树根桩在地基处理中的应用

树根桩在地基处理中的应用摘要：树根桩是一种小型钻孔灌桩，直径为150～300mm，桩长5～25m，它是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度，然后放入钢筋笼，同时放入压浆管，注入水泥或水泥砂浆，结合碎石骨料成桩（故又名碎石压浆桩），树根桩可以根据需要做成垂直的或倾斜的，也可以单根的，也可以是成束的；可以是端承桩，也可以是摩擦桩。关键词：树根桩地基处理1、树根桩及其应用概况1.1树根桩是一种小型钻孔灌桩，直径为150～300mm，桩长5～25m，它是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度，然后放入钢筋笼，同时放入压浆管，注入水泥或水泥砂浆，结合碎石骨料成桩（故又名碎石压浆桩），树根桩可以根据需要做成垂直的或倾斜的，也可以单根的，也可以是成束的；可以是端承桩，也可以是摩擦桩。1.2树根桩最早起源于国外三十年代，我国近年来有很大发展，它很适用于荷载小而分散的中小型工业与民用建筑。它不仅可以用于新建工程的地基处理，也可用于既有工程的基础托换和地基加固，特别是对于场地狭窄净空低矮的工程现场，其优点尤为突出。树根桩不仅可以承受压力，也可以承受拉力或拉压交替的荷载。2、树根桩的应用范围1）建筑物需要加层（或上部增加荷载），地基和基础承载力不足时；2）由于地质勘察、设计和施工原因，建筑物建成后发生不均匀沉降；3）由于市政工程，如地铁或隧道通过建筑物下面地基土层时，为防止建筑物的不均匀沉降；4）古建筑的地基基础加固；5）对岩石和土体边坡稳定加固等。3、树根桩的特点1）所需施工场地较小，一般平面尺寸0.6×1.8，净需高度2.2m就能施工；2）施工时噪音小、振动小，对已损坏需托换的建筑物比较安全；3）所有操作都在地面上进行，比较方便；4）压力灌浆使树根桩与地基土紧密结合，桩和承台联结成一整体；5）桩径很小，因而施工对承台和地基土几乎不产生扰动；6）可在碎石土、砂土、粉土和粘性土等各种地基土条件下制作树根桩。4、树根桩的设计4.1树根桩作为支承时，单桩承载力可采用下述方法确定1）单桩荷载试验2）参考同类工程资料3）按摩擦桩设计式中：——单桩承载力特征值（KN）——桩的周长——第i层土的极限摩阻力标准值（KPa）——第i层土中的桩长——安全系数（分项系数）一般可取24.2设计树根桩桩身强度时，桩身砼轴心抗压强度应满足下式要求式中：——单桩承载力标准值（KN）——桩身截面积——边长为15cm的桩身砼抗压强度，桩身砼标号不应小于C15级4.3树根桩采用的碎石灌料粒径在10～25mm范围内，钢筋笼外径宜小于设计桩径40～60mm，对作为支承桩的树根桩宜注水泥砂浆，配比为：水：水泥：砂=0.5：1：0.3（重量比）砂粒粒径不宜大于0.5mm，树根桩成桩时可根据需要掺入适量的早强剂和减水剂。5、树根桩的施工工艺5.1成孔树根桩成孔，一般是采用小型钻机钻孔，采用水或泥浆作为循环冷却钻头和除清手段，同时循环水在钻进过程中水和泥土搅拌混合在一起亦成泥浆状，有时为了提高树根桩的承载力可采用正循环方法，当遇到较硬土层时换上水力扩孔钻头以达到扩孔的目的。在饱和软土层钻进时经常遇到流砂层钻进时，进尺速度要慢，依靠岩心管在流砂层表面磨动旋转，加上孔内泥浆，使其孔壁表面形成泥皮，以达到护孔的目的，表层土松散时用套管护孔，套管口一般高出地面10cm，锚孔设计标高时，进行清孔，到溢出清水为止。5.2钢筋笼的制作钢筋笼制作时要根据场地及机具的吊装能力而定，单节笼不能过长，钢筋笼的接头采用绑扎或焊接均可，其焊接长度按规范做，因树根桩的直径较小，故钢筋的混凝土保护层厚度为20～35mm，对于特殊要求另作处理。5.3灌浆管的制安灌浆管的制作，当考虑拔出时，接头处采用外缩节，及外管壁光滑，管壁从砂浆（或混凝土）中拔出，为防止泥浆进入管内，需在管底口内用胶布或聚乙稀胶布封住，在管底口以上1～2m范围内做成花管状，孔眼直径为8mm，纵向间距100mm，竖向三～四排，灌浆管一般放在钢筋笼内，一起放到钻孔内。5.4压浆成孔在钢筋笼和灌浆管沉入钻孔后，先压入水泥砂浆或水泥净浆，待浆液到达孔口后即暂停压浆，投入碎石骨料至孔口，然后再次压浆，且边压浆边提管一直到孔口，孔口要及时补料并用钢筋插捣，使骨料均匀分布，且增强密实度。压浆技术参数eq\o\ac(○,1)水灰比w/c=0.4～0.5=2\*GB3②灌浆压力P=0.3～0.5Mpaeq\o\ac(○,3)减水剂掺量0.4eq\o\ac(○,4)中砂30%eq\o\ac(○,5)碎石2～25mm6、树根桩的工程应用某住宅楼系六层砖混结构，丙类建筑，建筑物高度17.8m,抗震设防裂度为6度，Ⅱ类建筑场地，其地基土层分布及物理力学指标见表1。序号土层名称土层厚度(m)钻孔桩侧摩阻1素填土0.18～1.22018.12粉土1.20～1.88017.81005.6253淤泥质土4.60～6.88017.5652.7184粉质粘土硬塑未钻穿20.119014.865750根据场地地基土的情况，eq\o\ac(○,2)层土作为天然地基显然不能满足承载力和地基变形的要求，必须进行地基处理。根据现场实际施工条件，及不同的地基处理方案进行比较和选择，测算最终选定采用小型树根桩进行处理，设计时考虑到充分利用eq\o\ac(○,2)层土，房屋建成后的天然地基与树根桩的承载比为3:7.采用树根桩进行地基处理费用比其他方案相应节约30%，其树根桩的设计参数为桩径￠。桩身配筋为4Φ12，￠6.5@100/200碎石骨料及压浆参数均按工艺参数，桩布置见桩基本平面布置图。地基承载力的设计值单桩承载力标准值单桩承载力特征值条形基础宽度及根数的确定上部结构传至基础底面的线荷载为，其荷载的40%由条形基础承担,则：实际取宽度为。树根桩的根数实际布桩根数为272根。七、