[發明專利]一種深層密實多枝樁及其應用

有效

• 申請號: 201310232356.3
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103266601A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 李文豪;李勁;王進懷;喻可鑄;付鵬
• 申請（專利權）人: 中鐵科工集團有限公司;中鐵科工集團軌道交通裝備有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D5/48;B66D1/14;B66D1/48;B66D5/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

技術領域

本發明屬于建筑技術領域，具體涉及一種深層密實多枝樁及其應用。

背景技術

鐵路、公路及其它建筑項目建設過程中，往往都需要進行地基處理，樁型的選擇、施工方法等直接決定樁體的承載力及成本。承受豎向下壓荷載的樁是通過樁身側表面摩擦阻力和樁端阻力將上部建筑荷載傳遞到地基深層土（巖）層的。因此，樁體的豎向承載力同樁身的外形幾何尺寸密切相關，而工程項目中，以承受豎向荷載為主的樁居多。

由工程實例和設計計算可以知道，樁身的側表面積與樁身體積之比越大，樁側摩擦阻力所能提供的豎向承載力就越高，而樁身的側表面積與樁身的橫截面形狀直接相關。為提高樁的豎向承載力，可以將樁身橫截面制作成多枝形狀，即以圓柱體和其圓周帶放射狀多枝葉片形成樁體外形。同樣的橫截面積能夠增加截面的周長，就能增加樁身側表面積，相應的增加樁體的承載力。

目前建筑市場上最接近的技術是齒形預制樁，它是在工廠生產的，用樁工機械植于地層中，成本比較高。齒形樁體與樁間土體的摩擦力較小，樁體材料可選擇種類少，樁的直徑、長度等參數，不能完全適應地基處理的需要。

與傳統樁型相比，在使用相同建筑材料的前提下，增大樁身側表面積，提高樁體側摩擦阻力和豎向承載力。現場灌注，能夠很好的適應各種樁長的需求。樁體的材料具有更多的選擇，能夠適應更廣泛的地基處理需求。樁體可以全長或局部具有多枝形，上部可根據設計要求變直徑調控承載力

現有的近似技術是預制齒形樁和普通的圓柱形灌注樁。該類樁型的主要缺點有：

1預制齒形樁由于是工廠預制的，有工地需求時，需要通過可靠地運輸方式將樁體運達工地現場，因此預制齒形樁的齒形外伸尺寸較小，需要保證齒形部位具有足夠的厚度方便運輸，不至于在運輸過程中損壞樁體。普通的圓柱形灌注樁則缺少能夠增加樁體側表面積的枝體，不具備增加樁體側摩擦力和豎向承載力的能力。而多枝樁則為現場灌注形式的，不存在運輸問題，因此枝體的外伸尺寸可以做的比較大，能夠有效的增大樁身側表面積，提高樁體側摩擦阻力和豎向承載力。

2預制齒形樁的樁體長度尺寸相對固定，雖然也能夠根據工地需求分段預制出合適的尺寸，但是該類樁施工就需要接樁，增加了施工工序，降低了樁的可靠性，同時實際施工中，由于地基的土質的差異，同一個工地也很難做到所有的樁長度一致，這就會導致部分樁需要截斷。多枝樁則可以根據實際的施工情況，很好的控制樁體的長度，不需要進行接樁、截斷等工作。

3預制齒形樁為工廠預制成型的，到達施工現場需要進行長途運輸，樁體在植入地基過程中，需要有夾具夾持植樁或者錘擊植樁，因此樁體需要具備足夠的強度才能保證在運輸和施工環節都不會出現斷裂，樁體材料的選擇就需要保證樁體的強度，可用材料的種類受到極大的限制。而現場灌注的多枝樁則可以選擇多種材料，包括各種配比的混凝土、石灰粉、粉煤灰、碎石及其它種類的固化劑等，能夠適應更多的地基處理要求，具備更廣泛適應性和經濟性。

4現有預制齒形樁樁體全長度內截面固定，而多枝樁則可以根據設計要求改變樁體上部的截面尺寸，調控承載力。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于增大樁身側表面積，提高樁體側摩擦阻力和豎向承載力，增強地基土體深層密實度和樁間土體的承載力，預先釋放地基沉降量，在工地現場完成沉管、地基土體深層密實，灌注成樁一體化，減少施工環節，樁體的材料具有更多的選擇，能夠適應更廣泛的地基處理需求，樁體可以全長或局部具有多枝形，上部可根據設計要求變直徑調控承載力。

為了實現上述發明目的，本申請提出了如下技術方案：

一種深層密實多枝樁，包括柱狀主體和片狀枝體，片狀枝體設置在柱狀主體的周圍，其中，所述樁體長度方向為分節段或不分節段，分節段的樁體上部樁體為變徑調控承載力段，下部樁體為多枝段。

其中，所述樁體橫截面主要參數包括柱狀主體直徑ΦDa、片狀枝體長度L、片狀枝體寬度B、片狀枝體數量n，所述分節段的樁體主要參數包括變徑段直徑ΦDb、樁體長度H、變徑段長度h。

其中，柱狀主體直徑ΦDa取值范圍Φ250～Φ600毫米；片狀枝體長度L取值范圍150～450毫米；片狀枝體寬度B取值范圍50～250毫米；片狀枝體數量n取值范圍3～12片，其中片狀枝體之間分布角度不受限制；樁體長度H及變徑段長度h根據地基設計要求確定，樁體變徑部分變徑段直徑ΦDb取值范圍Φ400～Φ1000毫米，樁體能夠改變上部截面尺寸，調控承載力。

其中，多枝樁樁體材料選自混凝土、石灰粉、粉煤灰、碎石或其它種類的固化劑。