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樁的植入技術

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樁的植入技術

發布日期:2021-10-13 作者: 點擊:

      樁的植入技術——靜鉆根植工法 吸納了當下各樁型的優點,在實踐當中的各項指標均優于鉆孔灌注樁,值得推廣應用。

1、復合地基的形成條件

復合地基因其能較好地發揮增強體和天然地基土體的承載潛能而具有較好的經濟性與實用性。復合地基已經在我國各地工程中得到了廣泛的應用,產生了良好的社會效益和經濟效益。

樁體復合地基的本質是樁和樁間土共同直接承擔荷載。如果在荷載作用下,樁體與地基土體不能共同直接承擔上部結構傳來的荷載,或者在荷載作用下,地基土體不能與樁體共同直接承擔上部結構傳來的荷載,此時地基中設置的樁體與地基土體不能形成復合地基。

在實際工程中設置的增強體和樁間土體不能滿足形成復合地基的條件,而以復合地基理念進行設計是不安全的。將不能直接承擔荷載的樁間土承載力計算在內,高估了承載能力,降低了安全度,可能造成工程事故,應引起設計人員的充分重視。

2、復合地基在基礎工程中的地位

復合地基理論和工程應用近年來發展很快,復合地基技術在我國建筑工程、交通工程和市政工程等土木工程建設中得到廣泛應用,復合地基在我國已成為一類重要的地基基礎形式。在我國已形成復合地基理論和工程技術應用體系??陀^評價復合地基在基礎工程中的地位,對復合地基合理定位,既有利于進一步擴大復合地基技術的應用,也有利于復合地基理論的進一步發展。

淺基礎、復合地基和樁基礎已經成為工程中常用的三種地基基礎形式。

3、復合樁基及其與復合地基的關系

在傳統的樁基理論中,出于以下原因一般不考慮摩擦樁基中樁間土直接參與承擔荷載:

1)不知如何評估樁和樁間土直接共同承擔荷載的條件;

2)在樁和樁間土能共同承擔荷載條件下,不知如何計算樁土分擔荷載的比例;

3)考慮大部分條件下,樁間土所承擔荷載的比例較小。

復合樁基的本質與復合地基的本質是一樣的,都是考慮樁間土與樁體共同直接承擔荷載。同復合地基一樣,如果不能保證樁和樁間土能夠同時直接承擔荷載,復合樁基被視為是偏不安全的。所以在復合樁基理論和實踐的發展中,要十分重視形成復合樁基的條件。

目前學術界和工程界對于復合樁基是屬于復合地基還是屬于樁基礎是有爭議的。正如前述,淺基礎、復合地基與樁基礎三者之間并不存在嚴格的界限,因此筆者認為既可以將復合樁基視作樁基礎,也可將其視為復合地基的一種形式。目前重要的是對復合樁基的本質、形成條件、承載力、變形特性以及其與傳統樁基之異同進行研究,為復合樁基之后在工程中的應用奠定堅實的理論基礎。

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4、樁的植入技術

以往,預制樁一般采用錘擊法或靜壓法在地基中設置。采用錘擊法或靜壓法在地基中設置樁,因存在擠土效應,對環境影響大,而且錘擊法噪聲大,不適宜在城市中采用。采用錘擊法或靜壓法設置樁還會遇到復雜地層難以穿透的問題。采用鉆孔灌注法在地基中設置樁,泥漿排放對環境影響大,而且有時施工質量難以保證。采用植入法在地基中設置樁可以解決采用錘擊法和靜壓法在地基中設置樁可能產生的環境影響問題,也可以解決采用鉆孔灌注法在地基中設置樁可能產生的樁施工質量難以保證的問題。近年來,我國引進、發展了多種樁的植入技術。

靜鉆根植工法具有經濟環保的優點。靜鉆根植樁中,樁周水泥土應力較小,作為傳遞荷載的過渡層,能顯著改善樁土界面的摩擦性質,使其樁側摩阻力能達到灌注樁的1.05~1.20倍。同時,樁端水泥土擴大頭的存在,能夠較大幅度提高樁端承載性能。因此,相比于鉆孔灌注樁,靜鉆根植樁承載性能更好,在同等性能下,靜鉆根植樁的造價低于鉆孔灌注樁。因為不需要或者僅需要少量泥漿護壁,靜鉆根植工法施工過程中泥漿排放量大幅減少。同時靜鉆根植樁能減少混凝土用量和施工用水量。靜鉆根植竹節樁的各項指標均優于鉆孔灌注樁,值得推廣應用。

5、變形控制設計理論

在建筑基礎工程設計中,按變形控制設計通常稱為按沉降控制設計。在基坑工程圍護結構設計中,按變形控制設計要求在Z不利工況下,圍護結構不會產生超過變形控制量的變形??傮w來說,變形控制設計理論要求將變形控制作為首要設計目標,先滿足變形的要求,再對穩定(承載力)進行驗算。

發展巖土工程按變形控制的設計理論是工程建設發展的需要,越來越多的工程要求按變形控制設計。按變形控制設計有利于控制工后沉降,有助于控制巖土工程施工對周圍環境的影響。發展巖土工程按變形控制的設計理論對巖土工程變形計算理論和方法提出了更高的要求。按沉降控制設計要求提高沉降計算的精度,要求進行優化設計,從而使工程設計更為合理。

近年來,巖土工程按變形控制的設計理論和設計計算方法發展較快,并取得了不少進展,但尚未形成系統,缺乏較成熟的巖土工程按變形控制的設計計算方法。后續巖土工程技術人員應重視發展巖土工程按變形控制的設計理論,不斷提高巖土工程技術水平。

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