挤土桩施工过程中出现地下土体内压力气体喷发现象的分析Ò
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摘 要：在钻孔桩施工时从挤土桩工地地下冒出小股压力气体，该气体不是天然气，这种情形看似非常罕见。本文对产生这种现象的原因进行了分析。Ò
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关键词：挤土桩施工；压力气体；分析Ò
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工程概况Ò
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宁波国际会展中心进出口交易大楼工程占地面积约2万平方米，桩基采用1500余枚Φ500预应力管桩，桩长48米左右；围护采用Φ800钻孔灌注桩。施工场地工程地质情况大致如下：杂填土平均厚度1.7米，杂填土下粉质粘土平均厚度1.1米，下为平均厚度7.42米的淤泥质土（再下面土体省略）。Ò
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问题的出现Ò
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工程桩结束施工，围护桩施工接近尾声时，有一台钻机在钻到离地面约4米左右时，像钻到地下孔穴一样，钻杆突然往下掉，随即从孔口喷出无色无味压力气体，并伴随有气体冲出泥浆时“砰”的一声闷响，声音不大。喷出的气体将孔内的泥浆洒向空中约1米高，紧接着，孔内泥浆涌入穴内，液面下降约0.6米，钻杆下降约0.5米。该孔在施工过程中没有出现其他问题，顺利完成了混凝土浇灌。在后续施工中，距该孔约15米左右的另一台钻机也碰到了同样的问题。以上类似现象在实际工程中很少见到，文献中亦少有类似的报道和讨论。Ò
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原因分析Ò
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该场地位于宁波市郊农田，除了用于灌溉的预制混凝土水管外，无其他管线穿过。产生这种现象的可能性有以下几种：Ò
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1、碰到以前遗留的爆炸物，如炸弹、炮弹等。但从现场情况看，孔口泥浆喷发威力较小，周围土体未受到破坏，不像是爆炸物所致。Ò
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2、遇到地下坟墓或孔洞。坟墓一般由石块和棺木组成，即便是土堆坟墓，也应该置于粘土层以上，而不应该位于淤泥土中，况且在钻孔过程中没有碰到过地下障碍物。另外，淤泥中不可能自行产生孔洞，即使有外因引起孔洞，也会在外因消除后自行封闭，因此可以排除这种可能。Ò
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3、由于桩基施工中造成的挤土效应使得气体聚集，形成气囊。在宁波的挤土桩施工现场，经常可以看到桩顶部位的冒水冒气现象，这是由于在淤泥质土体中存在大量的空隙水和少量的气体，这和土体在沉积过程土中的有机物分解有关。当土体在短时间内受到较大压力后，土中存留的气体、空隙水受到压缩，产生超空隙水压力，这部分压力将沿着土中的缝隙或薄弱部位向外释放。这种冒水冒气现象就是土体内超孔隙水压力和空气压力在土缝隙中释放的结果，有的可持续数天之久。现在设想一下：如果这些土中的压力空气的一部分沿某一通路集聚到某处，该处顶面有较厚的无竖向裂缝贯通的粉质粘土覆盖，除了通向此处的有空气通道的土体外，周围土体由于孔隙水压力和空气压力的消散，使得缝隙闭合，土体密实，这些压力气体便无路可逃。随着土体的进一步挤压，该处气体越积越多，最后形成土中压力水气囊。如果水气囊受到距离较近的土体扰动，使得气囊土壁产生裂缝，气体压力便得到逐渐释放；如果气囊土壁不产生裂缝，气体压力得不到释放，其压力则只好随时间的推移逐渐消散。假如在施工过程中正好于水气囊的顶端将其戳破，则水气囊中的压缩空气和超孔隙水压力在极短时间内迅速派出，产生冲击效应。但由于没有液体在气体喷发时产生飞溅作为标志，且其喷发声音极易被机械噪音所掩盖或混淆，因此人们就不易察觉地下气囊的存在。只有在既碰到气囊又有气体喷发后带来的液体飞溅现象时才知道有这样一种现象。Ò
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结论Ò
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结合以上分析，挤土桩施工过程中出现土体内压力气体喷发是一种由工程施工引起的自然现象的这种可能性极大，它对工程和环境一般不会造成严重的影响。但是冲击效应如果过大，会对施工产生不利的影响，加之地质情况本身就很复杂，还有很多未知的因素存在。因此，在挤土桩施工过程中应考虑桩对土体的挤压效应，尽量采用挤土效应小的桩型，并合理安排施工顺序。Ò
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