管桩上浮的原因主要包括:
1. 土层沉降不均、雨量过大、基础承载力不足、季节变化等自然因素,这些因素可能导致土壤结构发生变化,进而引起管桩在土壤中的错位或上下移动。
2. 挤土效应也是一个重要原因。在沉桩过程中,土体被挤密,孔隙率减少,土体在水平方向被挤密后可能向上蠕动,造成土体向上移动,桩身受到向上的摩擦力使桩体上浮。特别是在饱和粘性土中,沉桩挤土产生的超静孔隙水压力也是导致桩体上浮的一个原因。
3. 施工方法也可能影响管桩的稳定性。例如,锤击法沉桩时,桩顶受到锤击产生竖向应力波,这个应力波会通过桩周土向四周传播,同时桩周土也产生向上的应力波,导致相邻桩受到向上的力并移动。
4. 土体回弹也是导致桩顶上浮的一个原因。在某些情况下,如框构桥基底采用管桩加固时,桩顶高程在自然地面以下,需要采用送桩器把管桩送到地面以下较深位置。基坑开挖后,由于基底卸载使土体回弹,可能造成桩顶上浮。
5. 桩基础密集、土饱和密实、桩间距较小时,沉桩过程中土被挤到极限密实度而向上隆起,也可能导致相邻的桩浮起。
管桩上浮的原因是多方面的,可能涉及自然因素、施工方法和土体特性等多个方面。在实际工程中,应根据具体情况分析并采取相应措施进行预防和处理。