專利名稱：用于飽和軟粘土地區(qū)的t型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組 合樁復(fù)合地基施工方法。
背景技術(shù)：
目前在飽和軟粘土地區(qū)，常用兩種樁型是鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力空心管樁。前者施 工場(chǎng)地泥漿污染較重而且造價(jià)高、工期長(zhǎng)，使得它在多層及小高層建筑中利用率在逐年降 低；而后者具有明顯的擠土性，目前因擠土造成的對(duì)周邊環(huán)境的破壞，已成為一個(gè)較為嚴(yán)重 的社會(huì)問題。對(duì)高層建筑，以溫州地區(qū)為例(溫州為典型的飽和軟粘土地區(qū))，基本上采用鉆 孔灌注樁基礎(chǔ)，不但造價(jià)高、工期長(zhǎng)，而且泥漿污染嚴(yán)重；另外，目前溫州地區(qū)的多層建筑及 部分小高層建筑，大都采用予應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，而予應(yīng)力管樁由于其明顯的擠土性，施工時(shí)不 可避免將對(duì)臨近建筑物及管線造成破壞，既使采用了預(yù)防措施(如釋放孔、防擠溝)，但在飽 和軟粘土地區(qū)效果不佳，而且特別是布樁密度大于3%時(shí)，幾乎沒有有效的防擠方法。現(xiàn)在 一方面由于建設(shè)方重經(jīng)濟(jì)而輕環(huán)境，另一方面技術(shù)界缺少提供既經(jīng)濟(jì)又少擠土的適中的基 礎(chǔ)類型，使得管樁的擠土破壞已成為一個(gè)較為嚴(yán)重的社會(huì)問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)、安全且具有防擠土 效應(yīng)的用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種用于飽和軟粘土地區(qū)的T型 剛性組合樁復(fù)合地基施工方法，所述T型剛性組合樁包括短樁、長(zhǎng)樁、褥墊層、砼墊層以 及承臺(tái)，其特征在于包括以下步驟(1)短樁施工在指定位置施工兩排平行且呈對(duì)稱 設(shè)置的Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁，每排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁不少于一根； (2)長(zhǎng)樁施工在兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱軸線上施工一根或一根以上的 Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁，所述Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁以兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空 心管樁對(duì)稱中心點(diǎn)為對(duì)稱分布，所述Φ600-Φ 1200鉆孔灌注樁樁端且進(jìn)入持力層內(nèi)至少1 倍樁徑；(3)剪去樁頭外留鋼筋，按常規(guī)樁基要求處理樁頭；(4)施工褥墊層、砼墊層以及承 臺(tái)；(5)按照以上步驟施工其他T型剛性組合樁。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為兩個(gè)連續(xù)施工的T型剛性組合樁中心距離大于18m，在前施 工的T型剛性組合樁的長(zhǎng)樁施工齡期達(dá)到14天或以后施工在后施工的T型剛性組合樁的 短樁。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為對(duì)高層建筑，短樁樁端進(jìn)入持力層內(nèi)至少0. 5米，長(zhǎng)樁的設(shè) 計(jì)承載力/總承載力在50%以上，而且長(zhǎng)樁的置換率/總置換率在50%以上；對(duì)多層建筑， 一個(gè)T型剛性組合樁長(zhǎng)樁為1至2根，長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)承載力/總承載力在40%以上，長(zhǎng)樁的置換 率/總置換率在30%以上。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為褥墊層對(duì)多層建筑用250-300mm厚度的碎石或片石灌粗砂，對(duì)高層建筑用300-400mm厚度的碎石或片石灌粗砂；剛性長(zhǎng)短樁僅進(jìn)入褥墊層內(nèi)，不 可進(jìn)入砼墊層或承臺(tái)內(nèi)，對(duì)多層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi)150-200mm，對(duì)高層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi) 200-300mm。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為從可能最能影響周邊建筑物的T型剛性組合樁先施工，然 后向遠(yuǎn)離被影響建筑方向的路線施工。飽和軟粘土地區(qū)的T形剛性組合樁復(fù)合地基承載力有以下幾方面的受力特點(diǎn) (1)是具有長(zhǎng)樁+短樁+樁間土“三元”復(fù)合作用；( 是長(zhǎng)樁及短樁均為剛性樁。長(zhǎng)樁為主 樁，不僅作為主要受力體承載而且可將荷載通過樁身向地基深處傳遞，以減少壓縮層變形， 短樁的主要作用是輔助長(zhǎng)樁承載，并與常規(guī)樁基相比減少造價(jià)；(3)是由于褥墊層和長(zhǎng)短 樁-土之間的負(fù)摩阻力的協(xié)調(diào)作用，使得長(zhǎng)樁-短樁-土三者協(xié)調(diào)發(fā)展，共同承受建筑物荷 載，達(dá)到最佳的“三元”復(fù)合匹配效應(yīng)。對(duì)多層，采用T形剛性組合樁復(fù)合地基，可以將管樁 數(shù)量減半，使管樁的布樁密度遠(yuǎn)小于3%;對(duì)飽和軟粘土地區(qū)，管樁的布樁密度大于3%后，在 常規(guī)每臺(tái)打樁機(jī)每天6-9根施工速度時(shí)，管樁的擠土影響范圍可以達(dá)到1.5-2.0倍樁長(zhǎng)；而 管樁的布樁密度低于1. 