载体桩在吕梁某工程中的应用

文章编号：1009-6825（2012）36-0070-02载体桩在吕梁某工程中的应用刘健（吕梁市建筑勘察设计院，山西吕梁033000）摘要：结合载体桩在吕梁某工程中的应用实例，阐述了载体桩理论、设计原理及施工质量控制要点，并对载体桩的质量检测及沉降观测等作了分析，通过工程实例证明：载体桩在多层建筑物地基中有很好的使用效果。

关键词：载体桩，设计，质量控制，沉降观测中图分类号：TU753．3文献标识码：A0引言载体桩是由混凝土桩身和载体构成的桩，是一种全新的技术。

载体由混凝土、夯实填充料、挤密土体三部分组成。

其核心是基于深层土体的密实理论，载体桩的承载特性是受力扩散，因此它是一种扩展基础，混凝土桩身将上部荷载传递到下部载体，再由载体传递并扩散到承载力高的持力层土体，承载力的验算可以等效为扩展基础的承载力验算。

填充料是为挤密混凝土桩端地基土体而填入的材料，包括碎砖、碎混凝土块、水泥拌和物、碎石、卵石及矿渣等都可以作为填充料。

挤密土体是填充料周围被夯实挤密的土体的影响区域约宽2m 3m，深3m 5m，影响范围广。

由于载体桩承载力主要来源于载体，且载体桩桩长较短，混凝土质量易保证、施工速度快、承载力高、造价低、保护环境，因而具有较高的性价比，所以在工业与民用建筑中得到了广泛应用。

本文即以载体桩在吕梁某工程中的应用为实例，介绍了载体桩在本地区的应用。

1工程概况及场地工程地质条件1．1工程概况该工程为吕梁某学校教学楼，平面尺寸70mˑ20m，七层框架结构，基础埋深2．5m，最大柱网尺寸9000mmˑ7500mm，设计要求单桩R a=1200kN，桩径450mm，桩间距1．6m。

1．2场地工程地质条件岩土勘察报告揭示，场地内地形平坦，地貌单元为三川河Ⅱ级阶地，浅部地层主要为第四纪晚更新世以来形成的素填土、粉土、卵石层，各地基土主要物理力学性质指标见表1。

表1土的物理力学指标土层层底埋深/m W/%r/kN·m－1I L e E s（100 200）F ak/kPa素填土1 1．51616＜01．12100粉土10 111717＜00．94120卵石未穿透260场地内本次勘察未见地下水，地基土对混凝土结构无腐蚀。

2地基与基础方案根据建筑物结构、荷载、场地土特征，浅部土层承载力低，压缩性高，天然地基土无法满足建筑物的使用要求，经过多方面论证，最终决定采用载体桩。

3设计及施工1）载体桩以第③层卵石作为桩端持力层，桩径D=450mm，桩身混凝土强度等级为C30，平均有效桩长（桩身部分）为7．5m，计算深度D=9．5，土的平均有效重度16．5kN/m3，根据GB50007-2002建筑地基基础设计规范［1］nd =4．4，载体桩承载力主要来源于载体，对于桩长小于10m的桩，忽略其侧阻力，以作为其安全储备。

2）单桩承载力特征值计算：a．根据JGJ135-2007载体桩设计规程［2］和现行国家标准GB50007-2002建筑地基基础设计规范［1］计算单桩承载力的特征值，f a=f ak+n d（d－0．5）r m=260+4．4（9．5－0．5）ˑ16．5=913kPa，取三击贯入度小于20cm，根据《载体桩设计规程》表4．3．2可知A e=2．6m2，则R a=f a·A e=913ˑ2．6=2373kN＞1200kN，满足设计要求。

b．桩身材料强度验算，根据JGJ135-2007载体桩设计规程［2］4．3．3条，N≤ψcfcAp=0．75ˑ14．3ˑ158963/1．35=1263kN＞1200kN，满足要求。

其中，N为相应于荷载效应基本组合时，作用于载体桩单桩上竖向力设计值，kPa；f c为混凝土轴心抗压强度设计值，kPa，应符合现行国家标准GB50010混凝土结构设计规范的规定；A p为桩身截面面积，m2；ψc为成桩工艺系数，桩身为预制桩时取0．8，现场灌注时取0．75。

故设计单桩承载力特征值取R a=1200kN。

4施工质量控制载体桩施工工艺简单，易操作、质量容易保证，但控制不严也容易出现质量事故。

施工时采用柱锤冲击成孔，利用卷扬机反压护筒成孔，达到设计标高后，再分批向孔内投入填充料，用柱锤反复夯实，达到设计要求后再填入混凝土夯击，柱锤夯出护筒底1cm 2cm，避免从护筒底端进水、进泥，形成载体后，最后再施工混凝土桩身。

与其他桩基础相比，载体桩的承载力主要来源于载体，且载体桩为挤土桩，为保证施工质量，在施工中重点做好以下工作：1）桩位测放要准确，桩位出现偏差后要采取补桩或加大承台等措施。

