[发明专利]一种深层密实多枝桩及其应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种深层密实多枝桩及其应用。

背景技术

铁路、公路及其它建筑项目建设过程中，往往都需要进行地基处理，桩型的选择、施工方法等直接决定桩体的承载力及成本。承受竖向下压荷载的桩是通过桩身侧表面摩擦阻力和桩端阻力将上部建筑荷载传递到地基深层土（岩）层的。因此，桩体的竖向承载力同桩身的外形几何尺寸密切相关，而工程项目中，以承受竖向荷载为主的桩居多。

由工程实例和设计计算可以知道，桩身的侧表面积与桩身体积之比越大，桩侧摩擦阻力所能提供的竖向承载力就越高，而桩身的侧表面积与桩身的横截面形状直接相关。为提高桩的竖向承载力，可以将桩身横截面制作成多枝形状，即以圆柱体和其圆周带放射状多枝叶片形成桩体外形。同样的横截面积能够增加截面的周长，就能增加桩身侧表面积，相应的增加桩体的承载力。

目前建筑市场上最接近的技术是齿形预制桩，它是在工厂生产的，用桩工机械植于地层中，成本比较高。齿形桩体与桩间土体的摩擦力较小，桩体材料可选择种类少，桩的直径、长度等参数，不能完全适应地基处理的需要。

与传统桩型相比，在使用相同建筑材料的前提下，增大桩身侧表面积，提高桩体侧摩擦阻力和竖向承载力。现场灌注，能够很好的适应各种桩长的需求。桩体的材料具有更多的选择，能够适应更广泛的地基处理需求。桩体可以全长或局部具有多枝形，上部可根据设计要求变直径调控承载力

现有的近似技术是预制齿形桩和普通的圆柱形灌注桩。该类桩型的主要缺点有：

1预制齿形桩由于是工厂预制的，有工地需求时，需要通过可靠地运输方式将桩体运达工地现场，因此预制齿形桩的齿形外伸尺寸较小，需要保证齿形部位具有足够的厚度方便运输，不至于在运输过程中损坏桩体。普通的圆柱形灌注桩则缺少能够增加桩体侧表面积的枝体，不具备增加桩体侧摩擦力和竖向承载力的能力。而多枝桩则为现场灌注形式的，不存在运输问题，因此枝体的外伸尺寸可以做的比较大，能够有效的增大桩身侧表面积，提高桩体侧摩擦阻力和竖向承载力。

2预制齿形桩的桩体长度尺寸相对固定，虽然也能够根据工地需求分段预制出合适的尺寸，但是该类桩施工就需要接桩，增加了施工工序，降低了桩的可靠性，同时实际施工中，由于地基的土质的差异，同一个工地也很难做到所有的桩长度一致，这就会导致部分桩需要截断。多枝桩则可以根据实际的施工情况，很好的控制桩体的长度，不需要进行接桩、截断等工作。

3预制齿形桩为工厂预制成型的，到达施工现场需要进行长途运输，桩体在植入地基过程中，需要有夹具夹持植桩或者锤击植桩，因此桩体需要具备足够的强度才能保证在运输和施工环节都不会出现断裂，桩体材料的选择就需要保证桩体的强度，可用材料的种类受到极大的限制。而现场灌注的多枝桩则可以选择多种材料，包括各种配比的混凝土、石灰粉、粉煤灰、碎石及其它种类的固化剂等，能够适应更多的地基处理要求，具备更广泛适应性和经济性。

4现有预制齿形桩桩体全长度内截面固定，而多枝桩则可以根据设计要求改变桩体上部的截面尺寸，调控承载力。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于增大桩身侧表面积，提高桩体侧摩擦阻力和竖向承载力，增强地基土体深层密实度和桩间土体的承载力，预先释放地基沉降量，在工地现场完成沉管、地基土体深层密实，灌注成桩一体化，减少施工环节，桩体的材料具有更多的选择，能够适应更广泛的地基处理需求，桩体可以全长或局部具有多枝形，上部可根据设计要求变直径调控承载力。

为了实现上述发明目的，本申请提出了如下技术方案：

一种深层密实多枝桩，包括柱状主体和片状枝体，片状枝体设置在柱状主体的周围，其中，所述桩体长度方向为分节段或不分节段，分节段的桩体上部桩体为变径调控承载力段，下部桩体为多枝段。

其中，所述桩体横截面主要参数包括柱状主体直径ΦDa、片状枝体长度L、片状枝体宽度B、片状枝体数量n，所述分节段的桩体主要参数包括变径段直径ΦDb、桩体长度H、变径段长度h。

其中，柱状主体直径ΦDa取值范围Φ250～Φ600毫米；片状枝体长度L取值范围150～450毫米；片状枝体宽度B取值范围50～250毫米；片状枝体数量n取值范围3～12片，其中片状枝体之间分布角度不受限制；桩体长度H及变径段长度h根据地基设计要求确定，桩体变径部分变径段直径ΦDb取值范围Φ400～Φ1000毫米，桩体能够改变上部截面尺寸，调控承载力。

其中，多枝桩桩体材料选自混凝土、石灰粉、粉煤灰、碎石或其它种类的固化剂。