一种工程桩以及桩基础制造技术

本实用新型专利技术提供了一种工程桩以及桩基础，工程桩包括：预制的内桩体与供内桩体竖向插入的外桩体，外桩体周向包裹内桩体，内桩体与外桩体均穿透软土层到达好土层，内桩体的底端位于外桩体中；其中，外桩体于好土层中的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积。本实用新型专利技术所提供的双层结构的工程桩，减小了挤土效应与沉桩阻力，从而降低了沉桩施工难度并保证桩基工程施工质量；并且，外桩体周向包裹预制的内桩体，提高了承载性能与桩体耐久性。另外，外桩体分为粗段和细段，还能节约工程桩材料用量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种工程桩以及桩基础


[0001]本技术涉及土木工程
，尤其涉及一种工程桩以及桩基础。

技术介绍

[0002]对于城市中普遍建设的小高层或高层建筑，地基中均需设置承压桩基，预制桩是普遍使用的桩型。预制桩是指在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。
[0003]预制桩工程造价较低，一般作为常用的承压和抗拔桩基。但在施工过程中存在如下问题：1、施工中的挤土效应现象：预制桩沉桩时，桩四周土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，一般表现为浅层土体的隆起和深层土体的横向挤出。挤土效应造成的危害：对周围路面和建筑物引起破坏，使周围开挖基坑坍塌或推移增大，对已经施打的桩的影响表现为桩身倾斜及浅桩(小于或等于20m)上浮。2、沉桩阻力大：预制桩沉桩施工一般是通过静压机或锤桩机将预制桩直接沉入土层中，其沉桩阻力大。进一步的，由于桩基一般承受载荷较大，桩身需穿透软土层到达坚硬的好土层，由于好土层的土体性质表现为压缩性小，密实性高，在好土层中直接沉入预制桩非常困难，导致预制桩施工时的沉桩阻力进一步增大。沉桩阻力大的危害：导致在好土层中植入预制桩时工困难；另外由于沉桩阻力大，预制桩植入好土层中的施工方式一般为锤击或者静压，对这种施工方式在沉桩阻力较大的情形下会对桩身产生损伤，使桩身受损产生裂缝或者破损。
[0004]基于目前预制桩沉桩施工所存在的问题，工程界急需一种挤土效应小、沉桩阻力小的工程桩技术。
技术内容
[0005]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种挤土效应小、沉桩阻力小的工程桩。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种工程桩，包括预制的内桩体与供内桩体竖向插入的外桩体，外桩体周向包裹内桩体，内桩体与外桩体均穿透软土层到达好土层，内桩体底端内位于外桩体中；其中，所述外桩体于好土层中的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积。
[0007]上述工程桩，还具有如下特征，外桩体为散体桩或者半刚性桩或者散体桩与半刚性桩的组合。
[0008]上述工程桩，还具有如下特征，内桩体在好土层中的横截面面积小于或等于内桩体在软土层中的横截面面积；
[0009]和/或，外桩体在好土层中的壁厚值小于在软土层中的壁厚值。
[0010]上述工程桩，还具有如下特征，内桩体为沿长度方向包含数个沿竖向依次交替分布的大截面段和小截面段的变截面桩；
[0011]和/或，外桩体为沿长度方向包含数个沿竖向依次交替分布的粗截面段和细截面
段的变截面桩。
[0012]上述工程桩，还具有如下特征，外桩体的横截面形状在软土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；
[0013]和/或，所述外桩体的横截面形状在好土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；
[0014]优选的，所述外桩体在软土层中为变截面段或等截面段；
[0015]和/或，所述外桩体在好土层中为变截面段或等截面段。
[0016]上述工程桩，还具有如下特征，所述内桩体的横截面形状在软土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；
[0017]和/或，内桩体的横截面形状在好土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；
[0018]优选的，内桩体在软土层中为变截面段或等截面段；
[0019]和/或，内桩体在好土层中为变截面段或等截面段；
[0020]优选的，内桩体在软土层为空心桩或实心桩；
[0021]和/或，内桩体在好土层中为空心桩或实心桩
[0022]上述工程桩，还具有如下特征，外桩体在好土层中的最小横截面面积值大于其在软土层中最小横截面面积值的23％；
[0023]和/或，外桩体在好土层中的最小壁厚值大于其在软土层中的最小壁厚值的50％.
[0024]上述工程桩，还具有如下特征，外桩体的壁厚值为50
‑
500mm，
