專利名稱：不同剛度組合樁復(fù)合地基的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不同剛度組合樁復(fù)合地基。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)樁體復(fù)合地基采用單一樁，加固區(qū)復(fù)合體的剛度相同，由于 在荷載作用下，地基中附加應(yīng)力隨著深度增加而減小，地基應(yīng)變也逐 漸減小，所需地基剛度相應(yīng)變小，采用單一樁復(fù)合地基易引起兩種不 良的傾向下部加固區(qū)剛度過大顯得浪費(fèi)或者上部加固區(qū)剛度不足而 導(dǎo)致安全度不足。另外，不同剛度樁的應(yīng)力傳遞能力存在差別，剛性 樁應(yīng)力傳遞深度深，柔性樁應(yīng)力傳遞深度短，在承載力和沉降方面樁 存在有效樁長(zhǎng)現(xiàn)象，剛性樁的有效樁長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于柔性樁的有效樁長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能 夠產(chǎn)生變剛度的不同剛度組合樁復(fù)合地基。
為此，本發(fā)明提供了一種不同剛度組合樁復(fù)合地基，該復(fù)合地基 包括剛性樁、柔性樁、土以及褥墊層，剛性樁采用長(zhǎng)樁，剛性樁樁端 置于較深的持力層，剛性樁荷載傳遞能力弱，剛性樁采取短樁，剛性 樁樁端置于較淺的持力層，所述剛性樁、柔性樁采取變厚度不同材料 褥墊層。
與傳統(tǒng)復(fù)合地基相比本發(fā)明提供的不同剛度組合樁復(fù)合地基
將體現(xiàn)承載能力的有效樁長(zhǎng)大的剛性樁采用長(zhǎng)樁，而有效樁長(zhǎng)小的柔 性樁采用短樁，這種長(zhǎng)樁和短樁組合承載的結(jié)構(gòu)可以在不降低承載能 力的基礎(chǔ)上大大節(jié)省材料成本，從而更有效地利用復(fù)合地基中樁體的 承載潛能，適應(yīng)了地基附加應(yīng)力由上而下減小的特征。
與傳統(tǒng)復(fù)合地基處理相比，該項(xiàng)新技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)有三點(diǎn) 一、工 程成本可以節(jié)約20% 35%; 二、采用該技術(shù)可有效地處理復(fù)雜的地 基情況，減少傳統(tǒng)樁基擠土樁不良的環(huán)境效應(yīng)，有利于保證施工質(zhì)量； 三、工程工期可以縮短l/3 l/4時(shí)間，適合沿海深厚軟土地區(qū)應(yīng)用， 具有很高的推廣價(jià)值。這類復(fù)合地基適用于多層建筑和小高層建筑， 尤其對(duì)于有地下室的建筑物更加適宜。


圖1不同剛度組合樁復(fù)合地基示意圖。
圖2不同剛度組合樁復(fù)合地基條形基礎(chǔ)布樁形式圖。
圖3不同剛度組合樁復(fù)合地基筏板基礎(chǔ)布樁形式圖。
圖4為圖3的A—A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，不同剛度組合樁復(fù)合地基是指通過剛性樁5、柔性 樁6和樁間土體變形協(xié)調(diào)共同承擔(dān)荷載的復(fù)合地基，本發(fā)明提供的不 同剛度組合樁復(fù)合地基中，復(fù)合地基包括剛性樁5、柔性樁6、 土以 及褥墊層，剛性樁5是材料剛度較高的樁，剛性樁5采用長(zhǎng)樁，由于 其剛性樁5較長(zhǎng)，因此其樁端置于較深的持力層，柔性樁6是材料剛 度較低的樁，柔性樁6采取短樁，柔性樁6的樁長(zhǎng)大大小于剛性樁的
樁長(zhǎng)，由于柔性樁6較短，因此其樁端置于較淺的持力層，所述剛性 樁5、柔性樁6采取變厚度不同材料褥墊層，承臺(tái)l以下剛性樁5上 端的褥墊層3厚度為300mm，褥墊層3采用粗砂材料；柔性樁6處 褥墊層厚度4為100mm，褥墊層4采用碎石加粗砂材料。另外圖1 中還有100mm厚細(xì)石混凝土找平層2，找平層2以下除柔性樁6和 剛性樁5頂部位的褥墊層外其他部位褥墊層均為200mm。在本實(shí)施 例中剛性樁5可以是鋼筋混凝土樁或者鋼樁，其樁頂部標(biāo)高低于柔性 樁6頂部標(biāo)高200mm，采用這種方式調(diào)整不同樁的高度后， 一方面 降低剛性樁5的應(yīng)力集中度，另一方面使柔性樁6和土被動(dòng)地受荷， 增大了土的法向應(yīng)力，從而提高了樁側(cè)摩阻力，在此柔性樁6可以是 水泥攪拌樁或者石灰樁。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明兩種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述
本發(fā)明提供的復(fù)合地基可以采用條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)兩種形式， 如圖2、圖3、圖4所示，當(dāng)采用條形基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)與土接觸面積宜 大，從而增大土荷載分擔(dān)比。剛性樁5應(yīng)布置在建筑物控制沉降與穩(wěn) 定起主要控制作用位置上，如位于建筑物的邊緣樁、角點(diǎn)樁以及上部 荷載能力起直接作用的樁位，剛性樁5總體布置重心應(yīng)與建筑物形心 一致。柔性樁6根據(jù)上部荷載大小對(duì)承載力進(jìn)行補(bǔ)償。
