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桩的植入技术

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桩的植入技术

发布日期:2021-10-13 作者: 点击:

      桩的植入技术——静钻根植工法 吸纳了当下各桩型的优点,在实践当中的各项指标均优于钻孔灌注桩,值得推广应用。

1、复合地基的形成条件

复合地基因其能较好地发挥增强体和天然地基土体的承载潜能而具有较好的经济性与实用性。复合地基已经在我国各地工程中得到了广泛的应用,产生了良好的社会效益和经济效益。

桩体复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。如果在荷载作用下,桩体与地基土体不能共同直接承担上部结构传来的荷载,或者在荷载作用下,地基土体不能与桩体共同直接承担上部结构传来的荷载,此时地基中设置的桩体与地基土体不能形成复合地基。

在实际工程中设置的增强体和桩间土体不能满足形成复合地基的条件,而以复合地基理念进行设计是不安全的。将不能直接承担荷载的桩间土承载力计算在内,高估了承载能力,降低了安全度,可能造成工程事故,应引起设计人员的充分重视。

2、复合地基在基础工程中的地位

复合地基理论和工程应用近年来发展很快,复合地基技术在我国建筑工程、交通工程和市政工程等土木工程建设中得到广泛应用,复合地基在我国已成为一类重要的地基基础形式。在我国已形成复合地基理论和工程技术应用体系。客观评价复合地基在基础工程中的地位,对复合地基合理定位,既有利于进一步扩大复合地基技术的应用,也有利于复合地基理论的进一步发展。

浅基础、复合地基和桩基础已经成为工程中常用的三种地基基础形式。

3、复合桩基及其与复合地基的关系

在传统的桩基理论中,出于以下原因一般不考虑摩擦桩基中桩间土直接参与承担荷载:

1)不知如何评估桩和桩间土直接共同承担荷载的条件;

2)在桩和桩间土能共同承担荷载条件下,不知如何计算桩土分担荷载的比例;

3)考虑大部分条件下,桩间土所承担荷载的比例较小。

复合桩基的本质与复合地基的本质是一样的,都是考虑桩间土与桩体共同直接承担荷载。同复合地基一样,如果不能保证桩和桩间土能够同时直接承担荷载,复合桩基被视为是偏不安全的。所以在复合桩基理论和实践的发展中,要十分重视形成复合桩基的条件。

目前学术界和工程界对于复合桩基是属于复合地基还是属于桩基础是有争议的。正如前述,浅基础、复合地基与桩基础三者之间并不存在严格的界限,因此笔者认为既可以将复合桩基视作桩基础,也可将其视为复合地基的一种形式。目前重要的是对复合桩基的本质、形成条件、承载力、变形特性以及其与传统桩基之异同进行研究,为复合桩基之后在工程中的应用奠定坚实的理论基础。

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4、桩的植入技术

以往,预制桩一般采用锤击法或静压法在地基中设置。采用锤击法或静压法在地基中设置桩,因存在挤土效应,对环境影响大,而且锤击法噪声大,不适宜在城市中采用。采用锤击法或静压法设置桩还会遇到复杂地层难以穿透的问题。采用钻孔灌注法在地基中设置桩,泥浆排放对环境影响大,而且有时施工质量难以保证。采用植入法在地基中设置桩可以解决采用锤击法和静压法在地基中设置桩可能产生的环境影响问题,也可以解决采用钻孔灌注法在地基中设置桩可能产生的桩施工质量难以保证的问题。近年来,我国引进、发展了多种桩的植入技术。

静钻根植工法具有经济环保的优点。静钻根植桩中,桩周水泥土应力较小,作为传递荷载的过渡层,能显著改善桩土界面的摩擦性质,使其桩侧摩阻力能达到灌注桩的1.05~1.20倍。同时,桩端水泥土扩大头的存在,能够较大幅度提高桩端承载性能。因此,相比于钻孔灌注桩,静钻根植桩承载性能更好,在同等性能下,静钻根植桩的造价低于钻孔灌注桩。因为不需要或者仅需要少量泥浆护壁,静钻根植工法施工过程中泥浆排放量大幅减少。同时静钻根植桩能减少混凝土用量和施工用水量。静钻根植竹节桩的各项指标均优于钻孔灌注桩,值得推广应用。

5、变形控制设计理论

在建筑基础工程设计中,按变形控制设计通常称为按沉降控制设计。在基坑工程围护结构设计中,按变形控制设计要求在Z不利工况下,围护结构不会产生超过变形控制量的变形。总体来说,变形控制设计理论要求将变形控制作为首要设计目标,先满足变形的要求,再对稳定(承载力)进行验算。

发展岩土工程按变形控制的设计理论是工程建设发展的需要,越来越多的工程要求按变形控制设计。按变形控制设计有利于控制工后沉降,有助于控制岩土工程施工对周围环境的影响。发展岩土工程按变形控制的设计理论对岩土工程变形计算理论和方法提出了更高的要求。按沉降控制设计要求提高沉降计算的精度,要求进行优化设计,从而使工程设计更为合理。

近年来,岩土工程按变形控制的设计理论和设计计算方法发展较快,并取得了不少进展,但尚未形成系统,缺乏较成熟的岩土工程按变形控制的设计计算方法。后续岩土工程技术人员应重视发展岩土工程按变形控制的设计理论,不断提高岩土工程技术水平。

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