桩基施工引起的挤土效应分析及预防措施
桩基施工引起的挤土效应分析及预防措施发表时间：2017-09-07T16:01:49.490Z 来源：《防护工程》2017年第10期作者：康卓1 宋先勇2 [导读] 叙述了打桩施工产生的挤土效应对周围环境的影响，以及产生这种影响的关键因素，并就如何消除这些影响提出了一些防治措施。
1、中国城乡建设发展有限公司北京 100191；2、中交一航局第一工程有限公司天津 300456 摘要：叙述了打桩施工产生的挤土效应对周围环境的影响，以及产生这种影响的关键因素，并就如何消除这些影响提出了一些防治措施。
关键词：桩基施工；挤土效应；防治措施在现代城市建设中，由于高层建筑物的不断增多，桩基础成为常用的基础形式。
它有许多优点,如实用、可靠、经济、施工简便等。
但在城市建筑物密集区,因打桩作业引起的环境病害明显增多。
桩基施工对周围环境的影响已经直接影响到工程质量、安全、进度、造价,甚至企业经营和社会形象,特别是桩基施工引起的挤土效应，有时会造成无法挽回的损失。
社会要向前发展,旧城区要改造,在建造新建筑物的同时,又不致影响原有建筑的正常使用,因此,对桩基施工产生危害的现象进行分析并采取经济合理的预防措施是十分必要的,并且是一个具有社会效益、经济效益和环境效益的重要课题。
1 挤土效应概述 1.1 什么是挤土效应当大量的预制桩打入地基地中，相当于桩体体积的土体就向四周排挤，使桩周围的土受到严重的扰动。
在打桩时产生的振动和挤压的影响下，无论是地表或深层的土体都会发生变形。
在地表附近的土体是向上隆起，而在地表以下较深层地土体，由于覆土层的压力作用，不能向上隆起，就向水平方向排挤，这就是打桩的挤土效应。
它使周围土体结构破坏，从而使土体向上隆起和向四周产生侧各位移。
1.2 桩施工挤土机理及其规律在软弱土层中打桩时,地面下土体受到来自不同方向的挤压扰动,桩周土体最先达到塑性流动和结构性破坏,较远距离的土体仍处于弹性阶段。
挤土影响主要是桩入士时将挤开相应体积的土体,在桩周饱和软粘土中产生超静孔隙水压力,桩周土体孔隙水压力迅速提高,土体抗剪强度大为降低。
经扰动的土体极易蠕变,表现为地表、浅层和深层土体发生竖向和水平的位移,其数值和范围(半径约为桩入士深度)相当可观,直到超静孔隙水压力消散,并恢复到常值,挤土对相邻建筑的地下设施的危害才会停止。
此外挤土可造成已打入的桩上浮、侧移或挠曲;在粘性土中打桩常发生地表隆起。
大量的土体位移常导致邻近建筑物基础上抬、结构变形、地坪和墙面开裂;损坏地下管线和设施以及边坡失稳等一系列环境事故。
2 挤土效应的表现 1 孔隙水压力急剧上升，产生很高的超级孔隙水压力桩群越大越密，则孔隙水压力越高，涉及面越广，消散越慢。
实孔隙水压力上升是使桩、土产生位移的重要原因之一。
压桩过程中孔隙水压力升高，造成土体破坏，未破坏的土体也会因孔隙水压力的不断传播和消散而蠕变，也会导致土体的垂直隆起。
2 地基土发生竖向水平位移桩群越密越大，土的移位也越大，地面隆起量可达50cm～60cm,有时甚至达70cm～80cm。
可能造成近邻已压入的桩产生上浮，桩端被“悬空”，使桩的承载力达不到设计要求；也会造成桩位偏移和桩身翘曲折断等质量事故；并可使相邻建筑物和市政设施的发生不均匀变形以致损坏。
3 已打入桩被上抬和产生侧向位移打桩虽然会使土体产生很大的水平位移，但如果是打桩顺序合理，从中心逐渐向外侧对称施工，使桩所产生的水平位移却并不大。
所以必须重视打桩使土体产生很大水平位移的影响，它的影响范围广，对邻近建筑的威胁大。
3 挤土效应的影响因素 1 桩长的影响容易理解，土体位移与桩长必定呈正相关关系。
而两者又非呈简单的直线关系。