8%，在合理安排施工路線及適當(dāng)減少施工根數(shù)后，管樁的擠土影響 大為減少，能夠降低到合理可控范圍。本發(fā)明技術(shù)方案與常規(guī)樁基礎(chǔ)相比可節(jié)約造價(jià)約30% 左右，而且節(jié)省工期；適應(yīng)性強(qiáng)、減少環(huán)境污染，對(duì)多層建筑，能明顯降低擠土效應(yīng)，有效控 制對(duì)周圍環(huán)境影響，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1為本發(fā)明用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁結(jié)構(gòu)圖； 圖2為實(shí)施例1基礎(chǔ)局部平面施工圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的J6承臺(tái)圖； 圖4為實(shí)施例1原設(shè)計(jì)J6承臺(tái)圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的J7承臺(tái)圖； 圖6為實(shí)施例1原設(shè)計(jì)J7承臺(tái)圖；圖7為實(shí)施例1飽和軟土 T形剛性組合樁復(fù)合地基沉降隨荷載變化曲線圖； 圖8為實(shí)施例1飽和軟土 T形剛性組合樁復(fù)合地基沉降隨時(shí)間變化曲線圖； 圖9為實(shí)施例1飽和軟土 T形剛性組合樁復(fù)合地基典型實(shí)測(cè)變形曲線圖； 圖10為實(shí)施例2建筑物布置及周邊建筑布置示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明公開的用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法，所述 T型剛性組合樁包括短樁、長(zhǎng)樁、褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)，參見附圖1，圖中1為長(zhǎng)樁復(fù)合 區(qū)，2為長(zhǎng)樁、短樁復(fù)合區(qū)，3為承臺(tái)，4為褥墊層，5為長(zhǎng)樁持力層，包括以下步驟(1)短 樁施工在指定位置施工兩排平行且呈對(duì)稱設(shè)置的Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁，每排 Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁不少于一根；(2)長(zhǎng)樁施工在兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心 管樁對(duì)稱軸線上施工一根或一根以上的Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁，所述Φ600-Φ1200鉆 孔灌注樁以兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱中心點(diǎn)為對(duì)稱分布，所述Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁樁端且進(jìn)入持力層內(nèi)至少1倍樁徑；(3)剪去樁頭外留鋼筋，按常規(guī)樁基要求處 理樁頭；(4)施工褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)；(5)按照以上步驟及施工其他T型剛性組合樁。兩個(gè)連續(xù)施工的T型剛性組合樁中心距離大于18m，在前施工的T型剛性組合樁的 長(zhǎng)樁施工齡期達(dá)到14天或以后施工在后施工的T型剛性組合樁的短樁。對(duì)高層建筑，短樁樁端進(jìn)入持力層內(nèi)至少0. 5米，長(zhǎng)樁的設(shè)計(jì)承載力/總承載力在 50%以上，而且長(zhǎng)樁的置換率/總置換率在50%以上；對(duì)多層建筑，一個(gè)T型剛性組合樁長(zhǎng)樁 宜為1根，長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)承載力/總承載力在40%以上，長(zhǎng)樁的置換率/總置換率在30%以上。褥墊層對(duì)多層建筑用250-300mm厚度的碎石或片石灌粗砂，對(duì)高層建筑用 300-400mm厚度的碎石或片石灌粗砂；剛性長(zhǎng)短樁僅進(jìn)入褥墊層內(nèi)，不可進(jìn)入砼墊層或承 臺(tái)內(nèi)，對(duì)多層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi)150-200mm，對(duì)高層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi)200-300mm。從可能最能影響周邊建筑物的T型剛性組合樁先施工，然后向遠(yuǎn)離被影響建筑方 向的路線施工。實(shí)施例1:溫州某大樓位于溫州市區(qū)，主樓為12層，局部13層。根據(jù)勘察院提供的勘察報(bào)告，擬 建場(chǎng)地地形平坦，工程地處飽和軟粘土地區(qū)。按常規(guī)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(北京某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì))， 樁全部落在埋深約65m的持力層上，選用Φ800鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)需65m。承載力控制與 沉降量控制均滿足設(shè)計(jì)要求，但基礎(chǔ)工程費(fèi)用過高(僅樁基部分造價(jià)在650萬元左右，見 表1)。后采用本專利T形剛性組合樁復(fù)合地基工藝及技術(shù)，設(shè)計(jì)采用主樁(長(zhǎng)樁)Φ800，樁 長(zhǎng)61. 2m的鉆孔灌注樁，落在粘土夾中細(xì)砂持力層上；次樁(短樁)選用樁徑Φ500，樁長(zhǎng) ^.2m，壁厚δ =60mm的預(yù)應(yīng)力空心管樁，落在圓礫混粘土持力層上。按本專利修改實(shí)施的 施工圖基礎(chǔ)局部平面見附圖2，代表性的原設(shè)計(jì)承臺(tái)圖與修改承臺(tái)圖6、J7見附圖3至附圖 6 (其中實(shí)心圓點(diǎn)6為鉆孔灌注樁，空心圓點(diǎn)7為空心管樁，3為承臺(tái))。T形剛性組合樁復(fù) 合地基與常規(guī)樁基的造價(jià)及沉降計(jì)算值比較見表1，典型樁承臺(tái)J6、J7的承載力與變形計(jì)算 結(jié)果匯總見表2。表1 T形剛性組合樁復(fù)合地基與常規(guī)樁基的造價(jià)比較表。 表2典型樁承臺(tái)J6、J7的計(jì)算結(jié)果匯總表
