CN105133605B - 一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法 - Google Patents

一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，该方法是先通过试桩来确定各个设计标高区域的预应力管桩长度，再进行预钻应力释放孔和沉桩，然后进行试验性监控开挖并获取基坑周边位移资料，最后根据基坑周边位移资料并采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土体开挖，对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩。本发明通过试桩减小淤泥土对预应力管桩的侧压力；通过预钻应力释放孔释放沉桩引起的应力；通过人机结合开挖和分层开挖的土方开挖方法，防止预应力管桩偏位或损伤；通过分段截桩使得预应力管桩两侧的土压力平衡，防止预应力管桩倾斜。本发明不仅能够防止预应力管桩偏位、损伤或断裂，还具有施工质量高和施工成本低的优点。

Description

一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法
技术领域
本发明涉及一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法。
背景技术
现有的建筑工程中，为了缩短施工工期，减小施工噪音和污染，一般采用在地基中打入预应力管桩的方法进行施工。但是，在软土地基中，使用的预应力管桩容易在打桩和开挖土方时出现偏位的现象，施工质量较低；而且，打桩和开挖时产生的水平挤压力还会导致预应力管桩损伤或断裂，施工成本较高。因此，现有的软土地基施工中存在着预应力管桩易偏位、损伤和断裂的问题，导致施工质量较低和施工成本较高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法。本发明不仅能够防止预应力管桩偏位、损伤或断裂，还具有施工质量高和施工成本低的优点。
本发明的技术方案：一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，包括以下步骤：
a、试桩，将一根长度为L0的预应力管桩打入软土地基中进行试桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求，然后测量打入的预应力管桩顶部到各个设计标高Hx(x=1、2、3……)的距离hx，通过公式Lx=L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度；
b、预钻应力释放孔，在软土地基上预钻若干应力释放孔，应力释放孔的直径为预应力管桩直径的1倍～1.2倍，应力释放孔穿透软土层；
c、沉桩，将建筑垃圾铺设在地表并进行碾压 ，然后将长度为Lx的若干根预应力管桩对应压入各个设计标高区域中进行沉桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度满足均设计图纸要求，沉桩顺序为先深后浅、先中间后两侧；
d、试验性监控开挖，完成步骤c后间隔15天或15天以上，在软土地基的局部区域进行试验性监控开挖，挖出基坑并获取基坑周边位移资料；
e、土体开挖，根据基坑周边位移资料，采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土方开挖，并对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩。
前述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法中，所述步骤a中的通过公式Lx=L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度为，当打入的预应力管桩顶部高度高于设计标高Hx时，Lx=L0-hx，当打入的预应力管桩顶部高度低于设计标高Hx时，Lx=L0+hx。
前述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法中，所述步骤c中的先深后浅、先中间后两侧为，先进行沉桩深度较深即低底板处的沉桩，再进行沉桩深度较浅即高底板处的沉桩，先进行地基中部区域的沉桩，在进行地基两侧区域的沉桩。
前述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法中，所述步骤e中的人机结合开挖和分层开挖的方法为，先使用大挖机进行分层开挖，每层厚度小于或等于1.5m，挖至距离基础底部1m～2m处，再采用小挖机进行分层开挖，每层厚度为250mm～300mm，挖至距离基础底部200mm～300mm处，最后采用人工开挖至基础底部。
前述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法中，所述步骤e中的分段截桩为，对于高出设计标高的预应力管桩，每挖出100cm～200cm就截掉预应力管桩顶部高出设计标高的部分，直到预应力管桩顶部与设计标高等高。
前述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法中，所述步骤d为，完成步骤c后间隔15天，在高底板和低底板之间高差较大处进行试验性监控开挖，挖出基坑，在基坑周边布置监测点，每天通过监测点获取基坑周边位移资料，监测时间为7天～15天。
与现有技术相比，本发明提供了一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，通过试桩防止预应力管桩高出设计标高过多，方便土体开挖，减小淤泥土对预应力管桩的侧压力，防止预应力管桩偏位；通过预钻应力释放孔释放沉桩引起的应力，进一步防止预应力管桩偏位；通过人机结合开挖和分层开挖的土方开挖方法，防止在土方开挖过程中软土地基出现土体失稳、塌陷和基坑涌土的情况而导致预应力管桩偏位或损伤；通过分段截桩使得预应力管桩两侧的土压力平衡，防止预应力管桩倾斜。此外，本发明的试验性监孔开挖在沉桩完成后15天或15天以上进行，消除沉桩后形成的土体内聚应力，提高桩基位移资料的准确性，防止土方开挖时预应力管桩偏位和损伤。因此，本发明不仅能够防止预应力管桩偏位、损伤或断裂，还具有施工质量高和施工成本低的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例一。一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，包括以下步骤：
a、试桩，将一根长度为L0的预应力管桩打入软土地基中进行试桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求，然后测量打入的预应力管桩顶部到各个设计标高Hx(x=1、2、3……)的距离hx，通过公式Lx=L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度，当打入的预应力管桩顶部高度高于设计标高Hx时，Lx=L0-hx，当打入的预应力管桩顶部高度低于设计标高Hx时，Lx=L0+hx；
b、预钻应力释放孔，在软土地基上预钻若干应力释放孔，应力释放孔的直径为预应力管桩直径的1倍～1.2倍，应力释放孔穿透软土层；