从经验公式知，土体的位移与桩的截面积呈正比，而与测点到群桩形心的距离成反比。
可以发现，增加桩长对水平位移的影响比对垂直位移的影响要大。
也就是说，深部桩的挤土作用将更多地引起土体的水平位移。
2 桩型的影响高层建筑的基础桩除了使用钢筋砼桩外，尚有部分工程使用钢管桩。
从表面上看，钢管桩的壁厚仅 11mm，桩的排土量应不会太大，打入时所造成的土体位移也不应该太大。
但事实上，钢管桩的挤土作用仍然是相当大的，这主要是由桩的土塞效应所决定的。
即开口钢管桩在打入时，土不断被挤入管内，但并不是所有的桩端处的土均被挤入管内，也有部分土被挤向侧面。
桩视作实心混凝土桩计算。
3 打桩速率的影响打桩速率对土体变形的影响主要是由超孔隙水压力引起的。
打桩时，超孔隙水压力的增长速度比其消散速度要快得多，但在打桩间隙，超孔隙水压力却会明显回落。
根据相关监测资料，土体位移在经过了一夜的施工间隙后，其回弹值是相当可观的，土体的变形，实际上是呈锯齿状变化上升的。
但如果不控制打桩速率而昼夜不停地打桩，那么就不存在这种锯齿状的变化，而是呈直线上升。
4 打桩顺序的影响由于先打入的桩对后来打桩产生的土体位移，能产生阻挡作用，故打桩顺序对不同部位土体的位移量也能起到控制作用。
据此，也能通过安排不同的打桩顺序来不同程度地控制土体在不同部位的位移量。
4 挤土效应的防治措施桩基施工中，由于挤土效应的影响，造成地基变形，出现地面隆起，土体向四周侧向位移的现象是不可避免的。
只要能根据具体情况，制定出合理的打桩施工方案和采取相应的合理措施，是可以把打桩施工中所造成的危害降低限度的。
具体措施如下： 4.1桩基施工前的工程措施 1 设置应力释放孔研究表明，在桩位之间预钻孔，可有效释放挤土桩压桩过程产生的压力，减小挤土效应。
在需要保护的地下管线或建筑物一侧设置一排应力孔，可有效减小挤土效应的影响。
预钻孔数量根据布桩量和平面布桩系数确定，并可根据现场监测情况调整。
2 设置防挤槽在压桩区和要保护的建筑物之间开挖防挤槽，可在槽内回填砂或者其它松散材料，这种防挤槽对于减少地基浅层的位移效果较好，用于浅埋管线的保护很好。
防挤槽应挖通，否则会引起应力集中，影响路面和地下管线的安全。
防挤槽和应力释放孔可同时使用。
3设置排水砂井或塑料排水带在打桩区的四周或者群桩之间，设置排水砂井或塑料排水带。
在挤土桩施工过程中，地基土中产生超孔隙水压力，此时，土中水可通过砂井或排水带板排出地面，土体排水固结，体积减小，可有效减小挤土桩形成的挤土效应。
4.2桩基施工期间的工程措施1 控制打桩速率在地基中，压桩施工进度快，地基土体中孔隙水压力值增加快，土体抗剪强度降低明显，地基土体的变形值大，而且扩大了超孔隙水压力和地基变位的影响范围，所以桩基施工应严格控制每天压桩的数量。
控制打桩速率，减慢压桩速度的目的是使压桩挤土引起的超孔隙水压力有时间消散。
超孔隙水压力消散可有效减小挤土效应。
实际打桩过程中，可根据现场测试，控制每天的沉桩根数。
如发现位移量较大，则减少沉桩根数或停止沉桩1～2天。
合理控制打桩速率，控制土体位移。
2 合理安排打桩顺序在各种防治措施中，合理的打桩顺序是最经济实用的。
在小范围内连续快速打桩的挤土效应最强。
应尽量间隔距离打桩，尽量减小挤土效应的叠加。
另外，由于先期压入桩的遮帘作用，打桩的流水施工方向对减小挤土效应有较好的效果。
背着保护对象打桩比对着保护对象打桩的的挤土效应要小得多。
为避免某一侧的地下管线，市政道路或建筑物受影响而产生移动，可以按从这一侧向另一侧的顺序压桩。
如果有些工程四周都有被保护对象，或四周都没有被保护对象，则打桩顺序原则上从中心向外围进行，即先打中部桩，最后打最外侧桩。
