一种桩滞后地基及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种桩滞后地基及其施工方法，属于建筑地基施工技术领域。包括有承台、桩体、桩脱力器，所述承台设置在桩体的上方，且承台与桩体之间通过桩脱力器连接，所述桩脱力器为内部中空的结构，桩体的顶部覆盖有一层褥垫层，所述桩体的顶部及褥垫层均伸入到从桩脱力器的下端伸入到桩脱力器内并能够相对上下活动。本发明专利技术的优势在于，相比于现有技术：本发明专利技术通过在桩顶与承台之间设置桩脱力器，实现结构施工荷载对地基土进行预压，有效利用土的承载力，当地基沉降变形达到设定的允许值时，采用变刚度减少地基沉降，有效减少工后沉降，从而改变了传统的承载力控制设计方法，实现了岩土工程的以变形控制为主、承载力控制为辅的地基设计目标。设计目标。设计目标。

【技术实现步骤摘要】
一种桩滞后地基及其施工方法


[0001]本专利技术属于建筑地基施工
，特别涉及一种桩滞后地基及其施工方法。

技术介绍

[0002]工业与民用建筑鳞次栉比，市政、公路、铁路网格纵横交错，港口和机场星罗棋布，这些项目对岩土工程提出了一个又一个新的挑战，从而使岩土工程取得了众多的创新发展，新型施工工法、技术、设备不断涌现。
[0003]现有的岩土工程中，地基的设计都是基于地基承载力控制为主、变形验算为辅的设计原则。而地基设计的基本原则是满足上部结构变形的正常使用要求，因此，采用地基变形控制为主、承载力验算为辅的设计原则才是地基设计的最优方案。
[0004]但由于岩土是自然、历史的产物，个体间差异很大，应力应变关系十分复杂。理想的三相土是每点都由固相、液相和气相组成，是连续分布的三相体，而真实的三相土在空间上由固相、液相和气相组成，是不规则的混合体。真实的三相土和理想的三相土两者差别很大，过去、现在及可见的将来还无法用一个比较符合实际的地基刚度矩阵[K]p，s来实现下式所示的上部结构
‑
基础
‑
桩土共同作用计算：
[0005]([K]st+[K]F+[K]p，s)
·
{S}＝{F}st+{F}F——式(1)
[0006]式中：[K]st—凝聚于基底的上部结构刚度矩阵
[0007][K]F—基础刚度矩阵
[0008]{S}—地基沉降变形
[0009]{F}st—上部结构荷载向量
[0010]{F}F—基础荷载向量
[0011]所以，由于地基(桩、土组成)的刚度矩阵无法确定，使得无法按照地基变形控制为主、承载力验算为辅的设计原则的进行地基的设计。因此，一直沿用了按承载力控制设计的方法。

