[發明專利]一種減小側摩阻力的樁基結構

有效

• 申請號: 201710561846.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107190762B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 朱炎兵;趙星;徐軍林;王鵬
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D27/14
• 分類號: E02D27/14;E02D5/66;E02D5/38;E02D5/24
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

本發明屬于軌道交通工程、房屋建筑工程等工程技術領域，具體地涉及一種減小側摩阻力的樁基結構，其包括樁身主體和外套筒、以及潤滑劑，所述樁身主體采用預先成型的預制樁或采用現場灌注而成的樁結構，所述樁身主體的頂部與支承臺連接、其底部伸入持力層起到支撐作用；所述外套筒套設在所述樁身主體的外圍，外套筒的底端均伸入持力層并固定；所述樁身主體與外套筒之間間隙處填充有潤滑劑。本發明的樁基結構能夠同時抵抗正摩阻力和負摩阻力的影響，從兩個方面控制樁基結構及周圍建筑物的變形，且該樁基結構適用于預制樁和灌注樁，還具有具有施工簡便、結構安全可靠等優點，因而尤其適用于敏感建(構)筑物的保護工程。

技術領域

本發明屬于軌道交通工程、房屋建筑工程等工程技術領域，更具體地，涉及一種減小側摩阻力的樁基結構。

背景技術

樁基按承載力原理可分為摩擦樁和端承樁，其中，摩擦樁樁頂豎向荷載主要由樁側摩擦力承擔，樁端支承力較小。一般情況下，樁受到軸向荷載作用后，相對于樁側土體向下位移，因此土對樁產生向上的摩阻力，稱為正摩阻力；但是，當樁周土體因某種原因發生下沉，土體沉降速率大于樁的下沉速率時，則樁側土就相對于樁做向下的位移，從而使土對樁產生向下的摩阻力，稱其為負摩阻力。

軟土地基分布廣泛，且由于其土質松軟易發生沉降。在軟土地區工程中，經常會遇到對變形敏感需要保護的地下建(構)筑物，如軌道交通的區間隧道、文保建筑、燃氣管等。當摩擦樁設置在軟土地基中時，其樁頂載荷主要由樁側的側摩阻力承擔。當樁基與上述建(構)筑物間距較近時，由樁頂荷載造成的側摩阻力會對此類保護對象向下拖拽沉降變形，導致道路、建筑或管道產生變形，既不美觀，還容易導致事故發生。其原因是因為樁基本身沉降較小，而樁基周圍的軟土沉降嚴重，導致樁基側向產生了較大的摩擦力。

針對摩擦樁在使用過程中所遇到的上述問題，目前一般采取對因沉降產生變形的路面和建筑物進行運用修護變形的方法，然而現有的運營維護都是在變形已經發生的情況下進行的修復，因此仍存在以下問題：(1)沉降變形帶來的安全隱患不能及時發現和消除，容易導致事故發生；(2)由于沉降變形會反復出現，導致后期運行維護投入的資金大，運營維護成本高。而為了減少軟土地基樁基摩阻力，目前一般待軟基沉降一定標準后，再施工鉆孔灌注樁，但工后沉降引起樁基的負摩阻力也不能從根本上解決。

此外，已公開的中國專利CN1078281A提供了一種樁基消除負摩擦阻力裝置，該裝置通過樁基和卸荷套之間的隔離層，消除負摩阻力的作用；專利CN104372795公開了一種消除軟土地基樁基負摩阻力的裝置及施工方法，在運營階段出現樁基周邊的軟土地基發生工后沉降時，能通過內、外筒之間的無摩阻相對運動消除負摩阻力導致的路面凸出現象。但上述專利所述提供的技術方案均只能夠應對負摩阻力帶來的影響，對于樁基側向的正摩阻力帶來的影響無法消除，而正摩阻力與負摩阻力一樣，也會對樁基及其周圍建筑物的狀態產生影響，因此，消除正摩阻力的影響也至關重要。此外，且上述技術方案所針對的主體較單一，不能同時適用于預制樁和灌注樁。

由于存在上述缺陷和不足，本領域亟需做出進一步的完善和改進，設計一種新的樁基結構，使其能夠避免軟土地基沉降造成的影響。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種減小側摩阻力的樁基結構，其中結合現有的摩擦樁的側摩阻力大的特點，相應設計了樁基的結構和施工方法，并通過對樁基的具體結構設置和施工工序等方面進行研究和設計，使其適用于預制樁和灌注樁，相應還可有效減少或者解決由樁側摩阻力對臨近地下建(構)筑物的影響，同時具有施工簡便、結構安全可靠等優點，因而尤其適用于敏感建(構)筑物的保護工程。

為實現上述目的，本發明提供了一種減小側摩阻力的樁基結構，其特征在于，其包括樁身主體和外套筒、以及潤滑劑，其中，

所述樁身主體采用預先成型的預制樁或采用現場灌注而成的樁結構，所述樁身主體的頂部與樁基結構的支承臺連接、其底部伸入地下的持力層，起到支撐作用；