这样安排的好处是中部桩施工后有较长的时间释放挤土应力和向外排水，可减少已沉入桩的上浮、偏位的可能性。
3 钻孔取土和取土植桩由于浅层挤土效应比较明显，因此可采用钻孔取土来减小挤土效应。
钻孔的直径宜略小于桩径，深度不超过第一节桩长的2／3.此方法可以有效减小打桩过程中地基土的挤压应力。
当桩长在30m以内时，钻孔取土对减小挤土效应的作用非常明显，对保护地基浅层的管线相当有利。
除钻孔取土外还可以采用取土植桩。
取土植桩是将预制钢筋混凝土桩或钢管桩，用预钻孔等方法进行沉桩后，再采取静压，对桩端进行固根，以增强承载力。
本法与钻孔取土法的主要区别在于钻孔深度较深。
4 加强监测，实行信息化施工监测主要包括地面沉降或隆起的测量，地基土体深层水平位移，已放置桩的竖向和水平位移等。
通过在挤土桩施工过程中对土体位移的监测，控制打桩速率，判断是否需要增加应力释放孔，以及采取其它减小挤土效应的措施。
5 结语挤土效应容易对周边环境造成不利的影响，严重者可能引起邻近的建筑物开裂，道路隆起以及地下管线断裂等工程事故。
因此，有效预估桩基施工产生的挤土效应以及采取减少挤土效应的各种措施具有非常重要的工程意义。
当然，挤土效应对周边环境的影响也有好的一面，在不同的施工环境和要求下应该进行区分，以便对其积极的一面加以利用，对其危害加以克服。
参考文献：[1] 王永良. 桩基施工对周围环境的影响[J]. 西部探矿工程，2004.3[2] 张群贤. 打桩施工中产生的危害与防治[J]. 工程建设与设计，2003.8[3] 崔勇. 打桩事故的原因分析及治理方法[J]. 太原科技，2003.2[4] 廉进生. 打桩施工对环境的影响及防治措施[J]. 铁道标准设计，2001.11[5] 王兴龙石春梅. 桩长、桩型及打桩的速率、顺序等因素对挤土的影响[J]. 土工基础，2004。
预制桩挤土效应的现场监测与防治措施
与防治措施2023-11-06CATALOGUE目录•引言•预制桩挤土效应现场监测方案•预制桩挤土效应的影响因素•预制桩挤土效应的防治措施•工程实例分析•研究结论与展望01引言背景介绍预制桩作为常用的基础形式，被广泛应用于各类建筑工程中。
然而，在预制桩施工过程中，挤土效应引发的环境影响和工程问题逐渐受到关注。
挤土效应会导致周围土体的位移、变形，对周围建筑物、地下管线等造成影响。
研究目的和意义探讨防治预制桩挤土效应的措施，为工程实践提供理论支持和指导。
通过本研究，旨在提高预制桩施工的质量和安全性，减少对周围环境的影响，实现工程与环境的和谐发展。
研究预制桩挤土效应的现场监测方法，了解其对周围环境的影响规律。
02预制桩挤土效应现场监测方案在桩身侧面贴设土压力盒，监测桩身与土壤之间的压力变化，以此判断挤土效应的程度。
监测方法选择土压力盒监测法在桩基施工前，设置静力水准仪于测点，实时监测地表沉降，以此判断挤土效应的影响。
静力水准监测法在桩基施工前，将深层沉降仪埋设至桩底附近，监测土体深层沉降，以获取挤土效应的深度影响信息。
深层沉降仪监测法监测系统建立建立监测网络将选择的监测点位连接成网，以便能够全面反映挤土效应的影响范围。
确定监测频率根据施工进度和地质条件，设定合适的监测频率，确保能够捕捉到有效的数据。
选择合适的监测点位根据工程地质条件、基础形式及大小、桩的分布情况等因素综合考虑，确定监测点位。
利用自动化设备对选定监测点进行数据自动采集，减少人为误差。
数据自动采集数据整理数据分析对采集到的数据进行整理，提取有用的信息。
将整理后的数据与施工前的数据进行对比分析，以评估挤土效应的影响。
03数据采集与分析020103预制桩挤土效应的影响因素不同的桩体材料对挤土效应有不同的影响，例如混凝土桩比钢桩更容易产生挤土效应。
