[发明专利]泥沼地区高耸构筑物复合基桩施工方法

说明书

本发明涉及一种用于泥沼地区高耸构筑物的复合基桩的施工方法，利用该施工方法形成的复合基桩具有端承桩和摩擦桩两种桩型的优点，在上部建筑物或构筑物所产生的荷载的影响下，能够有效的调动桩间土体的作用来共同受力，同时反向连梁与大承台相结合，且反向梁嵌入承台之中能够使得基桩的抗扭转效果更好，桩端的夯击产生的大头不仅使桩的竖向承载力提高。在施工过程中，使用了新型固化剂使得桩周土体的强度、水稳定性得到提高，同时提高了桩的握裹力。

技术领域

本发明涉及一种泥沼地区高耸构筑物复合基桩施工方法。

背景技术

在现有技术中由于构筑物高耸，不仅竖向荷载大而集中，而且风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩成倍增长，因此要求基础和地基提供更高的竖向与水平承载力，同时使沉降和倾斜控制在允许的范围以内，并保证建筑物或构筑物在风荷载和地震荷载下具有足够的稳定性。而且往往在泥沼地区，土体含水量大、松散对于构筑物基础不能形成良好的约束，因此，更加增大了高耸构筑物的施工难度。

复合基桩是单桩及其对应承台面积下的地基土组成的复合承载基桩。复合基桩是由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础, 它将桩、土和基础共同作用的研究成果推广应用于桩基础设计。传统的桩基设计是由桩来承担全部的上部结构荷载, 这样设计出来的基础是安全的, 也是偏于保守。事实上, 很多情况下桩间土会起到一定的承载作用。如果设计中能做到既保证设计安全, 又合理地考虑桩间土的分担作用, 就可以减少桩的数量，缩小桩基面积。

复合基桩中桩的设计分为摩擦型桩和端承型桩两种。对摩擦型桩， 由于桩端持力层不太硬，能够提供较大的变形条件使桩土共同分担上部结构荷载，因此较适合用于复合桩基。《建筑桩基技术规范》中提出了摩擦型桩考虑承台土抗力的四种情况：一是，上部结构刚度较大、体形简单的建构筑物，由于其可适应较大的变形，承台分担的荷载份额往往也较大。二是，对于差异变形适应性较强的排架结构和柔性构筑物基桩，采用考虑承台效应的复合基桩不致降低安全度。三是，按变刚度调平原则设计的核心筒外围框架柱基桩, 适当增加沉降、降低基桩支撑刚度, 可达到减小差异沉降、降低承台外围基桩反力、减小承台整体弯矩的目的。四是，软土地区减沉复合疏桩基础，考虑承台效应按复合基桩设计, 这也是该方法应用的核心。以上四种情况, 在近年工程实践中的应用已取得成功经验。对于端承桩，桩端有很好的支承条件, 桩端不能够提供较大的变形条件使桩土共同分担上部荷载，因此通常不用于复合基桩。但是, 最新的研究进展表明在基础和端承桩的桩顶之间安装变形调节装置，该装置的作用就是在整个筏板体系承担荷载时, 使筏板相对桩顶发生向下的位移，从而保证桩土的变形协调，使桩间土的作用得到充分发挥。

对于泥沼地区的施工，惯常的思路是首先对土体进行排水或固化处理，然后有利于施工机械的进入。对于其上的地基施工，则需考虑对土体进行有效的固化处理，以保证工程的耐久性和可靠性。土壤固化剂种类众多，良莠不齐，发明一种适于在泥沼地区土体施工的固化剂具有重要意义。在泥沼地区进行土体固化施工选取固化剂的原则应当是，首先，考虑固化剂加固土壤后，能够保证其力学性能的实现；其次，固化剂固化土壤后，其处于高湿度和高含水率的环境中，要考虑固化土壤的耐久性，这样才能保证工程的耐久性；还有，就是泥沼地区对于保持生态环境具有重要意义，固化剂的选择和使用还要考虑环保的要求；最后，还应考虑固化剂获取的经济成本，使其更为经济有效。

本发明综合考虑了以上因素，设计一种用于泥沼地区高耸构筑物的复合基桩施工方法，按照该施工方法形成的基桩可以有效承担高耸构筑物所面临的各种荷载，还可以保证使用的耐久性和工程质量的可靠性以及环保的要求。

发明内容