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
中圖分類號:TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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摩擦樁基礎(chǔ),樁土共同工作是一個復(fù)雜的過程,當(dāng)外部負(fù)載對復(fù)合樁基加荷時(shí),樁土共同工作過程分為兩個主要階段:首先,荷載較小,各個樁頂荷載的平均值小于單樁極限承載力時(shí),承臺底面的反力較??;荷載處于穩(wěn)定不變狀態(tài)時(shí),承臺底面的反力呈下降趨勢,所以第一階段可看作荷載全部由樁來承擔(dān)。第二階段,在各個樁的總負(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,這個過程中荷載的增加量由土來承擔(dān),此時(shí)承臺下的土體真正承擔(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,樁和樁周圍的土體會產(chǎn)生摩擦阻力,這個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)問題
2.1.1 布樁的范圍和形式
樁的型號不同,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 樁長的確定
樁長的設(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;若加固層內(nèi)存有軟土層時(shí),樁必須穿過軟土層,此時(shí)還要對下臥層進(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,但是在樁身長度過大時(shí),樁端持力層對單樁的影響很小,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
針對不同類型的樁基應(yīng)選擇不同的施工機(jī)械和施工方法,樁基類型的選擇也要考慮到環(huán)境的影響,根據(jù)周圍環(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的施工機(jī)械,在人流密集的城市,要考慮無噪聲、無污染的施工工藝。
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)算是一個系統(tǒng)的計(jì)算過程,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)范來進(jìn)行,通過大型試驗(yàn)基地和室內(nèi)模擬試驗(yàn),分析對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并作好數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,借鑒同類工程的成功經(jīng)驗(yàn)方法。
2.2.2.2 沉降條件
3 應(yīng)用實(shí)例
4 結(jié)語
隨著我國工程建設(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)查分析場地土質(zhì)情況和周圍環(huán)境因素,經(jīng)過周密的計(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.