桩体材料不同的桩体截面形状也会影响挤土效应，例如方形和圆形桩的挤土效应就有差异。
桩体截面形状桩体长度越长，挤土效应通常也会更显著。
静压桩施工的挤土效应分析及控制措施探讨
建筑科学2017年6期︱83︱静压桩施工的挤土效应分析及控制措施探讨庞威修广西建工集团第三建筑工程有限责任公司，广西 南宁 530001摘要：静压桩沉桩时的挤土效应是一个很复杂的课题，本文结合具体的工程概况，在简要探讨静压桩挤土效应形成机理及其影响的基础上，具体阐述了减少挤土效应的综合防护控制措施，以期为类似工程实践提供参考。
关键词：静压桩；挤土效应；控制措施中图分类号：TU74 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）06-0083-01对地面造成较强压力是所有建/构筑物的特性，因天然地基承载力有限，因此要利用桩基础来进行巩固。
静压桩具有无噪音、无振动、承载性能稳定、施工速度快等诸多优点，成为当前城市工业与民用建筑、桥梁、港口码头等工程中较常用的桩基形式。
但静压桩属于挤土桩型，施工中所产生的挤土效应会对周边环境造成诸多不良后果，如道路隆起、已完成桩上浮倾斜、周围地下管线断裂、邻近建/构筑物开裂等等，尤其是在用地紧张地区及密集的建筑群中挤土效应产生的负面影响更为严重。
本文结合所主持的某住宅楼工程静压桩基础施工实践，就静压桩的挤土问题及控制措施进行粗浅探讨。
1 工程概况 城市中心的住宅楼工程，建筑面积约40000m 2，由3栋33层高层住宅与共用五级人防地下室组成。
根据《工程地质勘察报告》该场地各岩土层主要为饱和黏性土、粉性土和砂土，其中从第①层～第⑤层的灰色粘土为饱和软土层，第⑥层为粉土层，第⑦层灰黄色砂质粉土层，地质状况属于高压缩性且不均匀、含水量高、密度小的第四纪沉积物。
工程桩基设计采用PHC-AB600-110-54型高强预应力管桩，即桩径φ600mm，壁厚110mm，桩长54mm，桩数共349根。
桩基持力层为⑦2层，单桩竖向承载力特征值为3165kN，静载值为5064kN。
地基土从第①层～第⑥层的PS(比贯入阻力)≤1.3MPa，沉桩阻力小，而第⑦层的PS(比贯入阻力)达11．72MPa，土层厚度达4.2-5.1m，故对φ600管桩而言沉桩阻力较大，因此桩基施工采用YZY 一800型静力压桩机，以便沉桩质量满足设计和施工规范要求。
浅析管桩的挤土效应及其应对技术方法
浅析管桩的挤土效应及其应对技术方法摘要：桩基工程由于其诸多优点而在软土地基的城市建设中获得日益广泛的应用。
但是管桩在沉桩过程中会对桩周土体产生挤压，并产生超静孔隙水压力，从而影响周围建筑物和地下管线等公共设施的安全。
本文将在已有的研究成果的基础上采用新的思路对软土地基中管桩沉桩问题进行了进一步的研究。
关键词：软土地基；管桩；挤土效应；圆孔扩张引言：随着城市环境要求减少施工污染及静压管桩大力推广和应用。
静压法沉桩由于其有无噪音、无振动、无污染、无冲击力等优点，同时选用高强预应力管桩作为基础，具有工艺简明、技术可靠、造价便宜、检测方便等特点，使得越来越多的建设单位认识到了管桩的优越性和良好的社会经济效益。
以下对管桩入土后产生的挤土效应所引发的一系列问题进行深入探讨，希望对设计、施工、监理有所帮助。
1.概念及其产生机理静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往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，产生挤土效应。
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，对已经施打的桩的影响表现为桩身倾斜及浅桩（≤20m）上浮。