c、沉桩，将建筑垃圾铺设在地表并进行碾压 ，然后将长度为Lx的若干根预应力管桩对应压入各个设计标高区域中进行沉桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度满足均设计图纸要求，沉桩顺序为先深后浅、先中间后两侧，先进行沉桩深度较深即低底板处的沉桩，再进行沉桩深度较浅即高底板处的沉桩，先进行地基中部区域的沉桩，在进行地基两侧区域的沉桩；
d、试验性监控开挖，完成步骤c后间隔15天，在高底板和低底板之间高差较大处进行试验性监控开挖，挖出基坑，在基坑周边布置监测点，每天通过监测点获取基坑周边位移资料，监测时间为7天～15天；
e、土体开挖，根据预应力管桩位移资料，采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土方开挖，并对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩；所述人机结合开挖和分层开挖的方法为，先使用大挖机进行分层开挖，每层厚度小于或等于1.5m，挖至距离基础底部1m～2m处，再采用小挖机进行分层开挖，每层厚度为250mm～300mm，挖至距离基础底部200mm～300mm处，最后采用人工开挖至基础底部；所述分段截桩为，对于高出设计标高的预应力管桩，每挖出100cm～200cm就截掉预应力管桩顶部高出设计标高的部分，直到预应力管桩顶部与设计标高等高。
由于勘测土层存在一定的误差和持力层变化起伏，当沉桩到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求时，难免存在一些预应力管桩高出或低于设计标高，对于高出设计标高的预应力管桩进行上述的分段截桩处理，对于低于设计标高的预应力管桩则进行常规的截桩处理。
实施例二。一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，包括以下步骤：
a、试桩，将一根长度为L0的预应力管桩打入软土地基中进行试桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求，然后测量打入的预应力管桩顶部到各个设计标高Hx(x=1、2、3……)的距离hx，通过公式Lx=L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度，当打入的预应力管桩顶部高度高于设计标高Hx时，Lx=L0-hx，当打入的预应力管桩顶部高度低于设计标高Hx时，Lx=L0+hx；
b、预钻应力释放孔，在软土地基上预钻若干应力释放孔，应力释放孔的直径为预应力管桩直径的1倍～1.2倍，应力释放孔穿透软土层；
c、沉桩，将建筑垃圾铺设在地表并进行碾压 ，然后将长度为Lx的若干根预应力管桩对应压入各个设计标高区域中进行沉桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度满足均设计图纸要求，沉桩顺序为先深后浅、先中间后两侧，先进行沉桩深度较深即低底板处的沉桩，再进行沉桩深度较浅即高底板处的沉桩，先进行地基中部区域的沉桩，在进行地基两侧区域的沉桩；
d、试验性监控开挖，完成步骤c后间隔15天，在高底板和低底板之间高差较大处进行试验性监控开挖，挖出基坑，在基坑周边布置监测点，每天通过监测点获取基坑周边位移资料，监测时间为15天；基坑周边位移资料如表一所示。
表一
e、土体开挖，根据预应力管桩位移资料，采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土方开挖，并对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩；所述人机结合开挖和分层开挖的方法为，先使用大挖机进行分层开挖，每层厚度为小于或等于1.5m，挖至距离基础底部1m～2m处，再采用小挖机进行分层开挖，每层厚度为280mm～300mm，挖至距离基础底部200mm～300mm处，最后采用人工开挖至基础底部；所述分段截桩为，对于高出设计标高的预应力管桩，每挖出100cm～200cm就截掉预应力管桩顶部高出设计标高的部分，直到预应力管桩顶部与设计标高等高。
由于勘测土层存在一定的误差和持力层变化起伏，当沉桩到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求时，难免存在一些预应力管桩高出或低于设计标高，对于高出设计标高的预应力管桩进行上述的分段截桩处理，对于低于设计标高的预应力管桩则进行常规的截桩处理。
实施例三。一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，包括以下步骤：
a、试桩，将一根长度为L0的预应力管桩打入软土地基中进行试桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求，然后测量打入的预应力管桩顶部到各个设计标高Hx(x=1、2、3……)的距离hx，通过公式Lx=L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度，当打入的预应力管桩顶部高度高于设计标高Hx时，Lx=L0-hx，当打入的预应力管桩顶部高度低于设计标高Hx时，Lx=L0+hx；
b、预钻应力释放孔，在软土地基上预钻若干应力释放孔，应力释放孔的直径为预应力管桩直径的1倍～1.2倍，应力释放孔穿透软土层；
c、沉桩，将建筑垃圾铺设在地表并进行碾压 ，然后将长度为Lx的若干根预应力管桩对应压入各个设计标高区域中进行沉桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度满足均设计图纸要求，沉桩顺序为先深后浅、先中间后两侧，先进行沉桩深度较深即低底板处的沉桩，再进行沉桩深度较浅即高底板处的沉桩，先进行地基中部区域的沉桩，在进行地基两侧区域的沉桩；
d、试验性监控开挖，完成步骤c后间隔15天，在高底板和低底板之间高差较大处进行试验性监控开挖，挖出基坑，在基坑周边布置监测点，每天通过监测点获取基坑周边位移资料，监测时间为7天～15天；基坑周边位移资料如表二所示。
表二
序号 监测项目 累计报警值（mm） 3天累计实测值（mm） 7天累计实测值（mm） 10天累计实测值（mm）
1 基坑底部位移 50 10 12 13
2 基坑顶部水平位移 60 17 19 20
3 周边地标竖向位移 30 8 10 10
e、土体开挖，根据预应力管桩位移资料，采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土方开挖，并对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩；所述人机结合开挖和分层开挖的方法为，先使用大挖机进行分层开挖，每层厚度小于或等于1.2m，挖至距离基础底部1m～2m处，再采用小挖机进行分层开挖，每层厚度为250mm～280mm，挖至距离基础底部200mm～300mm处，最后采用人工开挖至基础底部；所述分段截桩为，对于高出设计标高的预应力管桩，每挖出100cm～200cm就截掉预应力管桩顶部高出设计标高的部分，直到预应力管桩顶部与设计标高等高。
由于勘测土层存在一定的误差和持力层变化起伏，当沉桩到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求时，难免存在一些预应力管桩高出或低于设计标高，对于高出设计标高的预应力管桩进行上述的分段截桩处理，对于低于设计标高的预应力管桩则进行常规的截桩处理。

