软土地基中PHC管桩施工对桩周土体影响的监测分析.pdf

[摘要]以中国博览会会展综合体项目为背景，结合桩基施工过程中的超孔隙水压力和土体侧向位移实测数据来分析PHC管桩施工对桩周土体的影响。桩体施工引起的超孔隙水压力和土体侧向位移大小与土体距桩体的距离和土体深度有关，通过实测数据的分析可以得到土体距桩体的距离和土体深度与前两者之间的影响关系。[关键词]地基；PHC管桩；超孔隙水压力；位移控制；监测

内容摘抄：

1工程概况及监测点布置
中国博览会会展综合体项目（北块）位于上海市西部，北至松泽高架路南侧红线，南至盈港东路北侧红线，西至诸光路东侧红线，东至浃港路西侧红线，总建筑面积约147万m2,其中已运行的轨道交通2号线徐泾东站及部分区间隧道从场区中间东西向贯穿。建设场地地理位置如图1所示。建设场地大部分位于正常地层分布区，西侧局部受古河道切割，主要由黏性土、粉性土及砂土组成。部分区域土层分布不均匀或土层缺失，地质情况起伏较大，其地基土分布情况和主要物理力学指标如表1所示。本工程上部结构荷载较大，现有地铁2号线将穿越展览中心区域，基础形式无地下室部分采用独立承台加桩基础，有地下室部分采用基础筏板加桩基础。远离地铁车站部分（距地铁边线50m范围以外区域)采用直径600mm的PHC预应力管桩，靠近地铁车站部分（距地铁边线50m范围以内区域)采用钻孔灌注桩。综合考虑工期和地铁安全保护，工程首先进行地铁边线50m范围以外的管桩施工。施工期间，在距地铁边线50m的土体处布置孔隙水压力、土压力及深层土体侧向位移监测孔，记录检测桩基施工对周围土体的影响，以便有不利情况发生时及时采取有效措施，保证地铁安全。根据场地情况，在距地铁边线约50m处的土体中布设土体侧向位移监测孔，测点间距约40m,共计布设32个土体侧向位移监测孔，编号T01~T32,孔深与桩基长度一致，约50m。在距地铁结构外边线约8m和约50m处的土体中布设土压力和孔隙水压力监测孔，距离地铁结构边线约8处，监测孔间距约40m,距离地铁结构边线约50m处，普遍区域监测剂面间距约20m;土压力和孔隙水压力监测孔每孔设置10只土压力计和孔隙水压力计，为了便于数据分析，孔隙水压力监测孔和土压力监测孔对应布置，每个测孔内孔隙水压力计的埋设深度与土压力计的埋设深度基本一致。各监测孔的布置方案如图2所示，监测频率为1次/d。

2 PHC管桩施工对桩周土体孔隙水压力的影响
PHC管桩施工过程中，对各个监测孔的孔隙水压力进行了连续监测。2012年10月17日（第3天)，SY17,SY18监测孔附近场地开始进行打桩施工，锤击桩距SY17的距离约为10m,距SY18约为15m;10月19日（第5天），锤击桩距SY17和SY18的距离均为10m左右；10月20日至22日（第6~8天)，锤击桩距SY17的距离约为5m,距SY18的距离分别为10,25,25m。10月23日以后，锤击桩远离SY17和SY18的位置，和两个监测孔的位置相距65m之外。
打桩施工期间，SY17和SY18的孔隙水压力变化曲线如图3a,b所示。由图中可以看出，从10月17日（第3天）起，两孔的孔隙水压力开始发生变化，到10月20日（第6天）时，由于此时锤击桩距监测孔的距离最小，因此孔隙水压力的变化值最大，即超孔隙水压力达到最大。而由于锤击桩距SY17比SY18近，所以SY17的孔隙水压力变化远大于SY18,其1d的最大变化值达到184kPa。由此可知，距锤击桩越近的土体，其超孔隙水压力越大，随着距离的增大，土体的超孔隙水压力逐渐减小。超孔隙水压力达到最大值后就进入逐渐消散阶段，初期超孔隙水压力消散较快，之后消散速度逐渐变慢，直至趋于平稳。因为浅层土体排水路径较短，所以超孔隙水压力剩余值较小，而土体越深，超孔隙水压力剩余值就越大。

3 PHC桩施工对桩周土体侧向位移的影响
打桩施工过程中，对各测斜孔的土体侧向位移量进行连续监测，T09和T10测斜孔的测斜曲线如图4所示。由图中可以看出，PHC管桩施工对浅层土体产生的影响较明显，土体侧向位移量较大，随4.3 3m,开挖深度为5.3m,桥梁承台位置为5.95m;
开挖依据“时空效应”理论34，以及纵向分段、竖向分层、分步、对称的原则，结合数值模拟分析确定每次开挖的长度为33.2m,宽度为5.75~6.00m,分层开挖厚度不超过2m,开挖和底板钢筋绑扎混凝土浇筑时间不超过24h。

4.5坑底及时压重加载
核心区分段开挖及时浇筑垫层和底板混凝土后，为减少坑底回弹变形量，采取临时堆载措施，一方面降低卸荷水平，另一方面尽可能缩短卸荷后的暴露时间5]，堆载通常在底板混凝土具备一定强度后即可进行，加载也可在隧道内部进行，以适当平衡上部土体开挖的卸荷量，本项日为取得一定经验，未在隧道内部加载。

（略）

投稿会员：巧克力布丁