某工程同一承台桩间距为1.35m～1.7m，均大于2倍桩径，柱距为7.0～10.0m之间，工程管桩采用PTC-A550(70)-10和PC-AB550(100)-10，且桩长≥45m，在沉桩时，由于桩对土的挤压，在桩周围达1.5倍桩长范围内的粘土层中产生超孔隙压力水，超孔隙压力水随着土体的隆起和侧移而慢慢消失，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。
2.挤土桩的分类首先我们将桩按挤土情况进行分类，在桩挤土的过程中，体积等代率越大，其危害越大。
根据挤土效应的大小，将桩分为三类：排挤土桩通常指预制钢筋混凝土桩、木桩、沉管灌注桩等。
非排挤土桩如挖孔桩，钻孔灌注桩等。
低排挤土桩概念不够明确，排土程度多少没有具体的标准，一般认为如H 型钢桩，开口管桩等。
管桩施工中常见的质量问题及防治对策
静压预应力管桩施工中常见的质量问题及防治对策1、挤土效应和振动影响原因分析：静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往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，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；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、布桩过多过密，加剧了挤土效应.防治方法：(1)控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，孔径约比桩径小50-100MM，深度宜为桩长的1 /3 —1/2,施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法,但在施工过程中严禁形成封闭桩。
(2)控制沉桩速率，一般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线，并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行;桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打;承台边缘的桩，待承台内其他桩打完并重新测定桩位后，再插桩施打；有围护结构的深基坑中的静压管桩，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制.（3）设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象;设置隔离板桩或地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应.（4）沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型.（5）控制施工过程中停歇时间，避免由于停歇时间过程，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难.同时，应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接，制定合理的桩长组合。
预应力混凝土管桩挤土效应的实例分析与防治措施
预应力混凝土管桩挤土效应的实例分析与防治措施摘要：本文以实际案列分析了预应力混凝土管桩在施工过程中的挤土效应现象，通过群桩施工产生的桩位上浮、侧向位移以及对周边环境的影响，总结出了预应力混凝土管桩在群桩施工时减小挤土效应的施工方法与防治措施。