技术实现思路

[0012]为解决上述问题，本专利技术的首要目的在于提供一种桩滞后地基及其施工方法，通过在桩顶与承台之间设置桩脱力器，实现结构施工荷载对地基土进行预压，有效利用土的承载力，当地基沉降变形达到设定的允许值时，采用变刚度减少地基沉降，有效减少工后沉降，从而改变了传统的承载力控制设计方法，实现了岩土工程的以变形控制为主、承载力控制为辅的地基设计目标。
[0013]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0014]本专利技术提供一种桩滞后地基，包括有承台、桩体、桩脱力器，所述承台设置在桩体的上方，且承台与桩体之间通过桩脱力器连接，所述桩脱力器为内部中空的结构，桩体的顶部覆盖有一层褥垫层，所述桩体的顶部及褥垫层均伸入到从桩脱力器的下端伸入到桩脱力器内并能够相对上下活动。现有的复合地基，都是基于承载力控制设计的原则，桩体与承台
是固定的，在地基成型时，桩体会率先承载承台及上方建筑的压力，复合地基桩间土和桩的承载力发挥系数都小于1；而在本申请中，通过在桩顶设置中空的桩脱力器，利用褥垫层及桩顶在脱力器内相对上下活动，在地基成型时，能够让桩脱力器与承台相对于桩体的下沉，从而先让桩间土发挥承载作用，当沉降达到设计规定值时，再让桩体基受力，这种按变形控制地基设计方法，达到调节桩、桩间土共同承担荷载的目的，使地基土承载力和桩承载力发挥系数都大于1。
[0015]进一步地，所述桩脱力器的内设置有缓冲空腔，所述缓冲空腔位于褥垫层的上方。缓冲空腔能够给褥垫层与桩体在桩脱力器内上下运动的空间，从而实现让桩间土率先受力的目标，达到调节桩、桩间土共同承担荷载的目的。
[0016]进一步地，所述桩体及桩脱力器的周侧以及承台的下方填充有桩间土。
[0017]进一步地，所述承台的下方设置有底板，所述底板的下方设置有混垫层，所述混垫层与桩脱力器之间设置有盖板，所述底板、混垫层、盖板上设置有上下相贯通的后压灌孔及排气孔。通过后压灌孔及排气孔能够对已有的工程桩进行补强。在本专利技术当中，混垫层、盖板、底板分担加强桩脱力器的承台压力，提高结构的稳定性。
[0018]进一步地，所述桩脱力器包括有钢桩脱力器，所述钢桩脱力器采用钢材制成，钢桩脱力器为与桩体相适配的筒形结构，褥垫层设置在钢桩脱力器内，钢桩脱力器的下端套设在桩体的顶部。
[0019]进一步地，所述桩脱力器还包括有砼桩脱力器，砼桩脱力器采用混凝土材料制成，砼桩脱力器为倒棱台形结构，砼桩脱力器内设置有与桩体相适配的竖向贯通槽，褥垫层设置在竖向贯通槽内，所述竖向贯通槽的下端套设在桩体的顶部。
[0020]进一步地，所述褥垫层采用橡胶垫或砂垫层。
[0021]本专利技术还提供一种桩滞后地基的施工方法，包括有以下步骤：
[0022]S1：桩体及桩体周围土方的施工；
[0023]S2：选择并安装桩脱力器；
[0024]S3：后压灌混凝土。
[0025]进一步地，步骤S1中，先采用常规的工艺进行桩体灌注施工，然后整体开挖土方至桩顶标高，并局部开挖桩顶范围内的土方，截断桩头。
[0026]进一步地，步骤S2中，桩脱力器采用钢桩脱力器或砼桩脱力器。
[0027]进一步，步骤S2中，当选择的桩脱力器为钢桩脱力器时，其施工步骤S2包括有：
[0028]S211：在桩顶上放置钢桩脱力器，保持垂直，沿桩身向下压入，将一部分桩身插入桩脱力器内部。
[0029]S212：在钢桩脱力器上放置褥垫层，褥垫层覆盖在桩顶的上方；
[0030]S213：在钢桩脱力器的上方放置盖板；
[0031]S214：在桩体及钢桩脱力器的周围回填桩间土；
[0032]S215：然后在盖板的上方从下往上进行混垫层、底板的施工。
[0033]进一步地，步骤S2中，当选择的桩脱力器为砼桩脱力器时，其施工步骤S2包括有：
[0034]S221：在桩顶的上部的周侧浇注砼桩脱力器，桩顶的一部分桩身插入砼桩脱力器内部；
[0035]S222：在砼桩脱力器上放置褥垫层，褥垫层覆盖在桩顶的上方；
[0036]S223：在砼桩脱力器的上方放置盖板；
[0037]S224：然后在盖板的上方从下往上进行混垫层、底板的施工，
[0038]进一步地，步骤S3中，在盖板、混垫层、底板上后压灌孔及排气孔，进行后压灌混凝土施工。
[0039]进一步地，所述褥垫层采用橡胶垫或砂垫层。通过改变桩顶桩脱力器内的褥垫材料类别和褥垫厚度，实现变刚度调平设计，对复合地基变形进行主动控制。
[0040]本专利技术的优势在于，相比于现有技术：本专利技术通过在桩顶与承台之间设置桩脱力器，实现结构施工荷载对地基土进行预压，有效利用土的承载力，当地基沉降变形达到设定的允许值时，采用变刚度减少地基沉降，有效减少工后沉降，从而改变了传统的承载力控制设计方法，实现了岩土工程的以变形控制为主、承载力控制为辅的地基设计目标。
附图说明
[0041]图1是本实施例的建(构)筑物的地基基础平面图。
[0042]图2是本实施例的建(构)筑物及基础立面图。
[0043]图3是本实施例的地基沉降关系图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桩滞后地基，其特征在于，包括有承台、桩体、桩脱力器，所述承台设置在桩体的上方，且承台与桩体之间通过桩脱力器连接，所述桩脱力器为内部中空的结构，桩体的顶部覆盖有一层褥垫层，所述桩体的顶部及褥垫层均伸入到从桩脱力器的下端伸入到桩脱力器内并能够相对上下活动；所述桩脱力器的内设置有缓冲空腔，所述缓冲空腔位于褥垫层的上方。2.如权利要求1所述的一种桩滞后地基，其特征在于，所述桩体及桩脱力器的周侧以及承台的下方填充有桩间土。3.如权利要求1所述的一种桩滞后地基，其特征在于，所述承台的下方设置有底板，所述底板的下方设置有混垫层，所述混垫层与桩脱力器之间设置有盖板，所述底板、混垫层、盖板上设置有上下相贯通的后压灌孔及排气孔。4.如权利要求1所述的一种桩滞后地基，其特征在于，所述桩脱力器包括有钢桩脱力器，所述钢桩脱力器采用钢材制成，钢桩脱力器为与桩体相适配的筒形结构，褥垫层设置在钢桩脱力器内，钢桩脱力器的下端套设在桩体的顶部。5.如权利要求1所述的一种桩滞后地基，其特征在于，所述桩脱力器还包括有砼桩脱力器，砼桩脱力器采用混凝土材料制成，砼桩脱力器为倒棱台形结构，砼桩脱力器内设置有与桩体相适配的竖向贯通槽，褥垫层设置在竖向贯通槽内，所述竖向贯通槽的下端套设在桩体的顶部。6.如权利要求1所述的一种桩滞后地基，其特征在于，所述褥垫层采用橡胶垫或砂垫层。7.一种桩滞后地基的施工方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，
申请(专利权)人：深圳市工勘岩土集团有限公司，
类型：发明
国别省市：