當(dāng)采用筏板基礎(chǔ)時(shí)，剛性樁5和柔性樁6均勻布置，間隔分布， 視不同情況有梅花形和長(zhǎng)方形兩種布置形式。在剛性樁5部位設(shè)置倒 梁，做成格構(gòu)式筏板，避免剛性樁5應(yīng)力集中造成破壞。
本發(fā)明總沉降包括樁間土體的壓縮量以及下臥層沉降，下臥層沉
降可采用傳統(tǒng)的分層總和法計(jì)算，該方法在復(fù)合地基文獻(xiàn)中可以發(fā) 現(xiàn)。加固區(qū)壓縮量采取復(fù)合模量法，復(fù)合模量計(jì)算采取下式
式中^為不同剛度組合樁復(fù)合地基的復(fù)合模量；w,為剛性樁5置換率；^為柔 性樁6置換率；A為剛性樁5的變形模量；^為柔性樁6的變形模量；&為土 的壓縮模量；^為褥墊層模量；//,為剛性樁5樁長(zhǎng)；/^為柔性樁6樁長(zhǎng)；/^為 褥墊層厚度；A=/V^， ^為剛性樁5樁周土參數(shù)；A, 為柔性樁6
樁周土參數(shù)；7,=^， 為剛性樁5樁端土參數(shù)；^=^，",為柔性樁6<formula>formula see original document page 6</formula>
樁端土參數(shù)；樁周土參數(shù)及樁端土參數(shù)計(jì)算可在樁基文獻(xiàn)中查到。 本發(fā)明承載力計(jì)算公式可采取下式
<formula>formula see original document page 6</formula>
式中fsp，k為復(fù)合地基承載力特征值；nh為剛性樁5置換率；ni2為柔性樁6 置換率；fs，k為樁間土承載力特征值；Ri為剛性樁5單樁承載力特征值；^為柔 性樁6單樁承載力特征值；Apl為剛性樁5的截面面積；Ap2為柔性樁6的截面面 積；(^為剛性樁5承載力發(fā)揮度，數(shù)值取0.85 1.0之間，|32為柔性樁6承載力發(fā) 揮度，數(shù)值取0.7-0.8之間，P3為樁間土承載力發(fā)揮度，數(shù)值取0.9 1.0之間。工 程應(yīng)用中，土質(zhì)越差、樁置換率越高、建筑物越重要，承載力發(fā)揮度取高值；反 之取低值。
本發(fā)明包括以下施工步驟先施工剛性樁5再施工柔性樁6，剛性樁5和柔 性樁6可流水作業(yè)，當(dāng)部分剛性樁5施工完畢留出工作面后，便可組織柔性樁6 進(jìn)場(chǎng)施工，從而施工工期比常規(guī)復(fù)合地基施工工期要大大縮短。
本發(fā)明檢測(cè)方式要采用復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)，復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)面積采取 置換率相同的小塊等效面積，在褥墊層周圍設(shè)置磚模，加載前褥墊層應(yīng)經(jīng)過預(yù)壓。
靜荷載試驗(yàn)曲線通常呈緩變形，根據(jù)沉降與承壓板相對(duì)變形值0.002 0.003對(duì)應(yīng) 的承載力來確定復(fù)合地基承載力特征值。
權(quán)利要求
1、一種不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是該復(fù)合地基包括剛性樁、柔性樁、土以及褥墊層，剛性樁采用長(zhǎng)樁，剛性樁樁端置于較深的持力層，柔性樁采取短樁，柔性樁樁端置于較淺的持力層，所述剛性樁、柔性樁采取變厚度不同材料褥墊層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是柔性樁是 水泥攪拌樁或者石灰樁。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是剛性 樁是鋼筋混凝土樁或者鋼樁。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是降低 剛性樁樁頂標(biāo)高100mm，加高柔性樁樁頂標(biāo)高100mm，加大剛性樁部位褥墊層 厚度100mm，減少柔性樁部位褥墊層厚度100mm;剛性樁部位褥墊層采用模量 低的材料，柔性樁部位褥墊層采用模量高的材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是剛性樁部 位褥墊層采用粗砂材料；柔性樁部位褥墊層采用碎石加粗砂材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同剛度組合樁復(fù)合地基，其特征是剛性 樁是鋼筋混凝土樁或者鋼樁，剛性樁樁頂部標(biāo)高低于柔性樁樁頂部標(biāo)高200mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不同剛度組合樁復(fù)合地基，該復(fù)合地基包括剛性樁、柔性樁、土以及褥墊層，剛性樁采用長(zhǎng)樁，剛性樁樁端置于較深的持力層，剛性樁荷載傳遞能力弱，剛性樁采取短樁，剛性樁樁端置于較淺的持力層，所述剛性樁、柔性樁采取變厚度不同材料褥墊層。與傳統(tǒng)復(fù)合地基相比本發(fā)明提供的不同剛度組合樁復(fù)合地基中將體現(xiàn)承載能力的有效樁長(zhǎng)大的剛性樁采用長(zhǎng)樁，而有效樁長(zhǎng)小的柔性樁采用短樁，這種長(zhǎng)樁和短樁組合承載的結(jié)構(gòu)可以在不降低承載能力的基礎(chǔ)上大大節(jié)省材料成本，從而更有效地利用復(fù)合地基中樁體的承載潛能，適應(yīng)了地基附加應(yīng)力由上而下減小的特征。
文檔編號(hào)E02D27/12GK101392536SQ20081012162
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者奎 朱 申請(qǐng)人:奎 朱