关键词：预应力混凝土管桩挤土效应防治措施引言预应力混凝土管桩具备桩身强度高、单桩承载力强，施工速度快，工业化生产的特点。
同时，相较于成孔灌注桩，它的造价更低，现场安全文明施工效果更好，故预应力混凝土管桩在沿海地区及软土地质工程中得到广泛应用。
但其产生的挤土效应对自身沉桩质量及周边环境造成的不利影响不容忽视，在施工过程中应选择合理的施工方法，并采取预防挤土效应的相关措施。
1 浅析预应力混凝土管桩挤土效应的特点预应力混凝土管桩沉桩是一个非常复杂的过程，由于桩自身的体积占用了土体原有的空间，压缩了土体体积，破坏了自然土体环境平衡。
根据土体圆周扩散的理论，我们可以发现后期土体应力释放与桩周土的含水率、饱和度相关，由于地下土质不均匀分布及含水率差异，因此产生的应力场很难得到一个准确均匀的数值。
故当土体应力不规则释放时，极易出现地基土体向上隆起和侧向土体位移，造成对周边环境的扰动，同时也对工程桩造成上浮，偏位的不良情况，直至土体应力释放完成前，均会存在主体结构开裂的质量隐患。
2 工程实例分析与防治措施2.1、工程概况昆明市西山区某大型文化旅游城项目，分为星级酒店、商业综合体、娱乐旅游场馆、别墅公寓、大型住宅小区等多个业态，整体建筑面积约220万平米，项目所在地位于原滇池回填区，地下土质情况较为复杂，属于软弱土地质，根据工程条件，本项目多个地块的桩基形式均为预应力混凝土管桩，为摩擦端承型桩，设计参数为PHC-500-AB-125-30m，桩端进入持力层深度不小于1米，以终压力值与桩长为双控指标，但以控制桩长为主。
桩身强度C80，设计采用封口型十字钢桩尖。
2.2、案例一本工程A4地块拟建一栋单体公寓及附属地下停车场，总建筑面积约1.38万平米，地下1层，地上12层，建筑高度43.05米，结构形式为框架剪力墙结构。
挤土效应方案
采取加固措施
增加支撑体系
在关键部位增加支撑体系，如增 加桩基、钢板桩等，以增强土体
的稳定性。
注浆加固
通过注浆方式对土体进行加固， 提高土体的承载力和稳定性。
其他加固措施
根据实际情况采取其他有效的加 固措施，如增加土体锚杆、使用
土压力控制技术等。
及时反馈与调整施工方案
实时监测
在施工过程中对土体进行实时监测，及时发现挤 土效应的迹象，为调整施工方案提供依据。
基础下沉
土壤挤压可能导致建筑物 基础下沉，影响建筑物的 稳定性和安全性。
结构裂缝
由于土壤挤压和施工精度 问题，可能导致建筑物出 现结构裂缝，影响建筑物 的正常使用和寿命。
2023
PART 03
挤土效应的预防措施
REPORTING
合理安排施工顺序
遵循先撑后挖的原则，按照施工组织设计合理安排土方开挖和支撑施工顺序，避 免土体长期裸露和多次倒运。
建议 加强盾构施工过程中的监测工作，及时掌握周边 建筑物的动态变化，为应对措施提供科学依据。
2023
PART 06
结论与建议
REPORTING
结论
挤土效应是当前城市发展中的重 要问题，需要采取有效的措施进
行解决。
城市规划和管理是解决挤土效应 的关键，需要从多个方面入手， 包括土地利用、交通、环境等方
挤土效应对周围环境、建筑物、地下 管线等造成一定的影响，如地面隆起、 裂缝、管线破裂等，因此需要采取有 效的措施来控制挤土效应。
挤土效应的定义
01
挤土效应是指桩基施工、地下连 续墙施工等过程中，由于施工扰 动导致周围土体发生位移、变形 等现象。
02
挤土效应的产生与施工方法、土 体性质、地下水位等因素有关， 其影响范围和程度也与这些因素 有关。
徐州地区预应力管桩挤土效应分析与预防
