樹根樁在地基處理中的應(yīng)用

樹根樁在地基處理中的應(yīng)用摘要：樹根樁是一種小型鉆孔灌樁，直徑為150～300mm，樁長5～25m，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)放入壓漿管，注入水泥或水泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁（故又名碎石壓漿樁），樹根樁可以根據(jù)需要做成垂直的或傾斜的，也可以單根的，也可以是成束的；可以是端承樁，也可以是摩擦樁。關(guān)鍵詞：樹根樁地基處理1、樹根樁及其應(yīng)用概況1.1樹根樁是一種小型鉆孔灌樁，直徑為150～300mm，樁長5～25m，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)放入壓漿管，注入水泥或水泥砂漿，結(jié)合碎石骨料成樁（故又名碎石壓漿樁），樹根樁可以根據(jù)需要做成垂直的或傾斜的，也可以單根的，也可以是成束的；可以是端承樁，也可以是摩擦樁。1.2樹根樁最早起源于國外三十年代，我國近年來有很大發(fā)展，它很適用于荷載小而分散的中小型工業(yè)與民用建筑。它不僅可以用于新建工程的地基處理，也可用于既有工程的基礎(chǔ)托換和地基加固，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，也可以承受拉力或拉壓交替的荷載。2、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。3、樹根樁的特點(diǎn)1）所需施工場地較小，一般平面尺寸0.6×1.8，凈需高度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）可在碎石土、砂土、粉土和粘性土等各種地基土條件下制作樹根樁。4、樹根樁的設(shè)計(jì)4.1樹根樁作為支承時(shí)，單樁承載力可采用下述方法確定1）單樁荷載試驗(yàn)2）參考同類工程資料3）按摩擦樁設(shè)計(jì)式中：——單樁承載力特征值（KN）——樁的周長——第i層土的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa）——第i層土中的樁長——安全系數(shù)（分項(xiàng)系數(shù)）一般可取24.2設(shè)計(jì)樹根樁樁身強(qiáng)度時(shí)，樁身砼軸心抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足下式要求式中：——單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）——樁身截面積——邊長為15cm的樁身砼抗壓強(qiáng)度，樁身砼標(biāo)號不應(yīng)小于C15級4.3樹根樁采用的碎石灌料粒徑在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=0.5：1：0.3（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。5、樹根樁的施工工藝5.1成孔樹根樁成孔，一般是采用小型鉆機(jī)鉆孔，采用水或泥漿作為循環(huán)冷卻鉆頭和除清手段，同時(shí)循環(huán)水在鉆進(jìn)過程中水和泥土攪拌混合在一起亦成泥漿狀，有時(shí)為了提高樹根樁的承載力可采用正循環(huán)方法，當(dāng)遇到較硬土層時(shí)換上水力擴(kuò)孔鉆頭以達(dá)到擴(kuò)孔的目的。在飽和軟土層鉆進(jìn)時(shí)經(jīng)常遇到流砂層鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)尺速度要慢，依靠巖心管在流砂層表面磨動(dòng)旋轉(zhuǎn)，加上孔內(nèi)泥漿，使其孔壁表面形成泥皮，以達(dá)到護(hù)孔的目的，表層土松散時(shí)用套管護(hù)孔，套管口一般高出地面10cm，錨孔設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行清孔，到溢出清水為止。5.2鋼筋籠的制作鋼筋籠制作時(shí)要根據(jù)場地及機(jī)具的吊裝能力而定，單節(jié)籠不能過長，鋼筋籠的接頭采用綁扎或焊接均可，其焊接長度按規(guī)范做，因樹根樁的直徑較小，故鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為20～35mm，對于特殊要求另作處理。5.3灌漿管的制安灌漿管的制作，當(dāng)考慮拔出時(shí)，接頭處采用外縮節(jié)，及外管壁光滑，管壁從砂漿（或混凝土）中拔出，為防止泥漿進(jìn)入管內(nèi)，需在管底口內(nèi)用膠布或聚乙稀膠布封住，在管底口以上1～2m范圍內(nèi)做成花管狀，孔眼直徑為8mm，縱向間距100mm，豎向三～四排，灌漿管一般放在鋼筋籠內(nèi)，一起放到鉆孔內(nèi)。5.4壓漿成孔在鋼筋籠和灌漿管沉入鉆孔后，先壓入水泥砂漿或水泥凈漿，待漿液到達(dá)孔口后即暫停壓漿，投入碎石骨料至孔口，然后再次壓漿，且邊壓漿邊提管一直到孔口，孔口要及時(shí)補(bǔ)料并用鋼筋插搗，使骨料均勻分布，且增強(qiáng)密實(shí)度。壓漿技術(shù)參數(shù)eq\o\ac(○,1)水灰比w/c=0.4～0.5=2\*GB3②灌漿壓力P=0.3～0.5Mpaeq\o\ac(○,3)減水劑摻量0.4eq\o\ac(○,4)中砂30%eq\o\ac(○,5)碎石2～25mm6、樹根樁的工程應(yīng)用某住宅樓系六層磚混結(jié)構(gòu)，丙類建筑，建筑物高度17.8m,抗震設(shè)防裂度為6度，Ⅱ類建筑場地，其地基土層分布及物理力學(xué)指標(biāo)見表1。序號土層名稱土層厚度(m)鉆孔樁側(cè)摩阻1素填土0.18～1.22018.12粉土1.20～1.88017.81005.6253淤泥質(zhì)土4.60～6.88017.5652.7184粉質(zhì)粘土硬塑未鉆穿20.119014.865750根據(jù)場地地基土的情況，eq\o\ac(○,2)層土作為天然地基顯然不能滿足承載力和地基變形的要求，必須進(jìn)行地基處理。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工條件，及不同的地基處理方案進(jìn)行比較和選擇，測算最終選定采用小型樹根樁進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到充分利用eq\o\ac(○,2)層土，房屋建成后的天然地基與樹根樁的承載比為3:7.采用樹根樁進(jìn)行地基處理費(fèi)用比其他方案相應(yīng)節(jié)約30%，其樹根樁的設(shè)計(jì)參數(shù)為樁徑￠。樁身配筋為4Φ12，￠6.5@100/200碎石骨料及壓漿參數(shù)均按工藝參數(shù)，樁布置見樁基本平面布置圖。地基承載力的設(shè)計(jì)值單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值單樁承載力特征值條形基礎(chǔ)寬度及根數(shù)的確定上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底面的線荷載為，其荷載的40%由條形基礎(chǔ)承擔(dān),則：實(shí)際取寬度為。樹根樁的根數(shù)實(shí)際布樁根數(shù)為272根。七、