Claims (4)

1.一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、试桩，将一根长度为L0的预应力管桩打入软土地基中进行试桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度均满足设计图纸要求，然后测量打入的预应力管桩顶部到各个设计标高Hx(x＝1、2、3……)的距离hx，通过公式Lx＝L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度；
b、预钻应力释放孔，在软土地基上预钻若干应力释放孔，应力释放孔的直径为预应力管桩直径的1倍～1.2倍，应力释放孔穿透软土层；
c、沉桩，将建筑垃圾铺设在地表并进行碾压，然后将长度为Lx的若干根预应力管桩对应压入各个设计标高区域中进行沉桩，直到压桩力和预应力管桩进入持力层的深度满足均设计图纸要求，沉桩顺序为先深后浅、先中间后两侧；
d、试验性监控开挖，完成步骤c后间隔15天以上，在软土地基的局部区域进行试验性监控开挖，挖出基坑并获取基坑周边位移资料；
e、土体开挖，根据基坑周边位移资料，采用人机结合开挖和分层开挖的方法进行土方开挖，并对高出设计标高的预应力管桩进行分段截桩；所述步骤e中的人机结合开挖和分层开挖的方法为，先使用大挖机进行分层开挖，每层厚度小于或等于1.5m，挖至距离基础底部1m～2m处，再采用小挖机进行分层开挖，每层厚度为250mm～300mm，挖至距离基础底部200mm～300mm处，最后采用人工开挖至基础底部；所述步骤e中的分段截桩为，对于高出设计标高的预应力管桩，每挖出100cm～200cm就截掉预应力管桩顶部高出设计标高的部分，直到预应力管桩顶部与设计标高等高。
2.根据权利要求1所述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，其特征在于：所述步骤a中的通过公式Lx＝L0±hx计算对应各个设计标高区域的预应力管桩长度为，当打入的预应力管桩顶部高度高于设计标高Hx时，Lx＝L0-hx；当打入的预应力管桩顶部高度低于设计标高Hx时，Lx＝L0+hx。
3.根据权利要求1所述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，其特征在于：所述步骤c中的先深后浅、先中间后两侧为，先进行沉桩深度较深即低底板处的沉桩，再进行沉桩深度较浅即高底板处的沉桩；先进行地基中部区域的沉桩，在进行地基两侧区域的沉桩。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种防止软土地基中预应力管桩偏位的方法，其特征在于：所述步骤d为，完成步骤c后间隔15天，在高底板和低底板之间高差较大处进行试验性监控开挖，挖出基坑，在基坑周边布置监测点，每天通过监测点获取基坑周边位移资料，监测时间为7天～15天。
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