徐州地区预应力管桩挤土效应分析与预防发表时间：2021-01-06T07:33:50.247Z 来源：《建筑细部》2020年第26期作者：张德成[导读] 预应力管桩由于是工厂化制作，生产工艺简单、桩身强度高、质量可靠，施工速度快、无污染、造价低、检测方便等优点，近年来在徐州市得到广泛应用江苏华晟建筑设计有限公司预应力管桩由于是工厂化制作，生产工艺简单、桩身强度高、质量可靠，施工速度快、无污染、造价低、检测方便等优点，近年来在徐州市得到广泛应用。
但由于徐州地处黄泛区，广泛分布有粉土、粉砂与粘性土交互层，在管桩施工过程中，挤土效应明显，轻则造成沉桩困难、影响桩基施工质量，重则造成周边建筑物及市政道路、管线开裂破坏，产生不良社会影响。
因此，分析研究预应力管桩挤土效应及其产生的影响，提出相应的预防措施，有重大意义。
1.预应力管桩挤土效应产生机理及不良后果（1）预应力管桩挤土机理分析a．粘性土地层中的管桩：预应力管桩打入黏土后，将从三方面改变地基土的状态；一是破坏地基土的天然结构，改变管桩周围的土体重塑部分结构；二是因打桩而改变土的应力历史，桩邻近土的应力状态也随之改变；三是随着打桩的进行土体被急速挤压，造成桩周土体中的孔隙水压力急剧上升，有效应力减少。
沉桩过后，因上述三种作用的存在，使得桩周土（包括桩端土）的强度大为降低，但随着打桩后时间的增长，土的强度会随着粘性土不排水强度的触变回复和孔隙水压力的消散而增长。
在黏性土中打桩易产生临近桩上浮及造成地面隆起。
b.粉土（砂土）地层中的管桩：徐州地区粉土分布广，沉积时间短，属新近黄泛沉积、处松散、欠固结状态，具有可液化特性。
管桩打入粉土过程中，因打桩使桩周土体中的孔隙水压力急剧上升，在重复大量的振动作用下，极易造成桩周土体液化，土的摩擦力、黏聚力急剧下降，短期内产生地表沉降。
但打桩后，由于打桩对周围土体有挤密作用、粉土强度快速恢复并得到挤密，使得后续桩施工困难，难以达到进入持力层的深度。
工程地质知识：采取有效减小挤土效应的措施
工程地质知识：采取有效减小挤土效应的措施（1）设防挤沟防挤沟应在邻近周边建筑物或道路处设置，以减少压桩引起表层土的水平位移。
（2）应力释放孔应力释放孔设计考虑周围建筑物及道路、管线等分布远近、对变形及沉降敏感性和场地内各公寓楼工程桩的布置密度等影响因素，布置应力释放孔。
应力释放孔应填充中粗砂至地面，利用砂性土的强透水性，及时消散管桩施工过程中产生的超孔隙水压力。
（3）预钻孔辅助沉桩采用先钻孔取土，再静力压桩的方法。
具体做法是：选1根比桩径稍细的钢管，并将抱箍千斤顶的夹具改造成网弧形，以夹持钢管。
在钢管上每隔30cm水平焊1根钢筋防止下压时打滑。
施工时用圆弧形的夹具象压桩一样将开口钢管压下，下压的深度视土的坚硬程度（反映为压桩力的大小）而定。
然后拔出，在地面上敲打钢管倒出管内的积土，再下压、上拔，如此反复，使妨碍沉桩的坚硬土层变薄，再行压桩。
此时桩会被顺利压下。
（4）压桩顺序在软土地区打较密集的桩时，为了避免或减轻打桩时由于土体的挤压而发生移动，除了应遵循自中间向两个方向对称或向四周、由一侧向单一方向的打桩顺序外，应该先根据地质资料粗略判断桩的深浅，宜先深后浅，对不同规格的桩则宜先大后小。
以使土层挤密均匀，避免发生较大的位移和偏斜。
（5）合理安排压桩进度在软目土地基中。
沉桩施工速度过快，不但显著增加超静孔隙水压力值，还使邻近土体因剪切而破坏，增加地基土体变位值，而且扩大了超静孔隙水压力和地基变位的范围，因此沉桩速度要合理。
（6）特别注意事项压桩过程中，对周围的建筑物包括己完成的桩基，一定要采取切实可行的位移、沉降监测措施，这是整个施工过程中的重中之重。
对桩的上浮、桩平面位移的监测，监测的数据需详细记录，及时统计、分析比较。
如发生桩有较大上浮，说明产生了挤士效应。
