文通過對某一施工工程的研究，明確了軟土地層咬合樁成樁施工能夠引起鄰近建筑出現(xiàn)沉降的問題，如果不給予沉降問題高度重視，那么必將會留下極大的安全隱患[4]。目前，我國在建筑施工中，應(yīng)用最為廣泛的一種維護結(jié)構(gòu)方式是鉆孔咬合樁結(jié)構(gòu)施工，這種施工方式具有一定的優(yōu)點，它能夠在一些不穩(wěn)定的地層地區(qū)很好的完成成樁工作，并且造價也比較低，因此被廣泛的應(yīng)用。但是這種方式也能夠?qū)е锣徑ㄖ锍霈F(xiàn)沉降的現(xiàn)象，這需要施工人員在施工中做好支撐工作，確保為建筑施工整體質(zhì)量提供相應(yīng)的保障。（作者單位：臨沂市建設(shè)工程監(jiān)理公司）

參考文獻：

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[3] 邱勉中，王子武.軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降幾點思考[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（18）：235-289.

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