復(fù)合樁基工程的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用

陳嬌

摘 要：由于復(fù)合樁基具有適用范圍廣、成本低、承載力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前在建筑工程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的發(fā)展前途，其設(shè)計(jì)理論也得到了極大發(fā)展。復(fù)合樁基工程的設(shè)計(jì)過(guò)程是確保建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素有很多，本文主要探討了復(fù)合樁基的計(jì)算過(guò)程和設(shè)計(jì)方法，并且介紹了實(shí)際應(yīng)用案例，為工程設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合樁基；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）09-0104-01

1 樁土共同工作的基本概念以及復(fù)合樁基的工作性能

1.1 樁土共同工作的基本概念

復(fù)合樁基主要是指樁土共同工作的低承臺(tái)摩擦樁基礎(chǔ)，樁土共同工作是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，當(dāng)外部負(fù)載對(duì)復(fù)合樁基加荷時(shí)，樁土共同工作過(guò)程分為兩個(gè)主要階段：首先，荷載較小，各個(gè)樁頂荷載的平均值小于單樁極限承載力時(shí)，承臺(tái)底面的反力較?。缓奢d處于穩(wěn)定不變狀態(tài)時(shí)，承臺(tái)底面的反力呈下降趨勢(shì)，所以第一階段可看作荷載全部由樁來(lái)承擔(dān)。第二階段，在各個(gè)樁的總負(fù)載超出各單樁承載極限值之和時(shí)，各樁最大承載值隨著荷載的增加而增加，這個(gè)過(guò)程中荷載的增加量由土來(lái)承擔(dān)，此時(shí)承臺(tái)下的土體真正承擔(dān)了上部的荷載，在加荷的最后階段，樁土共同的極限承載力不小于全部樁的極限承載力與承臺(tái)下土的極限承載力之和。

1.2 復(fù)合樁基的工作性能

與其他樁基相比，復(fù)合樁基具有更高的承載力，在置換過(guò)程中使土體密實(shí)，從而增加土體自身的承載力。在上部荷載的作用下，樁和樁周?chē)耐馏w會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，這個(gè)摩擦阻力能夠有效提高樁基的承載力。復(fù)合樁基不僅具有較高的承載力，還能夠減小壓縮變形，降低基礎(chǔ)沉降和加速土體的固結(jié)，從而增強(qiáng)建筑的穩(wěn)固性，確保建筑物更加耐久安全的使用。

2 復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)

2.1 復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)問(wèn)題

2.1.1 布樁的范圍和形式

樁的型號(hào)不同，其強(qiáng)度和剛度也有所差異，單樁承載力隨樁體剛度的增大而增大。在布樁時(shí)要綜合分析樁的種類(lèi)和地基的地質(zhì)條件，通常將剛度高的樁布置在上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)范圍內(nèi)，剛性小的樁則布置在基礎(chǔ)線(xiàn)外的一定寬度；在進(jìn)行柔性樁的布置時(shí)，要在基礎(chǔ)以外的地方設(shè)置一定寬度的保護(hù)樁；對(duì)于普通的土層，布樁的范圍盡量小一些，若地基下有淤泥層或濕陷層時(shí)，可以適當(dāng)增大樁的布置范圍。

2.1.2 樁長(zhǎng)的確定

樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)基本原則是能夠達(dá)到上部承載力的要求，持力層要選取硬度較大的土層，保證樁尖的插入量大于1m；當(dāng)加固層均勻且厚度較小時(shí)，直接確定計(jì)算出樁長(zhǎng)；若加固層內(nèi)存有軟土層時(shí)，樁必須穿過(guò)軟土層，此時(shí)還要對(duì)下臥層進(jìn)行承載力驗(yàn)算。

2.1.3 持力層的選擇

通常情況下將硬度較大的土層作為持力層，但是在樁身長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)，樁端持力層對(duì)單樁的影響很小，故持力層的選擇可不局限在硬土層。

2.1.4 樁體強(qiáng)度的設(shè)計(jì)

樁的自身強(qiáng)度是保證單樁承載力的關(guān)鍵，樁體內(nèi)部填充材料的性能決定樁體的強(qiáng)度，故填充材料必須依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)配比。由于樁基具有上部應(yīng)力大、下部應(yīng)力小的特點(diǎn)，所以上部容易被破壞，施工時(shí)可采取一定的措施來(lái)增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外，樁周土一定程度上也能夠影響單樁的承載力。

2.1.5 環(huán)境影響

針對(duì)不同類(lèi)型的樁基應(yīng)選擇不同的施工機(jī)械和施工方法，樁基類(lèi)型的選擇也要考慮到環(huán)境的影響，根據(jù)周?chē)h(huán)境情況而定。例如在人流量小、空曠的地區(qū)，可以選擇有噪聲和震動(dòng)的施工機(jī)械，在人流密集的城市，要考慮無(wú)噪聲、無(wú)污染的施工工藝。

2.2 復(fù)合樁基工程的設(shè)計(jì)

2.2.1 復(fù)合樁基的計(jì)算

復(fù)合樁基的計(jì)算是一個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算過(guò)程，主要包括土承載荷載、單樁極限承載力和樁底下臥層承載力等，具體計(jì)算時(shí)還要根據(jù)實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐囊?guī)范來(lái)進(jìn)行，通過(guò)大型試驗(yàn)基地和室內(nèi)模擬試驗(yàn)，分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作好數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，借鑒同類(lèi)工程的成功經(jīng)驗(yàn)方法。

2.2.2.2 沉降條件

3 應(yīng)用實(shí)例

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工程建設(shè)的不斷發(fā)展，復(fù)合樁基的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，在進(jìn)行復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)時(shí)，要深入了解樁土共同作用原理，調(diào)查分析場(chǎng)地土質(zhì)情況和周?chē)h(huán)境因素，經(jīng)過(guò)周密的計(jì)算分析，選擇適用的設(shè)計(jì)方法，完成經(jīng)濟(jì)性高、滿(mǎn)足工程需要的工程設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳成.復(fù)合樁基礎(chǔ)在某綜合樓工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2011.

[2] 張鵬飛.復(fù)合樁基理論與應(yīng)用[J].建筑與工程，2012.