樹根樁在地基加固和托換技術(shù)上應(yīng)用

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一、簡 介  

　　樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁，直徑為13～30厘米，樁長5～25米。它是利用小型鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，然后放入鋼筋籠，同時(shí)放入灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁。樹根樁可以根據(jù)需要，做成垂直的，也可以是傾斜的，可以是單根的，也可以是成束的，可以是端承樁，也可以是摩擦樁。

　　樹根樁于三十年代初起源于意大利，近年來有很大發(fā)展，它很適于荷載小而分散的中小型工業(yè)與民用建筑。它不僅可用于新建工程的地基處理，也可用于現(xiàn)有工程的基礎(chǔ)托換，特別是對于場地狹窄，凈空低矮的工程現(xiàn)場，其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。樹根樁不僅可以承受壓力，也可用以承受拉力或拉壓交替的荷載。一束不同方向的小樁便可稱為樹根樁。我國從八十年代初開始研究應(yīng)用樹根樁于古建筑和現(xiàn)代建筑物的地基加固工程中，用該技術(shù)為蘇州虎丘塔地基加固獲得成功。我公司于1987年在黃埔發(fā)電廠首次應(yīng)用樹根樁加固切換井基礎(chǔ)獲得成功；1988年在黃埔開發(fā)區(qū)作了兩根試驗(yàn)樁，取得了較理想的試驗(yàn)結(jié)果，之后廣泛應(yīng)用于軟土地基加固和基礎(chǔ)托換工程中。 

　　二、樹根樁的應(yīng)用范圍

　　1.建筑物需要加層(或上部增加荷載)，地基和基礎(chǔ)承載力不足時(shí)；

　　2.由于地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)和施工原因，建筑物建成后,發(fā)生不均勻沉降；

　　3.由于市政工程，如地鐵或隧道通過建筑物下面地基土層時(shí)，為防止建筑物的不均勻沉降；

　　4.古建筑的地基基礎(chǔ)加固；

　　5.對巖石和土體邊坡穩(wěn)定加固等。

　　三、樹根樁托換的優(yōu)點(diǎn)

　　1.所需施工場地較小，一般平面尺寸0.6M×1.8M，凈空高度2.2M就能施工；

　　2.施工時(shí)噪音小，振動(dòng)小，對已損壞需托換的建筑物比較安全；

　　3.所有操作都可在地面上進(jìn)行，比較方便；

　　4.壓力灌漿使樹根樁與地基土緊密結(jié)合，樁和承臺聯(lián)結(jié)成一整體；

　　5.樁徑很小，因而施工對承臺和地基土幾乎不產(chǎn)生擾動(dòng)；

　　6.可在各種類型的土中制作樹根樁。 

　　四、樹根樁的設(shè)計(jì)

　　1.樹根樁作為支承樁時(shí)，單樁承載力可采用下述方法確定：

　?、賳螛逗奢d試驗(yàn)；

　　②參考同類工程資料；

　?、郯茨Σ翗对O(shè)計(jì)：

　　Rkd=Σqili%26#8226;Up/K

　　式中：

　　Rkd —— 單樁容許承載力（KN）；

　　Up —— 樁周長（m）；

　　qi —— 第i層土的極限摩阻力（KPa）；

　　li —— 第i層土中的樁長（m）；

　　K —— 安全系數(shù)，一般可取2。

　　2.設(shè)計(jì)樹根樁樁身強(qiáng)度時(shí)，樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足下式要求：

　　Rkd /Ap≤250fcu,k

　　式中：

　　Rkd —— 單樁容許承載力（KN）

　　Ap —— 樁身截面積（m2）

　　fcu,k—— 邊長為15cm的樁身混凝土標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度（MPa）。樁身混凝土標(biāo)號應(yīng)不小于C15級。

　　3.樹根樁采用的碎石骨料粒徑宜在10～25mm范圍內(nèi)，鋼筋籠外徑宜小于設(shè)計(jì)樁徑40～60mm。對作為支承樁的樹根樁，宜注水泥砂漿，配比為：水:水泥:砂=0.5:1.0:0.3（重量比），砂粒粒徑不宜大于0.5mm。樹根樁成樁時(shí)可根據(jù)需要摻入適量的早強(qiáng)劑和減水劑。