挤土类地基处理中的施工与周边

2　挤土类地基处理中的施工与周边 环境问题

CFG桩是经常采用的地基处理方法，当采用长螺旋钻成孔、管内泵压混合料工艺时，也有挤土效应和超静孔隙水压力效应，它不仅对施工过程和桩的承载力产生影响，还会引起场地周边环境和基坑的稳定产生不利影响。

陕西榆林一工程，建筑物20层，场地土为细砂，地下水位6.5～7.0m，采用CFG桩复合地基，桩径400mm，桩长20m。基坑深6.0m，采用水泥土格构式支护体系，宽3.0m，入土深度3.0m。场地及周边环境如图2。施工顺序为水泥土桩格构式支护体系—基坑开挖—CFG桩施工。在进行CFG施工时，发现基坑支护顶部水平位移逐渐增大，达到20cm多。基坑南侧的展览厅地面纵向产生三道明显裂缝，裂缝宽度超过1cm。在工程后期还发现有些已完成的CFG桩有“空壳”现象，甚至沉入土中十多米。经过分析认为，产生这一现象的原因是在CFG施工过程中，会在土体内产生超静孔隙水压力，由于三台设备连续施工，CFG桩施工速度较快，土体中超静孔隙水压力来不及消散而累计增加，土的强度降低甚至失去强度，从而使已完成的CFG桩在自重作用下刺入土中。

图2　基坑周边环境及裂缝情况

在重力式的水泥土格构式支护结构中，作用其上的荷载是外侧土体产生的主动土压力，而抗力则由支护体系的重力和基坑内侧坑底以下土体的被动土压力来提供。当施工过程中超静孔隙水压力累积上升、有效应力和土的强度降低、基坑底以下土体所能提供的抗力也随之降低，使支护结构向内位移。理论研究和工程实践表明，单桩沉桩时产生的超静孔隙水压力随距桩距离对数衰减，饱和软土中单桩施工时桩侧产生的超静孔隙水压力的影响半径最大约为（沿深度有所不同）。在桩群内部，施工初期孔隙水压力随施工过程累积增大，但由于“水裂”作用的存在，孔压达到有效上覆压力即基本趋于稳定。深度不同，稳定值也不相同，埋置越深，稳定值就越大。在桩群以外，孔隙水压力随距离呈线性衰减^［5］，影响范围大约为1.5倍桩长^［4］。据此，在CFG桩施工时产生的超静孔隙水压力，不仅使支护结构抗力减小，还会使较远的地基内部的土体有效应力和强度降低，从而在地面产生不均匀沉降和裂缝。在本工程中，桩长20m，超孔隙水压力的影响范围大约为30m左右，与该工程展厅地面裂缝吻合。

针对工程中出现的情况，对后期工程采取了以下措施：CFG桩施工时，不连续进行，而是隔开一定桩数“跳打”，并控制施工速度，以使产生的超静孔隙水压力尽可能消散，而不会累计上升；对原设计水泥土格构式支护结构的宽度适当加宽，以增加其稳定性。