管桩上浮的原因主要包括:
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,这些因素会导致土壤条件发生变化,进而引起管桩在土壤中的错位或上下移动。
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会被动地向上挤密或蠕动,造成土体向上移动,地面隆起,桩身因此受到向上的摩擦力而上浮。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。
施工方法也可能影响管桩的稳定性。例如,锤击法沉桩时,桩顶受到落锤的冲击力下移,会产生应力波向桩四周传播,桩周土也因此产生向上的应力波,导致相邻桩受到向上的力并可能移动。当桩间距较小时,锤击沉桩对其他桩产生的上浮力会更大。
土体回弹也可能导致桩顶上浮。在某些设计情况下,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较深的位置。基坑开挖后,由于基底卸载使土体回弹,也可能造成桩顶上浮。
管桩上浮的原因是多方面的,包括自然因素、挤土效应、施工方法以及土体回弹等。在实际工程中,应综合考虑这些因素,采取相应的预防措施和补救方法,以确保管桩的稳定性和安全性。