[0025]优选的，外桩体的壁厚值为100
‑
200mm；
[0026]优选的，外桩体的壁厚值为201
‑
300mm；
[0027]优选的，外桩体的壁厚值为50
‑
99mm；
[0028]优选的，外桩体的壁厚值为120
‑
180mm。
[0029]上述工程桩，还具有如下特征，内桩体具有两根以上沿长度方向依次对接的预制桩；
[0030]预制桩为有端板预制桩，且各有端板预制桩焊接固定或法兰连接固定或连接件对接固定或粘接固定；
[0031]或者，预制桩为无端板预制桩，且各无端板预制桩由连接件对接固定或粘接固定。
[0032]本技术提供的工程桩由内桩体和外桩体组成，预制的内桩体在外桩体的基础上同心插入，两者相互配合形成互补增强的新型桩型。其具有以下优点：1.在上部载荷作用下，内桩体将载荷传递到外桩体和桩周土体。内桩体、外桩体与桩周土体一同承受载荷，提高了承载力。2.强度较高的预制内桩体竖向插入外桩体中，预制内桩体不会直接与土体接触，接桩部位的金属材料不会因裸露于地下腐蚀性环境中而锈蚀，桩体本身耐久性显著提高。3.施工过程是先成型外桩体，再将预制内桩体插入外桩体中，避免了预制桩直接插入土体时强行挤压产生的挤土效应。4.施工过程是先成型外桩体，再将预制内桩体插入外桩体中，由于外桩体是被处理过还未紧实密固的松软体，预制内桩体插入时其沉桩阻力远远小于直接插入土体中，更进一步的，由于工程桩一般是穿透软土层到达好土层。由于好土层的土质坚硬，紧密性高，预制内桩体沉桩阻力的减小在其插入紧密性高的好土层中更为明显。
[0033]另外，本技术提供的工程桩，其外桩体于好土层的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积。此结构具有如下优点：由于好土层的土质坚硬，紧密性高，在其内施工
难度高，外桩体于好土层的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积降低了本工程桩的施工难度，同时降低了施工能源与材料损耗，缩短了施工时间。与此不同的现有技术是桩体在施工中，桩体横截面面积根据软土层的土质设计，桩体横截面面积在软土层和好土层中并无区别，此种设计不仅造成施工难度加大，也带来不必要的时间、能源与材料的浪费。另一方面，工程桩外桩体于好土层的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积的结构设计不会降低桩体承载力。经过大量的试验表明，本工程桩在工作时的受力特性体现为摩擦桩特性。1.竖向载荷主要由内桩体承担，然后通过内桩体
→
外桩体
→
桩周土体的荷载模式。可以看出，外桩体的主要作用是提供整个工程桩的桩侧阻力，而由于好土层能提供的桩侧阻力比软土层的大，其在好土层的外桩体横截面面积实际上不需要与在软土层的横截面面积同样大小。2.桩体承受的竖向载荷与此部分桩体所沉入土体的深度呈反比(图1为实测下的管桩桩身轴力图)，由于好土层在软土层下方，所以桩体在好土层中所承受的竖向载荷远远小于其在软土层所承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程桩，其特征在于，包括：预制的内桩体与周向包裹内桩体的外桩体，内桩体与外桩体均穿透软土层到达好土层，且内桩体的底端位于外桩体中；其中，所述外桩体于好土层中的横截面面积小于其在软土层中的横截面面积。2.根据权利要求1所述的工程桩，其特征在于，所述外桩体为散体桩或者半刚性桩或者散体桩与半刚性桩的组合。3.根据权利要求1或2所述的工程桩，其特征在于，所述内桩体在好土层中的横截面面积小于或等于内桩体在软土层中的横截面面积；和/或，所述外桩体在好土层中的壁厚值小于在软土层中的壁厚值。4.根据权利要求1或2所述的工程桩，其特征在于，所述内桩体为沿长度方向包含数个沿竖向依次交替分布的大截面段和小截面段的变截面桩；和/或，所述外桩体为沿长度方向包含数个沿竖向依次交替分布的粗截面段和细截面段的变截面桩。5.根据权利要求1所述的工程桩，其特征在于，所述外桩体的横截面形状在软土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；和/或，所述外桩体的横截面形状在好土层中为规则的几何形状或不规则几何形状。6.根据权利要求1所述的工程桩，其特征在于，所述外桩体在软土层中为变截面段或等截面段；和/或，所述外桩体在好土层中为变截面段或等截面段。7.所述根据权利要求3或5所述的工程桩，其特征在于，所述内桩体的横截面形状在软土层中为规则的几何形状或不规则几何形状；和/或，所述内桩体的横截面形状在好土层中为规则的几何形状或不规则几何形状。8.根据权利要求7所述的工程桩，其特征在于，所述内桩体在软土层中为变截面段或等截面段；和/或，所述内桩体在好土层中为变截面段或等截面段。9.根据权利要求7所述的工程桩，其特征在于，所述内桩体在软土层为空心桩或实心桩；和/或，所述内桩体在好...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兆弟，
申请(专利权)人：周兆弟，
类型：新型
国别省市：