管桩施工中挤土现象的防护
摘要:介绍了在沪宁城际铁路路基管桩施工中,为了避免挤土现象对既有沪宁铁路造成影响采用一系列的有效防护措施,取得了良好成效。

关键词:管桩挤土效应既有线防护
1 工程概况
沪宁城际铁路,是在中国上海与江苏省南京市之间建设联系区域内部交通的高速铁路,其设计速度目标值是每小时350km。

其全长300km,其中江苏省境内268km,走向与现有沪宁铁路基本平行。

而既有沪宁线的能力长期来一直处于饱和状态,在现有沪宁铁路上每日开行各类列车2007年已达到136对,其中旅客列车103对,最小行车间隔只有5min不能满足沿线社会、经济发展的需求,运输供需矛盾非常突出。

并且在1997年至2007年间沪宁线共进行了六次提速改造,目前全线允许列车以每小时160km以上速度运行,其中1/2以上的区段可以200km时速运行。

2 既有线旁管桩施工
预应力高强混凝土管桩,是由专业厂家生产,采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺,将混凝土经离心脱水密实成型,经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土
构件。

与其它桩型相比,管桩具有桩身质量有保障,抗弯、抗震性能好的优点,而且在施工中具有施工速度快、成桩质量好、节省费用的优势。

如今管桩已被广泛运用于建筑工程软土地基的处理当中。

但是由于管桩产生的挤土效应会对临近管桩及建筑物产生一定的负面影响,限制其使用范围。

沪宁城际铁路在路基软土地基中大量使用管桩,而且离既有沪宁铁路路肩距离最近仅20m左右,不到一倍桩长,在管桩挤土效应的范围内,一般认为管桩的挤土效应的有效半径为1.5～2倍桩长,其施工对既有沪宁铁路构成极大威胁。

一旦由于管桩施工造成沪宁铁路发生几个毫米的偏移,最小行车间隔5min以及时速200km每小时的动车组,可以同时导致多辆火车车毁人亡的惨痛悲剧。

为了避免这种事情发生,故需采取有效可行的措施来确保沪宁铁路行车安全。

3 挤土效应
管桩在压入土层时,会对土层进行挤压,造成附近土层变形、地面不同程度的拱起等现象,会对临近管桩及建筑物产生一定的负面影响,这就是管桩的挤土效应。

挤土效应产生的原因主要是由于沉桩施工中的挤土量和超静孔隙水压力。

软土地基中,桩入土时将挤开相应体积的你体,多表现为地基土体向上隆起和侧向水平位移,包括地表、浅层和深层土体的变位。

这必将影响桩的工程质量(变位、上浮),危及邻近建筑物和地下管线的安全。

在饱和软土中管桩,由于桩对土的挤压作用使图的结构性发生破坏,产生很大的超静孔隙水压力,导致土体强度降低,加快导致土层变形,引起挤土效应。

4 挤土效应一般控制措施
根据挤土效应的产生原因分析,为了减小沉桩引起的地基土体变位的影响,必须有效地减少沉桩施工中的挤土量和超静孔隙水压力,或加快超静孔隙水压力的消散,或减小地基变位和超静孔隙水的危害影响范围。

这样一来,就把挤土效应一般的控制措施归结为以下几点。

通过数据观察可以发现在管桩的施工过程中线路左侧挤土现象明显,而线路右侧则怎么没有影响,这说明挤土的方向是可以控制的,对既有铁路的安全稳定行车进行了有效的保护。

7 结语
在既有铁路旁进行管桩施工施工危险性极高,但是新建沪宁城际铁路路基软土地基处理管桩施工由于采取了有效的合理的防护措施未对既有沪宁铁路行车造成任何影响。

这充分说明只要采取合理的防护措施管桩施工说产生的挤土效应会减小到最低,达到允许的要求范围,管桩施工在以后的施工中会得到更为广泛的运用。