軟弱土層傾斜管樁的成因及預防措施

吳億拉

摘 要：本文主要針對軟弱土層傾斜管樁的成因及預防措施為切入點進行分析，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，基于此來保障社會穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：軟弱土層；管樁；傾斜；預防措施

1 出現(xiàn)傾斜樁情況簡介

某商住小區(qū)工程一標段樁基礎，該區(qū)域的樁基礎工程施工完畢后，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)過研究確定處理方案。施工方采取的措施：用60型小型挖機開挖基坑內(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，部分管樁垂直度超過規(guī)范允許范圍，繼而停止土方開挖作業(yè)。

召開樁基礎工程專題會后，經(jīng)施工單位和監(jiān)理單位共同測量，共有112根樁的垂直度超過規(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)量待小應變檢測數(shù)據(jù)后再確定。

2 地質(zhì)情況

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

根據(jù)《地勘報告》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）風化巖帶（γ）?，F(xiàn)將各土、巖層由上而下進行綜合描述如下：

2.1 填土 （Qml）（地層編號〈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。該場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〈2〉）

（1）淤泥（淤泥質(zhì)土）（地層編號〈2-1〉）?；液谏?、深灰色等，以粉粘粒為主，含較多腐殖質(zhì)和粉細砂，流塑狀態(tài)，飽和，個別鉆孔揭露有腐木，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〈2-2〉）?；尹S色、褐黃色、灰色、灰白色等，以粉粘粒為主，含少量中細砂，局部含較多中粗砂，呈軟塑狀態(tài)為主，局部呈可塑狀態(tài)。本場地有61個鉆孔有揭露，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〈2-3〉）?；尹S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）細砂（地層編號〈2-4〉）?；疑?、灰黃色等，以細砂為主，含較多粉砂及中砂，局部含粉粘粒，個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〈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〈3〉）

（1）可塑狀粉質(zhì)粘土（地層編號〈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〈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〈4〉）

本勘察區(qū)域的基巖為花崗巖，因而其風化后殘積土的礦物組成和顆粒級配表現(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，下面分別進行描述。

（1）可塑狀砂質(zhì)粘性土（地層編號〈4-1〉）。褐黃、褐紅、灰黃、灰白色等，為花崗巖風化殘積土，含較多中細砂和少量礫砂，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〈4-2〉）。褐黃、褐紅、灰黃、灰白色等，為花崗巖風化殘積土，含較多中細砂和少量礫砂，稍濕，硬塑～堅硬，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，未根據(jù)地質(zhì)條件采用對稱的開挖方式，設計未考慮管樁在開挖過程中受側(cè)向土壓力的水平作用，導致樁身定向傾斜。

該基礎處于淤泥層較厚的區(qū)域，該土層屬于流塑狀態(tài)，標貫N值從3～8不等，局部淤泥厚度超過10米，流塑狀淤泥對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（相當于基坑邊堆載），加上重型運輸車輛的荷重，對開挖區(qū)域下的淤泥層產(chǎn)生側(cè)壓力，流塑狀態(tài)的淤泥層會變形移動，從而帶動淤泥中的樁身移位傾斜。這是樁身傾斜的原因之一。

地勘報告顯示，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10米，目前相當部分傾斜的管樁均位于淤泥層區(qū)域。在施工過程中，樁機（800型）曾出現(xiàn)沉機現(xiàn)象。重型樁機行走時，土體下沉對成樁后樁身產(chǎn)生了擠土效應，可能會導致管樁傾斜。不排除是樁身傾斜的原因之一。

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

4 處理建議

施工單位和監(jiān)理單位對所有傾斜管樁進行測量，統(tǒng)計各管樁傾斜度、垂直度、位移情況等數(shù)據(jù)，在成樁樁位圖紙上標示數(shù)據(jù)提交設計單位。

對垂直度在規(guī)范內(nèi)的管樁進行小應變檢測，準確判定樁身完整性。

垂直度超過規(guī)范要求（<1%～2%）的樁作為廢樁處理，請設計確定補樁方案，補樁應采用錘擊樁。

施工單位先暫?；油练介_挖施工，提交專項施工方案、調(diào)整土方開挖順序與開挖方式，報監(jiān)理單位審查、批準。

宜從無淤泥層的區(qū)域先開挖（卸荷），再進行開挖土方。

在后續(xù)的土方開挖時，必須嚴格按照“分層、放坡、對稱開挖”原則；運輸車輛只能在第一級平臺上行走，土方必須及時外運不得進行堆積。

5 預防措施

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

根據(jù)《地勘報告》揭露的地質(zhì)情況，有針對性的編制土方開挖專項施工方案，并督促施工單位嚴格按批準的方案組織實施。

在軟弱土層上進行開挖作業(yè)時，必須嚴格按照“分層、放坡、對稱開挖”原則。

土方開挖時，應對無淤泥層的土方進行先開挖，減少土層的定向側(cè)壓力，避免對樁身的定向擠壓。

運輸車輛只能在第一級平臺上行走，土方必須及時外運不得進行堆積，避免增大樁身四周的側(cè)向水平荷載。

在軟弱土層上進行開挖作業(yè)時，實行過程監(jiān)控，尤其對樁身垂直度的監(jiān)控，土方開挖時避免挖斗對樁身的擾動，挖機作業(yè)時，應注意挖機對樁身的擠壓。

6 結(jié)束語

參照樁基礎產(chǎn)生傾斜樁的現(xiàn)狀，在后續(xù)的土方開挖過程中，施工單位和監(jiān)理單位應加強監(jiān)控，采取了有效的預防措施，避免出現(xiàn)樁身傾斜的質(zhì)量問題。

根據(jù)傾斜樁測量數(shù)據(jù)結(jié)果，設計單位重新出具了補樁方案。

參考文獻：

[1] 黎國源.軟土地基管樁傾斜的預防和補救措施[J].城市建筑，2014.

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