[发明专利]疏桩基础在水利工程中的应用方法

说明书

本发明提供一种疏桩基础在水利工程中的应用方法，包括如下步骤：S1、选用合适桩身直径，确保单桩承载力控制在预设范围内；S2、确定疏桩的数量，需要相邻两根疏桩的桩中心距为S_a，且S_a＞6d，式中d为桩身直径；S3、疏桩与水工基础形成疏桩基础。本发明水利工程采用疏桩基础，改变了软土地基的性质，实现了既满足承载力和沉降要求，又避免了地基产生渗流通道，从而保证了水利工程的安全；疏桩基础桩数仅为普通桩基的1/3～1/2，桩基费用减少明显，效益显具；疏桩采用预制桩，质量容易控制，投资省、施工快，施工方便。

技术领域

本发明涉及水工基础，特别是涉及一种疏桩基础在水利工程中的应用方法。

背景技术

软土地基上的水利工程主要问题是承载力不足及地基变形过大，软土地基一般需要处理才能满足设计要求。水利工程地基除要满足承载力和变形外，还要满足渗流稳定。目前，在长三角地区、珠三角地区等软土地区，泵站和水闸等水利工程基础通常都是采用普通桩基，由于桩基与桩间土沉降不一致，底板与地基土之间往往很容易形成渗流通道，安全隐患较大。

进一步阐述，软土地区的水工建筑物采用普通桩基，即建筑物荷载全部由桩基承担，不考虑桩间土的作用。这种桩基设计存在三方面问题，其一，采用普通桩基会形成底板与土体间的渗流通道，工程存在严重的安全隐患。其二，普通桩基工程量大，施工期长、投资大。其三，从承载力或沉降需要考量，不需要这么多桩，且桩间土的承载力没有利用，造成没有必要的浪费。

上述表明，软土地区的水利工程，桩基需要既能解决软土地基沉降、提高承载力，又要不产生渗流通道，保证水利工程安全；同时，既要降低成本，又要缩短施工工期。如此，工程需要呼唤技术创新，以解决软土地区水利工程的地基设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种疏桩基础在水利工程中的应用方法，以克服现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种疏桩基础在水利工程中的应用方法，包括如下步骤：S1、选用合适桩身直径，确保单桩承载力控制在预设范围内；S2、确定疏桩的数量，需要相邻两根疏桩的桩中心距为S_a，且S_a＞6d，式中d为桩身直径；S3、疏桩与水工基础结合形成疏桩基础。

优选地，在步骤S1中，当桩的截面为圆形时，桩径为200～400mm；当桩的截面为正方形时，桩的截面边长为200～300mm。

优选地，在步骤S2中，桩底端应支撑于较硬的土层，确保桩受荷后能产生刺入变形，但较硬的土层不能是坚硬岩层、密实砂或卵石层。

优选地，在步骤S2中，根据下式确定桩的数量，

F_d+G_d≤(A_cf_k+nR_a)/γ_R

式中F_d表示上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值；G_d表示基础自重及基础上覆土重的设计值；A_c表示桩基基础的总面积；n表示桩数；f_k表示基础下地基土极限承载力标准值；γ_R表示疏桩基础承载力综合分项系数；R_a表示单桩承载力设计值。

优选地，疏桩基础承载力综合分项系数γ_R为2.0～2.2。

优选地，利用下式确定桩基的沉降范围，

s＝ψ(s_s+s_sp)

式中，s表示桩基中心点沉降量；Ψ表示沉降计算经验系数；s_s表示由基础底地基土附加压力作用下产生的中点沉降；s_sp表示由桩土相互作用产生的沉降。