[發明專利]一種控制剛性樁復合地基工后沉降的方法

無效

• 申請號: 201210186776.8
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102704457A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 蔣紅英;魯進步;慕青松
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于剛性樁復合地基技術領域，涉及一種控制剛性樁復合地基工后沉降的方法。

背景技術

剛性樁復合地基在我國土木工程中得到廣泛的應用。它具有沉降量小、承載力高、穩定快、工期短、價格低廉等特點，取得了較好的經濟效益和社會效益。但工程中問題不少，大多是由于沉降過大，特別是不均勻沉降過大引起基礎結構沉降、樁基損壞等工程事故，有的工程須花費大量資金進行基礎補救加固甚至被迫拆除。

目前在道路工程中，已有一些控制工后沉降的方法，例如：樁-網復合地基、后處理技術等，但對于高層建筑和一些有特殊要求的建筑物和構筑物，還沒有好的方法進行控制。對于有特殊要求的構筑物或建筑物，通常沉降量和差異沉降量的控制是關鍵的問題。剛性樁復合地基工后當樁間土孔隙水的減少，固結沉降，樁間土承載力降低，荷載向樁身轉移，樁頂應力急劇增大，且對樁體產生負摩阻區也增大，會引起樁的附加下沉。當部分樁間土凹陷時，將出現不均勻沉降。

目前減少剛性樁復合地基工后沉降的方法，就是通過提高置換率，減小樁間距，增加樁體剛度及增加樁長。這些方法，都存在不同的缺陷：減少復合地基沉降效果均不明顯，工程投資卻顯著增加；加固區下臥層土體中的附加應力值增大；加大了制樁的難度，且違背了采用復合地基的初衷：充分利用天然地基的承載力，樁土共同工作，達到既滿足承載力的要求，又比較經濟的目的。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種控制剛性樁復合地基工后沉降的方法，通過塊石預備墩的設置，控制剛性樁復合地基由于土體固結引發的工后不均勻沉降，該方法具有經濟合理，施工方法簡單的優勢。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種控制剛性樁復合地基工后沉降的方法，在剛性樁復合地基的樁間土中設置由碎石塊組成的塊石預備墩，塊石預備墩設置在剛性樁復合地基加固最薄弱的之處。

若剛性樁以四邊形布樁，相鄰的四個剛性樁構成四邊形，塊石預備墩設置在四邊形的中心位置。

若剛性樁以三角形布樁，相鄰的三個剛性樁構成三角形，塊石預備墩設置在三角形的中心位置。

所述的塊石預備墩由碎石塊堆砌成圓柱狀。

所述的塊石預備墩的高度為剛性樁樁徑的2～4倍。

所述的塊石預備墩的墩頂標高與剛性樁的樁頂標高相等

由于塊石預備墩壓縮量等于鼓脹量，塊石預備墩的直徑可根據軟土或欠固結土的厚度和狀態在0.1～2m之間選擇。

所述的碎石塊為表面粗糙、有棱角、質地堅硬的碎石料。

所述的碎石料的直徑為60～200mm。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明提供的控制剛性樁復合地基工后沉降的方法，通過在剛性樁復合地基的樁間土中設置由碎石塊組成的塊石預備墩，利用塊石預備墩發生鼓脹效應“自組織”形成“擋土墻”，去約束塌落拱的尺度擴張，切斷數個小塌落拱的相互串通合并的路徑，自動控制不均勻坍塌，讓樁間土凹陷所形成的空洞效應和許多的亞穩態，以塊石微拱橋的方式得到轉化，從而減少變形對褥墊層的影響，達到維護褥墊層中骨架鏈的目的，以避免工后基礎與樁間土的分離，減少樁間土變形對褥墊層的影響，從而能夠達到控制工后沉降尤其是不均勻沉降的目的。

本發明提供的控制剛性樁復合地基工后沉降的方法，對于沉降的控制還在于：

1）石預備墩就設置在最薄弱處，在剛性樁復合地基中，樁體對樁間土具有側向和豎向約束作用，能使得樁間土側向變形減少，豎向變形也受到牽制，但離開樁體較遠處，樁間土受到的約束必然會減小，這也是復合地基加固最薄弱處，是當土體發生固結沉降時，易于使上部褥墊層出現塌落拱的地方，也是石預備墩設置的地方。

2）設置塊石預備墩之后能夠達到：①當塊石預備墩的樁體刺入褥墊層時，塊石預備墩側向擠壓，地基加固薄弱處的樁間土受到擠密處理；②當樁間土出現凹陷，塊石預備墩橫向鼓脹，“自組織”形成塊石拱結構，約束了由于樁間土凹陷，褥墊層材料隨動塌陷，抑制了塌落拱的尺度擴張，切斷數個小塌落拱的相互串通合并的路徑，形成對坍塌的控制，使樁間土繼續分擔荷載；③由于散體材料組成的結構具有變形分布顯著不連續的特征，局部位移可隨墊層厚度而減弱、逐漸消失，所以只要樁間土的凹陷面積受到限制，其上部褥墊層中的響應會迅速減小，直至消失。

3）塊石預備墩由碎石塊組成，其優點是易于自組織搭拱，承擔上部荷載，而且可以就地取材，經濟合理，施工方法簡單。