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林本海管桩专题总结

广州大学教授、教高、博导，广东省工程勘察设计大师，国务院特殊津贴专家
新世纪百千万人才工程国家级人选、广东省和广州市政府应急抢险专家
广州大学建筑设计研究院有限公司总工程师，岩土勘测设计研究院院长、注册土木工程师（岩土）
从事岩土工程勘察、设计、施工、咨询、教学和研究工作30余年

一、管桩负摩擦力计算的经验做法

管桩主要以摩擦端承桩为主，摩擦力在其承载机制中占据重要比例。在正常沉积或固结的地层中，包括残积层，通常提供正摩擦力。然而，当管桩穿过软土欠固结地层，尤其是深厚的淤泥层时，会产生负摩擦力。负摩擦力的产生条件是土体固结变形的沉降量超过桩身压缩变形的沉降量。此时，淤泥层以上的所有地层都会提供负摩擦力，而不仅仅是淤泥层本身。

负摩擦力的计算在规范中虽有公式和概念，但实际操作中较为复杂。对于深厚淤泥层，负阻力的中性点可通过经验方法确定：若淤泥层被判定为欠固结层（标贯击数小于三级），则取淤泥层厚度的三分之二加上覆盖层厚度作为负摩擦力的计算段。淤泥层下部三分之一的厚度既不提供正摩擦力，也不提供负摩擦力，而其下的土层则考虑正摩擦力。这一经验做法经过大量工程案例和文献验证，具有较高的可靠性。

二、管桩挤土效应

管桩施工中的挤土效应是工程中需要重点解决的问题。积极的施工措施可以有效减少挤土效应对已完成管桩的影响。管桩作为预制桩，无论是打桩还是压桩，都会产生挤土效应，尤其是在超短桩施工中，后续桩的施工可能导致前桩浮起，造成持力层脱空。

根据经验和设计实践，地面以下六七米的土体在挤土作用下会被挤松，导致地面隆起；而六七米以下的土体则受到挤密作用，这对桩的承载力有一定影响。为减少挤土效应，施工中需注意以下几点：

施工顺序：先施工深桩和长桩，再施工短桩和浅桩；
平面布置：从中间向四周逐步施工；
处理措施：采用复打复压或植入法，尤其是对浅桩。

在大湾区，管桩是基础工程的主要类型之一。该地区地质条件复杂，管桩施工常以强风化岩层为持力层。需注意的是，部分场地由于历史河床摆动，岩层上直接覆盖砂层或风化层，甚至缺失残积土和强风化层。此外，广东地区对边桩和角桩的间距要求有所放宽，进一步凸显了挤土效应的影响。

三、岩溶地区管桩施工的三大注意事项

岩溶地区的地质条件复杂，管桩施工面临诸多挑战。在岩溶区进行管桩设计时，需注意以下三点：

承载力调整：岩溶区管桩的承载力需适当降低。例如，常规承载力为200-220吨的500管桩，在岩溶区只能用到120-140吨；
桩尖设计：采用平底桩尖，以增大桩端与岩面的接触面积，确保承载力；
结构连接：加强承台、底板和暗梁的连接，确保地基基础与上部结构的协同工作。

四、软基断桩和偏桩问题

在大湾区，软土地基分布广泛，工程桩出现偏斜和断桩的现象较为常见。主要原因包括软基厚度较大以及基坑或承台施工开挖的影响。

对于软基上的管桩施工，建议在两层地下室深度范围内，优先从地面施工预制桩。这样可确保送桩深度达到六七米，减少残留高度，便于后续检测和施工。若在基坑底施工，不仅工期延长，还可能因挤土效应导致地面隆起，产生负摩擦力，影响桩的承载力。

在软基开挖过程中，分层开挖虽理想，但实际操作难度较大，易造成偏压作用，导致桩体偏斜甚至断桩。例如，佛山某项目因退挖地下室时形成临时坡面，在偏压土和施工机械的作用下，工程桩出现最大1.2米的偏斜，部分桩甚至断裂。

对于偏桩问题，若偏斜量在0.5倍桩径以内，规范允许；若超过1倍桩径，则需对承载力进行折减，并采取纠偏或补桩措施。同时，应加强地基基础与底板结构的整体性和连接性。

五、超短桩补桩措施

超短桩因后期挤土效应可能导致浮起，其承载力主要依赖端承力，侧阻力作用较小。补桩时需注意以下事项：

复打复压：对原桩进行复打复压，确保其端承力；
引孔处理：适当引孔以减少挤土效应；
压桩力调整：压桩力应达到承载力特征值的2.5-3倍，以确保端承力的有效性。

通过以上措施，可有效减少挤土效应，确保补桩后的单桩承载力满足设计要求。

总结

本文从负摩擦力计算、挤土效应、岩溶地区施工、软基偏桩及超短桩补桩等方面，系统总结了管桩工程中的关键问题及解决方案。通过优化施工工艺和加强结构设计，可有效提升管桩工程的可靠性和安全性。

Last Modified·2025年1月18日 22:26