成桩工艺对桩基沉降的影响-1002-徐润舒.docVIP

成 桩 工 艺 对 桩 基 沉 降 的 影 响 　 姓名：徐润舒 学号：3100604220 班级：勘查1002 [摘要]　 通过上海饱和软粘土中35 座桩基实测沉降资料对比, 表明在工程条件十分接近的条件下钻孔桩基的沉降小于打入桩基, 显示成桩工艺对桩基沉降的影响。并根据打桩引起的桩负摩阻力概念对两类桩基沉降差异的机制作了分析。 [关键词]　成桩工艺　桩基沉降　负摩阻力　打入桩　钻孔桩 　 近年来, 按变形条件进行桩基础设计, 在我国岩土工程界中受到重视。要使其变为现实, 尚需对桩基础沉降所涉及到的一系列问题, 从试验研究、现场观测和理论分析等方面开展工作。本文讨论桩荷载水平(通用桩基础中单桩设计荷载与单桩极限荷载的比值表示) ≤0150 情况下成桩工艺(桩的类型) 对桩基沉降的影响, 说明桩施工引起的桩负摩阻力对桩基沉降的作用。 一、打入桩基与钻孔桩基沉降实测对比 1、工程情况 有两组道路桥梁桩基, 第1 组18 座, 其中á 800mm 钻孔桩8 座, á 550mm 预应力高强混凝土管桩(简称PHC 桩) 10座; 第2 组17 座, 其中á 800mm 钻孔桩9 座, á 500mmPHC桩8 座。所有桩基的桩长均为52～ 54m , 桩数12～ 15 根, 按恒载计算的荷载水平为0145 左右。各桩基所处地层剖面比较接近, 桩周土以上海地层④层饱和淤泥质粘土和⑤层饱和粉质粘土为主, 桩端持力层均为⑦2 层粉细砂土, 土性较均匀, 静力触探贯入阻力P s 变化不大, 为14～ 1415M Pa。 2、两类桩基沉降比较 两组桩基竣工后半年开始观测沉降, 观测延续时间20个月。第1 组桩基中钻孔桩的实测平均沉降为419mm , 打入桩为617mm; 第2 组桩基中, 钻孔桩的实测平均沉降为612mm , 打入桩为818mm。两类桩基沉降速度在竣工后2 年均小于011mm?月, 桩基沉降已趋稳定。上述实测沉降可视为是竣工后半年至沉降稳定之间的桩基沉降量, 用S ′表示。桩基总沉降S 与S ′的差可表示为: S ″= S - S ′（1） (1)式中: S ″——施工期和竣工后半年内的桩基沉降量。由S ′可见, 钻孔桩基的S ′小于打入桩基, 约为打入桩基S ′的0171～ 0173 倍。值得注意的是两类桩基S ′值的对比是在下列条件都非常接近的情况下进行的: ①桩与桩基础的荷载包括桩基础的总荷载和各桩的荷载水平; ②桩基几何尺寸包括桩长、桩数(在12～ 16 根范围内的小桩数桩基) ; ③地层情况包括桩周地层(均为粘性土)、桩端持力土层。 二、打入桩基与钻孔桩基沉降差异的分析 1、工程实例 上海某筒仓工程[1, 2 ] , 桩筏基础, 筏板厚116m、平面尺寸3512m ×6914m , 打入桩的截面45cm ×45cm、长3017m、桩距119m , 共604 根桩。桩尖支承在⑦层褐黄色粉砂层中, 桩周为粘性土, 其中地表下0～ 20m 为淤泥质饱和软粘土。该工程的地基基础观测数据反映了在饱和软粘土中大桩数、小桩距的密集桩群打桩过程引起桩周土扰动及随后再固结沉降的主要特征如下:  ① 土体隆起和侧移显著, 这在福州软粘土中也有类似的观测结果[3 ];  ② 土体的超孔隙水压超过上覆有效应力, 这说明沉桩后桩周饱和软粘土处于欠固结状态; ③ 桩周土再固结下沉的持续时间很长, 这与饱和软粘土的低渗透性是一致的, 值得注意的是在大桩数、小桩距密集桩群的情况下, 再固结持续时间比工程的施工期还要长,这表明土再固结下沉产生的负摩阻力对密集桩群沉降的影响不只局限在工程施工期; ④ 桩群打桩结束后的孔压时程线定性地反映了桩周土再固结下沉的时间过程, 也定性地反映了负摩阻力的时间过程, 即打桩结束后负摩阻力较大, 随后逐渐减小, 约半年后趋于相对稳定, 并持续作用相当长时间。 尽管上述关于负摩阻力随时间而趋于减小的定性规律从大桩数密集桩群的观测资料中取得, 它对小桩数桩群也是适用的。式(1) 中打入桩基的S ″值应大于钻孔桩基的S ″值, 因为作用在打入桩基上除了上部结构荷载之外还有负摩阻力,而作用在钻孔桩基上只有上部结构荷载(钻孔桩基不存在负摩阻力) , 除此之外两类桩基的其他条件都很接近。因此, 两类桩基的最终沉降S 值的差别比S ′值的差别要大, 打入桩基沉降大于钻孔桩基沉降的结论是可信的。 2、打入桩基及钻孔桩基的沉降特点 打入桩施工引起负摩阻力, 使打入桩基沉降变得复杂。负摩阻力对桩基沉降的影响, 与下列因素及其相互作用有关: ① 桩排挤土作用的大小。排土桩(如预制桩) 的负摩阻力大于少排土桩(如钢管桩、H 桩等)。 ② 桩基础几何尺寸(包括桩数、桩长和桩间距等)。桩数愈多且桩间距愈小, 沉桩引