[發明專利]一種用于提高非擠土樁復合地基承載力的方法

有效

• 申請號: 201310381562.0
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103437357A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 韓小雷;李耀琨;季靜;趙穎
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E02D7/20
• 分類號: E02D7/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種非擠土樁復合地基的處理方法，特別是涉及一種提高樁端存在軟弱夾層的非擠土樁復合地基承載力的施工方法，該方法尤其適合于石灰巖地區場地復雜地層存在起伏很大的基巖面的非擠土樁復合地基承載力的提高。

背景技術

樁體承載力是決定復合地基承載力的重要因素，尤其是剛性樁、半剛性樁復合地基。非擠土樁樁端持力層的性質很大程度決定了基樁承載力的大小。若樁長較小，樁周土摩阻力有限，且樁底為承載力較低的軟弱層，則基樁在設計荷載作用下往往出現過大沉降而無法達到驗收標準。若可以改進施工方法，使樁端支承條件得到明顯改善，則基樁承載力將會大大提高，從而保證設計要求的復合地基承載力得到滿足。

高層建筑結構豎向荷載大，常需采用樁基礎或剛性樁復合地基才能滿足承載力和變形要求。石灰巖地區地下隱伏溶洞規模大、范圍廣，采用半剛性樁、剛性樁復合地基，在保證地基較高承載力的同時，可以有效減小樁端荷載，從而防止溶洞頂板破壞。經大量工程實踐證明，這是石灰巖地區一種有效的地基處理方法。巖溶是由于具有流動性的地下水長期侵蝕形成的。基巖表面賦存有一層地下水，具有較大的侵蝕性，造成石灰巖基巖起伏不平，有時巖面傾角達70°～90°。并且，基巖均為微分化巖，強度很大。若使用PHC管樁等擠土樁，采用打入或靜壓的方法，極易在樁端達到巖面時出現反力陡增，樁體沿斜巖面下滑，導致斷樁。若采用長螺旋樁等非擠土樁的形式，則可避免斷樁，且經濟性好。在長螺旋樁施工時，鉆至基巖面時，已很難再繼續鉆進，否則很容易造成既損壞鉆頭，又沒有鉆入基巖的現象，增大成本。而由于基巖傾角很大，樁端與傾斜巖面的接觸面積往往很小，樁端實際上大部分是支承在基巖面上的軟弱夾層中，導致基樁的承載力嚴重不足。再進行補樁會大大增加成本，且承載力往往不能根本上得到提高。因此需要控制樁端支承條件，以保證持力層有足夠的強度和剛度。

發明內容

為克服復合地基中樁端大部分處于基巖面上軟弱夾層中的情況，本發明提供一種復合地基非擠土樁處理方法，用于提高基巖起伏不平、傾角很大條件下，樁端難以完全支承在基巖上，大部分處于軟弱夾層中的非擠土樁的承載力，以滿足復雜地層條件下半剛性樁、剛性樁復合地基承載力的要求。

傳統灌注樁（長螺旋樁、鉆孔灌注樁、沖孔灌注樁等）施工時，為保證樁側摩阻力及樁端阻力可以得到有效發揮，成孔并灌注好混凝土后，要進行一系列養護措施，并減少對樁體的擾動，以保證實際受荷時樁的側摩阻與端承力可以得到有效發揮。因此，現有技術施工中忌諱對灌注樁進行復壓，認為復壓將破壞樁側摩阻力，并易導致斷樁和樁端及樁端持力層的破壞。在現有的施工過程中，尚無任何對灌注樁復壓的報道。對于基巖面起伏不平，巖面傾角很大（基巖面傾角大于或等于60°）的場地條件，非擠土樁施工時，絕大部分非擠土樁端僅有很小一部分與基巖接觸，大部分面積處于基巖上表面的一層軟弱夾層中，從而導致樁端持力層很弱，復合地基承載力達不到設計要求。而進行補樁等其他處理方式則成本巨大，耗時很長。經過大量的試驗，本發明創造性發現在現有非擠土樁基礎上進行復壓，合理控制壓樁力，可以大幅度提高非擠土樁承載力，進而提高非擠土樁復合地基承載力。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種用于提高非擠土樁復合地基承載力的方法：對于石灰巖地區，基巖面傾角大于或等于60°，基巖上表面上有一層由炭質頁巖組成的軟弱夾層，該地區的非擠土樁施工復合地基，對施工后經檢測非擠土樁的承載力不達標的樁體進行如下處理：

在非擠土樁上安裝靜壓樁機和送樁器，靜壓樁機通過送樁器分2～4次對非擠土樁進行復壓，每次復壓的過程如下：靜壓樁機液壓裝置由零逐漸增加壓樁力，直到最大壓樁力P_ze，在最大壓樁力穩定t_w時間，稱為穩壓時間；每次最大壓樁力相同，按如下公式確定：

當6m≤L≤8m時?P_ze=βQ_u=(1.25～1.67)Q_u

當8m＜L≤15m時?P_ze=βQ_u=(1.25～1.43)Q_u

當L＞15m時?P_ze=βQ_u=1.25Q_u

其中，L為樁長，Q_u是非擠土樁的豎向承載力極限值，由設計單位根據工程地質條件和建筑任務確定；P_ze是靜壓非擠土樁時的最大壓樁力；β是非擠土樁豎向極限承載力與最大壓樁力的相關系數；