打桩对周围环境影响

1、当前环境问题已经受到人们越来越多的关注，对于挤土桩而言, 无论采取防治措施与否,只要施工过程中存在挤土作用，沉桩时都 会对周围环境产生影响，除常见的噪音、震动影响外，还会使土体 受到一定程度的挤压，致使土中空隙水压力升高,引起地面隆起和 土体产生水平位移，因而会对周围原有建筑物、道路和地下管网 设施带来不利影响。重者会使建筑物基础被推移，墙体开裂，地下 管线破损或断裂,严重影响附近居民的正常生活和人身安全打桩对周围环境的影响，除了土体的变形、位移和形成超静孔隙 水压力外，还有振动、噪声.使原来处在平衡状态下土体的平衡 被破坏.对周围邻近的建筑物带来不良影响。轻则使建筑物的抹 灰脱落；重则使墙体

2、和地坪开裂.圈梁和过梁变形，现浇楼板混 凝土产生裂缝；还能使邻近建筑物地基或路基产生不均匀下沉。预应力管桩施工中会遇到一种称为挤土效应的现象，这是由于沉 桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态而产 生的。挤土效应一般表现为浅层土体的隆起和深层土体的横向挤 出，挤土效应对周围路面和建筑物引起破坏，使周围开挖基坑坍 塌或推移增大，对已经施打的桩的影响表现为桩身倾斜及浅桩(W20 m)上浮。如果压桩施工方法与施工顺序不当，每天成桩 数量太多、压桩速率太快就会加剧挤土效应。挤土桩实心的预制桩，下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或 振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开。这种成桩方法

3、以及 在成桩过程中产生的此种挤土效应的桩称为挤土桩。非灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘 等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土 而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、 钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类 而定义的一种桩型预防措施总结多年来的打桩施工经验，振动沉管灌注桩属于低幅次中频振 动(700 1200次/ rain)，施工时产生的振动对周围建筑物有一 定的影响，特别是软土地区，大规模打桩更易引起周围土体隆起 及侧向位移。笔者认为减少或预防沉桩对周围环境的有害影 响.切断打桩过程中产生的振动波沿水平、竖直方向向邻

4、近建筑 物扩散.可采用下述措施。采用预钻孔打桩工艺预钻孔打桩亦称“钻打法”。它是先在地 面桩位处钻孔，然后在孔中插入套管，通过电动锤振动将桩打到 设计标高。钻孔深度与桩长、土质、邻近建筑物距离等因素有关。 为了兼顾单桩的承载力。不致使承载力受到明显影响，钻孔深度 一般不宜超过桩长的1/3。同时以比最近建筑物的基础埋深深lm为宜。采用钻孔砂桩释放应力沿沉桩区四周。在打桩区外约0. 5 倍桩长处，采用钻孔方式设钻孔砂桩作为应力释放孔，直径 700800mm，间距l 113左右。深度为桩长L+（O. 5 一 1）m, 桩内填以砂子。可有效减少水平振动波的能量。合理安排沉桩顺序沉桩顺序不同，挤土情况亦

5、不同。由于先 打入桩周围的土固结后.土与桩之间产生一定的摩阻力。可阻止 土隆起，所以土隆起多发生在打桩推进的前方。为此施工中常采 用背向被保护建筑物方式进行打桩。同时为保护附近的建筑物。 减少振动对建筑物的影响，群桩宜采取由近而远的打桩顺序。先 打离建筑物较近的桩。后打离建筑物较远的桩。在土质较硬地区 打桩.为避免桩难以打入，宜采取先中间后四周的打桩顺序。控制沉桩速率沉桩时由于挤压、振动而产生的孔隙水压力， 需有一个消散过程。为避免在较短时间内连续打入大量桩，控制 孔隙水压力的增加，减少挤压和振动效应对建筑物的破坏.沉桩 速度应不大于3m / min。沉桩数不大于18根/d。挖防震沟沿沉桩区域

6、四周挖防震沟。宽度0.51.5m，深度比 周围建筑物最深基础深0.51 m。两边放坡，沟内填以松散的砂， 隔断近地表处的土体位移。同时还可阻断打桩产生的地震波。事 实证明。这种沟槽对防振动和防止土体位移都有良好的作用。陈桩施工对周围土体来说,可近似地认为是一个不排水挤土过 程。随着入土桩数量不断增加,土体中孔隙水压力急剧上升，这时 超孔隙水压力很难消散，就会破坏土体的天然结构强 度,引起土 体的隆起和位移。设置排水砂井和塑料排水板等人工排水通道, 可加速孔隙水压力 的消散,是减少沉桩影响的有效且较经济的 之一。尤其是在地下有浅埋含砂性土层时,效果更为明显。排水 砂井是在打桩区的四周或者群桩内部

7、，挖出一定桩径和桩深的桩 体空间，内部填 砂或埋置塑料排水板。在软土地基中,压桩施工进 度过快，不但会显著增加孔隙水压力值,促使邻近土体剪切破坏, 增大地基土体的变形值,而且扩大了超孔隙水压力的地基变位的 影响范围,所以施工过程 中应严格控制每天压桩的数量,其目的 是使挤土引起的超孔隙水压力有足够的时间消散,从 而有效地 减小挤土效应。建筑工程的基础经常采用桩基础，它有许多优点，如实用、可靠、 经济、施工简便等。但桩基础的施工通常都离不开振动型机械, 打桩引起的振动不能忽视,振动的危害可能对周围既有建筑物 产生损伤，影响周围既有建筑物的安全，振动对人身也可能引起 感觉不适和影响健康。因打桩振动

8、而引发的民事纠纷时常发生。 因此予先估计打桩引起的振动量,并采取相应措施对其进行控 制，是一个具有社会效益、经济效益和环境效益的重要课题。打桩引起的振动特性打桩振动是一种冲击型振动,由于振动 波向四周的幅射,形成了振动影响场,其等振线呈封闭环形,类 似平静湖面投入一石子,形成的涟漪，逐渐散开。分析打桩振动 主要有如下特点：在打桩过程中，锤击能量只有很小的一部分损失在锤垫和桩 垫的压缩上及桩的弹性变形和桩与土的摩擦上，大部分能量在桩 尖处以弹性波的应变能形式向桩周土体和地表传播,引起地表 土及其上的物体的振动。打桩引起的振动是瞬间的锤击强迫振动,是一种脉冲衰减振 动，每一锤击力波的时间约为0.4至1s。一般常用柴油打桩机产 生的打桩振动，其主频率域约为20至30Hz,因此与周围既有建 筑物的固有频率相差甚远，不会引起共振。打桩振动的能量也很 小，一般不会超过300KN/m,与地震震动的能量相差甚远，不在 一个量级上，且每次打桩的间隔时间,大于振动的持续时间,因 而每次打桩产生的振动能量是不可叠加的。有人用地震烈度类比 法来评价打桩振动的影响