此时应作出相应的调整措施，如放慢施工速度。
挤土效应
3.3施工工程中采取的措施
(1)采用先开挖基坑后沉桩的施工工艺，减少地基浅层软土的侧向 位移和隆起，有利于降低沉桩所引起的超静孔隙水压力，从而减少地 基深层土体变位。 (2)在空心管桩施工中采用边沉桩边掘削的施工工艺，可明显增 大桩内土芯量，提高桩的排土量，显著减小沉桩挤土对地基变位和超 静孔隙水压力的影响程度和范围。 (3)设置防挤土槽，以减少地基浅层土体的侧向位移和隆起影响， 并减小邻近浅埋式基础的建筑物和地下管线的差异变位影响。
挤土效应
1、概念 预应力管桩施工时会遇到一种成为挤土效应的现象，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。如 图1所示。
图 1
图 2
图1 挤土效应
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 周围开挖坑基坍塌或推移增 大，对已经施打的桩的影响 表现为桩身倾斜及浅桩 （≤20m）上浮。（如图2所示）
(4)合理安排沉桩施工顺序、进度。
(5)采用降低地基中地下水位或改善地基土的排水特性，减小和加快 消散沉桩引起的超静孔隙水压力，防止砂土液化或提高邻近地基土体的 强度，以增大其对地基变位的约束作用，从而减少地基变位及其影响范 围。 (6)设置防挤孔，以减少地基土体的变位值及其影响范围，并减少对 邻近建筑的变位影响。 (7)采用防渗防挤壁，可适当控制超静孔隙水压力的影响范围，并加 强对沉桩邻近地区地基变位的约束作用，有效地防护邻近建筑物免受伤 害。
从工程案例谈管桩挤土问题的危害及防治措施
从工程案例谈管桩挤土问题的危害及防治措施发表时间：2016-03-14T10:52:08.513Z 来源：《基层建设》2015年22期供稿作者：陆卫平[导读] 广东顺德华兴达岩土工程有限公司锤击或压入式预应力管桩在成桩过程中，由于挤土作用，桩周土会发生扰动重塑。
陆卫平广东顺德华兴达岩土工程有限公司建筑工程广泛使用的预应力管桩基础，通常都是采用锤击法或者是静压法进行沉桩的，按照成桩方法对土层的影响进行分类，它属于挤土桩型，由于其在成桩过程对桩周围土体有挤开或压密的作用，土体受到严重扰动后其原始结构会遭到破坏，这个破坏过程必然使施工场地的周围坏境和桩体的受力性状产生变化，当这种变化超出一定限值的时候，就会产生危害，这就是我们通常所说的“挤土问题”的危害，那么挤土问题有什么危害呢？预应力管桩在工程实践中又如何消除这些危害呢？笔者通过大量的工程实践，从几个典型的工程案例中试图分析其挤土问题的危害，并介绍防治危害的一些处理措施，供同行同鉴。
一、挤土效应中土体的变化形式锤击或压入式预应力管桩在成桩过程中，由于挤土作用，桩周土会发生扰动重塑，侧向压应力增大，其中径向的压力是最大的。
1、对于非饱和土、砂土，土受侧向挤压主要表现为土的孔隙减少而增密，土越松散、粘性越低，其增密的幅度就越大，土的密度增大，对桩体也会产生挤压作用，对于群桩，桩周土的挤密效应就更为显著。
另外，随着土密度的增大，桩侧土阻力也随之增加。
2、对于饱和粘性土，由于瞬间的排水固结效应不显著，压缩变形小，引起的超孔隙水压力，使得土体受侧向压力下并不是增密，而主要是以横向位移变形和竖向隆起为主。
横向位移随离开桩距离的增大而减少，在地面下一定深度处最大，影响范围达到（4～5）D；竖向隆起在距桩轴线（1～2）D处最大，影响范围可达（3～5）D。
二、挤土效应危害的表现预应力管桩施工过程或桩施工完成后，由于挤土效应，土体对周边建筑物或设施（如房屋、道路、管线）、边坡等进行挤压而造成变形、损坏和失稳，这是挤土效应最常见的一种现象。