巖土專業(yè)知識(二)輔導(dǎo):樹根樁法

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8.1.3.3 樹根樁法
    樹根樁是采用鉆機(jī)在地基中成孔,放入鋼筋或鋼筋籠,采用壓力通過注漿管向孔中注入水泥漿或水泥砂漿,形成小直徑的鉆孔灌注樁。由于采用小型鉆機(jī)施工,可在土中以不同的傾斜角度成孔,從而形成豎直的和傾斜的樁,用于加層改造工程的地基加固、在既有建筑物下施工地下隧道時對既有建筑物基礎(chǔ)的托換,或用于作為邊坡上建筑物以及碼頭下提高地基承載力和邊坡穩(wěn)定性。樹根樁的直徑宜為150~300mm,樁長不宜超過30m,樁的布置可采用直樁型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)斜樁型。
    樹根樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黃土和人工填土等地基土上既有建筑的修復(fù)和增層、古建筑的整修、地下鐵道的穿越等加固工程。
    1 設(shè)計
    樹根樁的單樁豎向承載力可通過單樁載荷試驗確定;當(dāng)無試驗資料時,也可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)中樁承載力的有關(guān)規(guī)定估算。樹根樁的單樁豎向承載力的確定,尚應(yīng)考慮既有建筑的地基變形條件的限制和樁身材料的強(qiáng)度要求。樁數(shù)可按常規(guī)樁基礎(chǔ)方法確定。
    樁身混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)不小于C20,鋼筋籠外徑宜小于設(shè)計樁徑40~60mm。主筋不宜少于3根。對軟弱地基,主要承受豎向荷載時的鋼筋長度不得小于1/2樁長;主要承受水平荷載時應(yīng)全長配筋。
    樹根樁設(shè)計時,尚應(yīng)對既有建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行有關(guān)承載力的驗算。當(dāng)不滿足上述要求時, 應(yīng)先對原基礎(chǔ)進(jìn)行加固或增設(shè)新的樁承臺。
    【例題5】當(dāng)采用樹根樁對原有建筑進(jìn)行基礎(chǔ)托換時,樁身混凝土等級應(yīng)不小于( ),主筋不宜少于( )根,主要承受水平荷載時,鋼筋應(yīng)( )。
    A、C20;3;全長配筋; B C30;4;全長配筋; C、 C20;4;不小于1/2樁長;
    D、C30;3;不小于1/2樁長; 答案:A
    2 施工
    (1)確定樁位。
    (2)鉆機(jī)成孔,穿過原基礎(chǔ)混凝土。在土層中鉆孔時宜采用清水或天然泥漿護(hù)壁,也可用套管。
    (3)吊放鋼筋籠和注漿管。注漿管應(yīng)直插到孔底。需二次注漿的樹根樁應(yīng)插兩根注漿管。施工時應(yīng)縮短吊放和焊接時間。
    (4)投入填料。當(dāng)采用碎石和細(xì)石填料時,填料應(yīng)經(jīng)清洗,投入量不應(yīng)小于計算樁孔體積的0.9倍,填灌時應(yīng)同時用注漿管注水清孔。
    (5)注漿。注漿材料可采用水泥漿液、水泥砂漿或細(xì)石混凝土,當(dāng)采用碎石填灌時,注漿應(yīng)采用水泥漿,并應(yīng)滿足如下要求:
    當(dāng)采用一次注漿時,泵的工作壓力不應(yīng)低于1.5 MPa,開始注漿時,需要1 MPa的起始壓力,將漿液經(jīng)注漿管從孔底壓出,接著注漿壓力宜為0.1~0.3MPa,使?jié){液逐漸上冒,直至漿液泛出孔口停止注漿。
    當(dāng)采用二次注漿時,泵的工作壓力不應(yīng)低于4 MPa。待第一次注漿的漿液初凝時方 可進(jìn)行第二次注漿,漿液的初凝時間根據(jù)水泥品種和外加劑摻量確定,可控制在45~60min范圍。第二次注漿壓力宜為2~4 MPa,二次注漿不宜采用水泥砂漿和細(xì)石混凝土。
    (6)拔出注漿管。拔管后應(yīng)立即在樁頂填充碎石,并在1~2m范圍內(nèi)補(bǔ)充注漿。
    注漿施工時應(yīng)采用間隔施工、間歇施工或增加速凝劑摻量等措施,以防止出現(xiàn)相鄰樁冒 漿和串孔現(xiàn)象。樹根樁施工不應(yīng)出現(xiàn)縮頸和塌孔。
    【例題6】樹根樁施工時,如采用二次注漿工藝,注漿材料宜為( )。
    A、普通混凝土; B、細(xì)石混凝土; C、水泥砂漿; D、水泥漿; 答案:D
    樹根樁施工完成后,應(yīng)采用載荷試驗檢驗樹根樁的豎向承載力,有經(jīng)驗時也可采用動測 法檢驗樁身質(zhì)量。兩者均應(yīng)符合設(shè)計要求。
    8.1.3.4 坑式靜壓樁法
    坑式靜壓樁是對既有建筑物地基的加固方法,是采用既有建筑物自重做反力,用千斤頂 將樁段逐段壓入土中的托換方法。千斤頂上的反力梁可利用原有基礎(chǔ)下的基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)板, 對無基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)板的既有建筑,則可將底層墻體加固后在進(jìn)行托換。國內(nèi)坑式靜壓樁的樁 身多數(shù)采用邊長為150~250mm的預(yù)制鋼筋混凝土方樁,也有采用直徑150~300mm的開口鋼管。
    坑式靜壓樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、濕陷性黃土和人工填土等 地基,且地下水位較低的情況。
    1 設(shè)計
    坑式靜壓樁的單樁承載力應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)中樁承載力的有關(guān)規(guī)定估算,樁數(shù)可參照錨桿靜壓樁的方法確定。
    樁的平面布置應(yīng)根據(jù)既有建筑的墻體和基礎(chǔ)型式及荷載大小確定,應(yīng)避開門窗等墻體薄 弱部位,設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力節(jié)點位置??砂椿A(chǔ)或墻體中心軸線布置,同一個托換坑內(nèi)可布置 1~3根樁,絕大部分工程都是采用單樁和雙樁。只有在縱橫墻相交部位的托換坑內(nèi),橫墻布置1根和縱墻2根形成三角的3根靜壓樁。當(dāng)既有建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不能滿足壓樁反力時,應(yīng)在原基礎(chǔ)的加固部位加設(shè)鋼筋混凝土地梁或型鋼梁,以加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,確保工程安全。