權(quán)利要求
1.一種用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法，所述T型剛性組合 樁包括短樁、長(zhǎng)樁、褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)，其特征在于包括以下步驟(1)短樁施工在 指定位置施工兩排平行且呈對(duì)稱設(shè)置的Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁，每排Φ400-Φ600 預(yù)應(yīng)力空心管樁不少于一根；(2)長(zhǎng)樁施工在兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱軸線 上施工一根或一根以上的Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁，所述Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁以兩 排Φ 400-Φ 600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱中心點(diǎn)為對(duì)稱分布，所述Φ 600-Φ 1200鉆孔灌注樁樁 端且進(jìn)入持力層內(nèi)至少1倍樁徑；(3)剪去樁頭外留鋼筋，按常規(guī)樁基要求處理樁頭；(4) 施工褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)；(5)按照以上步驟及施工其他T型剛性組合樁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法， 其特征在于兩個(gè)連續(xù)施工的T型剛性組合樁中心距離大于18m，在前施工的T型剛性組合 樁的長(zhǎng)樁施工齡期達(dá)到14天或以后施工在后施工的T型剛性組合樁的短樁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飽和軟粘土地區(qū)具有防擠功能的T型剛性組合樁復(fù)合地 基施工方法，其特征在于對(duì)高層建筑，短樁樁端進(jìn)入持力層內(nèi)至少0. 5米，長(zhǎng)樁的設(shè)計(jì)承 載力/總承載力在50%以上，而且長(zhǎng)樁的置換率/總置換率在50%以上；對(duì)多層建筑，一個(gè) T型剛性組合樁長(zhǎng)樁為1至2根，長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)承載力/總承載力在40%以上，長(zhǎng)樁的置換率/ 總置換率在30%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施 工方法，其特征在于褥墊層對(duì)多層建筑用250-300mm厚度的碎石或片石灌粗砂，對(duì)高層建 筑用300-400mm厚度的碎石或片石灌粗砂；剛性長(zhǎng)短樁僅進(jìn)入褥墊層內(nèi)，不可進(jìn)入砼墊層 或承臺(tái)內(nèi)，對(duì)多層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi)150-200mm，對(duì)高層建筑進(jìn)入褥墊層內(nèi)200-300mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法， 其特征在于從可能最能影響周邊建筑物的T型剛性組合樁先施工，然后向遠(yuǎn)離被影響建 筑方向的路線施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于飽和軟粘土地區(qū)的T型剛性組合樁復(fù)合地基施工方法，T型剛性組合樁包括短樁、長(zhǎng)樁、褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)，包括以下步驟(1)短樁施工在指定位置施工兩排平行且呈對(duì)稱設(shè)置的Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁，每排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁不少于一根；(2)長(zhǎng)樁施工在兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱軸線上施工一根或一根以上的Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁，Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁以兩排Φ400-Φ600預(yù)應(yīng)力空心管樁對(duì)稱中心點(diǎn)為對(duì)稱分布，Φ600-Φ1200鉆孔灌注樁樁端進(jìn)入持力層內(nèi)至少1倍樁徑；(3)剪去樁頭外留鋼筋，按常規(guī)樁基要求處理樁頭；(4)施工褥墊層、砼墊層以及承臺(tái)；(5)按照以上步驟施工其他T型剛性組合樁。本發(fā)明技術(shù)方案，具有經(jīng)濟(jì)、安全且具有防擠土效應(yīng)的效果。
文檔編號(hào)E02D27/14GK102051887SQ20101058825
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者余闖, 潘林有 申請(qǐng)人:潘林有