针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法

摘要

本发明涉及一种针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，包括如下步骤：步骤一：场地平整，布设监测点；步骤二：设置塑料排水板及排水系统；根据群桩密度及与被保护构筑物的间距，在被保护构筑物与边桩中部打设1-2排塑料排水板，打设深度超过被保护构筑物基底不少于6m或同桩深相同，塑料排水板顶端埋入砂垫层；在砂垫层中央埋设PVC排水滤管，对称孔距200-500mm，并用纱网包裹，排水滤管与真空泵相连，每40-80米安装一台真空泵，然后在砂垫层上铺设密封膜，密封膜四边埋入排水沟土中；步骤三：群桩施工；本发明加快振动沉管灌注桩施工时产生的超孔隙水压力的消散，直接降低被保护构筑物基础底部及侧面的水土压力。

说明书

技术领域

本发明涉及一种饱和淤泥层中灌注桩施工的减压方法，具体的说是针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法。

背景技术

沉管灌注桩、下端封闭的管桩、实心的预制桩等挤土桩在锤击、振动贯入或压入饱和淤泥层过程中，都将桩位处的土大量挤开，导致桩周土侧向压应力增加，产生超孔隙水压力，桩周土抗剪强度降低，称为成桩效应。

饱和淤泥层、振动沉管法群桩、临近构筑物的特征分别是：淤泥层含水量成饱和状态，淤泥透水率极低，几乎不透水，灵敏度高；振动沉管灌注桩，成多排排列，施工期间振动挤土，群桩累计挤、排土现象明显；拟施工的群桩区域与已有的构筑物距离很近，仅有1~2m或小于桩间距。振动沉管灌注桩施工时将桩位处的土大量挤开，而饱和淤泥土体积不会改变，桩周土体产生超孔隙水压力并隆起变形，引起附近构筑物隆起或横向位移，与独立单桩相比，群桩由于沉桩所产生的挤土效应受桩群相互作用的影响而加强，土的扰动程度大，超孔隙水压力更大，严重的可使临近构筑物失去使用功能，对施工和周围居民造成重大安全隐患。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，加快振动沉管灌注桩施工时产生的超孔隙水压力的消散，直接降低被保护构筑物基础及侧面的水土压力。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：场地平整，布设监测点；

a）对拟打桩区域与被保护构筑物之间的狭长地带进行场地平整，场地平整标高高于拟打桩区域，平整后铺设中粗砂垫层，沿垫层两侧设置排水沟，排水沟沟底标高低于打桩场地；

b）在被保护构筑物靠近拟打桩区域一侧设置沉降、位移的观测点，并且观测记录好初始值；

步骤二：设置塑料排水板及排水系统；

a）根据需要设置的群桩密度及与被保护构筑物的间距，在被保护构筑物与边桩中部打设1-2排塑料排水板，打设深度超过被保护构筑物基底不少于6m或同桩深相同，塑料排水板顶端埋入砂垫层； 

b）在砂垫层中央埋设PVC排水滤管，对称孔距200-500mm，并用纱网包裹，排水滤管与真空泵相连，每40-80米安装一台真空泵，然后在砂垫层上铺设密封膜，密封膜四边埋入排水沟土中；

步骤三：群桩施工；

a）群桩施工顺序应该沿纵向从被保护构筑物变形缝向远端展开，横向应从临近构筑物一侧向远离一侧展开；

b）施工期间密切观测结果变形情况及排水情况，当变形监测值接近报警值时应暂停桩施工，维持抽真空一定时间，排水减少后再启动桩施工，临近桩施工完毕后根据观测情况选择持续抽真空0.5-1天。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤一a）中的中粗砂垫层的厚度为30-50cm。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤一a）中的排水沟沟底标高低于打桩场地15-25cm。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤一b）中的观测点设置的密度需结合被保护构筑物量及整体刚度确定，对柔性管道为每10m不少于两个，对于混凝土结构每个连续面不少于两个，变形缝两侧各增加1个。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤二a）中的塑料排水板的间距为1~1.5m，塑料排水板顶端埋入砂垫层200mm。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤二b）中的排水滤管的孔径为8mm。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤三b)对检测点应进行实时观测，真空泵是否开启及开启数量，需根据观测到的变形及孔隙水排水量来确定，当观测点沉降、位移始终在5mm以下时可不开启；当观测点沉降、位移增大累计在5-10mm时应半数开启真空泵；当观测点沉降、位移增大累计超过10mm时应全数开启真空泵，并减慢群桩施工速度或暂停施工。

本发明的有益效果是：有效降低振动沉管灌注桩打桩时产生的超孔隙水压力，并使桩周土体二次固结，提高土体抗剪强度，避免打桩过程产生的不利影响，间接降低造价，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明主视方向的剖面图；

图2为本发明平面图。

具体实施方式

如图1和图2所示：一种针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，包括如下步骤：

步骤一：场地平整，布设监测点；

a）对拟打桩区域与被保护构筑物6之间的狭长地带进行场地平整，场地8平整标高高于拟打桩区域，平整后铺设厚度为30-50cm的中粗砂垫层1，沿垫层两侧设置排水沟5，排水沟沟底标高低于打桩场地15-25cm；

b）在被保护构筑物靠近拟打桩区域一侧设置沉降、位移的观测点10，观测点设置的密度需结合被保护构筑物量及整体刚度确定，对柔性管道为每10m不少于两个，对于混凝土结构每个连续面不少于两个，变形缝两侧各增加1个；并且观测记录好初始值；对于不是直接布设在构筑物上离桩施工区最近的点位，应建立好观测点与最近点的关系，方便过程通过观测能直观反映最近点的变形情况。

步骤二：设置塑料排水板及排水系统；

a）根据需要设置的群桩密度及与被保护构筑物的间距，在被保护构筑物与边桩中部打设1-2排塑料排水板2，塑料排水板的间距为1~1.5m，打设深度超过被保护构筑物基底不少于6m或同桩深相同，塑料排水板顶端埋入砂垫层约200mm； 

b）在砂垫层中央埋设PVC排水滤管9，按花管设置孔径约8mm，对称孔距200-500mm，并用纱网包裹，防止堵塞；排水滤管与真空泵4可靠相连，每40-80米安装一台真空泵，然后在砂垫层上铺设密封膜3，密封膜四边埋入排水沟土中，防止漏气；

步骤三：群桩施工；

a）群桩7施工顺序应该沿纵向从被保护构筑物变形缝向远端展开，横向应从临近构筑物一侧向远离一侧展开；

b）施工期间密切观测结果变形情况及排水情况，当变形监测值接近报警值时应暂停桩施工，维持抽真空一定时间，排水减少后再启动桩施工，临近桩施工完毕后根据观测情况选择持续抽真空0.5-1天。

所述的针对饱和淤泥层中振动沉管灌注桩施工的减压方法，其特征在于：步骤三b)对检测点应进行实时观测，真空泵是否开启及开启数量，需根据观测到的变形及孔隙水排水量来确定，当观测点沉降、位移始终在5mm以下时可不开启；当观测点沉降、位移增大累计在5-10mm时应半数开启真空泵；当观测点沉降、位移增大累计超过10mm时应全数开启真空泵，并减慢群桩施工速度或暂停施工。

真空泵设置目的是辅助负压排水，可以加速孔隙水压力消散，在临近侧边桩开山振动沉管前适当开启，过程中根据排水情况及变形观测情况可持续开启或间歇开启。