2）夯填填充料应达到设计要求的三击贯入度，三击贯入度要依次减小或持平，避免出现假三击。

3）混凝土浇筑要及时，防止桩底土隆起，提拔护筒的速度要慢，混凝土振捣棒应尽量向深部插入，遵从快插慢拔，防止桩身混凝土缺陷或缩颈。

4）成桩时应间隔跳打，间隔时间不少于3d，严格控制相邻桩的上浮量在20mm以内。

5质量检测及沉降观测1）桩身完整性检测。

根据JGJ106-2003建筑桩基检测技术规范［3］成桩10d后，由桩基检测机构进行了低应变检测，检测数量为总桩数的10%，且不少于10根。

经检验本工程全部为Ⅰ类桩或Ⅱ类桩，桩身完整性较好，满足设计要求。

·07·第38卷第36期2012年12月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol．38No．36Dec．2012文章编号：1009-6825（2012）36-0071-03抗滑桩—格构梁联合加固边坡效果分析赵志强姚成（江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212000）摘要：针对边坡治理中应用的支护结构———抗滑桩与格构梁联合支护，在设计方法上提出了考虑锚索、抗滑桩、格构梁三者变形协调的思想；利用有限元软件ABAQUS 模拟，通过计算结果对比分析，得到了考虑抗滑桩、格构梁以及桩上锚索三者变形协调的设计方法更有利于边坡加固效果的结论。

关键词：抗滑桩，格构梁，边坡加固中图分类号：TU472文献标识码：A0引言近年来，在土木工程生产实践活动中随着高速公路建设向西部的延伸和发展，涉及了大量的边坡工程技术课题，由于我国西部地区地形，地质条件较为复杂，深挖高填十分普遍，边坡工程问题日益突出。

目前国内外滑坡灾害防治技术措施还包括：卸荷、压坡角、坡面防护、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、综合加固等方法，在很多大型滑坡灾害防治工程中往往同时采用多种防治措施。

针对一些地质复杂，岩性较差，节理发育的土质深路堑边坡，工程中已经开始利用桩打入稳定岩层的预应力锚索抗滑桩阻止山坡整个滑体滑动，外加锚索对格构梁的反拉力来控制滑面的进一步滑动的复合结构。

针对抗滑桩—格构梁联合应用支护边坡，根据预应力锚索抗滑桩变形协调原理，在变形协调中增加格构梁的变形影响。

本文借助有限元软件ABAQUS 进行建模分析，通过计算结果对比分析，选择更有利于边坡加固的方法。

1锚索、抗滑桩以及格构梁三者变形协调若预应力锚索抗滑桩—格构梁复合结构在理论设计中考虑将桩与格构连接作为整体，变形如图1所示。

y xix hi滑坡体锚杆锚索格构梁滑面抗滑桩N h N h -1N 2N 1图1抗滑桩与格构梁联合结构图滑动面以上桩身的位移为：x hi =x y 0－φ0h i +Δiq －∑nj =1Δij（1）其中，x y 0为桩0点处水平位移；φ0为桩0点处转角；Δiq 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅为滑坡2）静载荷试验，检验单桩的竖向承载力，检测数量为总桩数的1%，不少于3根。

本工程载体桩全部施工完毕10d 后，由桩基检测机构对该桩基工程进行了三组静载荷试验，试验桩在承载2400kN 垂直荷载，未出现极限特征，呈缓变的抛物线型，卸载后残余变形小于总变形量的20%，故单桩承载力特征值R a 满足要求。

3）沉降观测。

在建筑物施工期间及竣工两年来，对建筑物的沉降进行了观测，观测数据表明，沉降较均匀稳定，呈收敛趋势，可见载体桩能减小不均匀沉降。

6结语1）实践证明，载体桩在多层建筑物地基中具有很好的使用效果，在同等地质条件下，与钻孔灌注桩相比，载体桩费用约为钻孔灌注桩的70%，且混凝土成桩质量易保证，在吕梁具有良好的发展前景。

2）对于某些地质条件较好、挤密效果佳的土层，在施工载体桩时，可以不投填充料对桩端土体直接夯实。

3）施工时必须根据建筑物所处的地质条件和周围的环境条件，综合考虑施工方法。

为了减小施工对已建建筑物的影响，可以采用无振感的施工方法进行施工，或者采取适当的减振、隔振措施。

4）开挖地槽时应注意不要用挖掘机或推土机等重力机械强行推平，以免造成桩身断裂，开挖宜在成桩15d 后进行。

参考文献：［1］GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S ］．［2］JGJ 135-2007，载体桩设计规程［S ］．［3］JGJ 106-2003，建筑桩基检测技术规范［S ］．Application of ram-compaction pile in Lvliang engineeringLIU Jian（Lvliang Building Survey ＆Design Institute ，Lvliang 033000，China ）Abstract ：Combining with the application example of ram-compaction pile in lvliang engineering ，the article describes the ram-compaction pile theory ，design principle and construction quality control points ，and analyzes the quality detection and subsidence detection of ram-compaction pile．The engineering example shows that ：ram-compaction pile plays effective role in multiple building foundations．Key words ：ram-compaction pile ，design ，quality control ，subsidence detection·17·第38卷第36期2012年12月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol．38No．36Dec．2012。