树根桩在复合地基（深层搅拌桩）工程中的补救应用

在复合地基的深层搅拌桩工程中，有时会出现一些状况需要补救，树根桩便发挥了重要作用。深层搅拌桩可能由于地质条件复杂、施工工艺偏差等因素，导致地基加固效果未达预期。树根桩作为补救措施，它具有施工灵活的特点，可在既有搅拌桩地基的合适位置进行钻孔灌注施工。树根桩能深入到地基的深层部位，像树根一样与周围土体紧密结合，增强地基的承载能力。通过合理布局树根桩，与未达标的深层搅拌桩共同作用，有效地改善复合地基的性能，提高整体稳定性，从而保证工程的安全性与正常使用。

摘 要：针对某工程中的复合地基（深层搅拌桩）进行了静载试验，对局部承载力不满足设计要求进行了分析，提出了用树根桩弥补复合地基（深层搅拌桩）承载力不足的处理方案，对两种桩的受力和变形条件进行了分析，使两者共同作用，处理结果表明，这种处理方法即便于施工又能完全满足设计要求，其经验可供类似地基处理工程借鉴。
    关键词：树根桩；复合地基（深层搅拌桩）；承载力；变形 
   
    1 工程及地质概况
   
    某学院拟建一栋医务楼，高三层，占地面积约1000m2，砖混结构。
    工程地貌属于河流Ⅲ级阶地区，主要覆盖土层为杂填土、素填土、淤泥、粘土、含卵石粘土。各土层名称及主要物理力学性质见表1。
   
    2 复合地基检测要求及检测结果
   
    2.1 检测要求
    该场地的地基采用深层搅拌桩加固处理，深层搅拌桩桩径为500mm，共449根桩，面积置换率为0.27。处理后要求复合地基承载力特征值≥180KPa。施工完成后对深层搅拌桩抽了5根点进行静载试验。
    2.2 检测原理及方法
    测试仪器主机采用武汉岩土工程技术开发公司研制的RS-JYC全自动桩基静载测试分析系统，编号为200201-326C。荷载采用联接于电动油泵的GS20K压力变送器，通过主机控制测量；沉降量采用RSWS-50型位移传感器测定。静载试验采用堆载法，用工型钢主、副梁形成6m×10m的堆载平台，荷载共分10级，分9次施加，首次加载值为分级值的2倍，最大加载值为设计荷载值的2倍。设计荷载值为单桩处理的复合地基面积乘以设计承载力。试验结果见表2。
    2.3 检测结果及分析
    本工程按1%比例抽取了5个桩点进行了静载试验，其桩号分别为416＃、389＃、149＃、324＃、216＃桩，根据试验成果对照规范确定的各试验桩号复合地基承载力特征值见表2。试验结果表明416＃、389＃、149＃、324＃桩复合地基承载力特征值≥180KPa，216＃桩复合地基承载力特征值137KPa不能满足设计要求。
   
    3 处理方案
   
    3.1 问题分析
    由表2试验结果表可知，所抽检桩的承载力除216＃外均满足设计要求。经了解，该桩是施工队采用一自行改装的小型桩机施工的，属于试验性施工。该桩机共施工了24根桩，经开挖抽查，由于搅拌不均匀，水泥与土体未能形成良好的水泥土，因而复合地基承载力特征值偏低，不能满足设计要求。鉴于本工程所处环境、地质条件、安全经济等因素综合考虑，对该桩机施工的24根桩，在其位置上再施工φ130的树根桩进行补强。
    3.2 补救方案的可行性分析
    在与216＃桩同一桩机施工的24根桩周围采用树根桩进行补强，根据场地地质条件分析，桩长3.00~4.00m。使树根桩与搅拌桩共同组合成复合地基，在基础与复合地基之间铺设柔性垫层。由于在该场地树根桩与搅拌桩都桩端土和桩周土环境，虽然树根桩设计强度由桩端土和桩周土强度控制，搅拌桩由桩身水泥土强度控制，但通过柔性垫层调整可达到二者受力和变形协调一致。 3.3 加固处理要求
    根据复合地基（深层搅拌桩）检测结果,通过对承载力
    偏低的深层搅拌桩进行补充荷载计算。首先设计树根桩单桩承载力标准值≥60KN，再确定所需树根桩的数量。桩身材料选用Po.32.5普通硅酸盐水泥及中砂，砂浆强度为M20，配φ12钢筋。据此计算该工程需树根桩72根，单桩长3.00~4.00m，在施工过程中，桩长应根据实际地层情况进行适当调整。
    3.4 树根桩静载检测结果
    树根桩施工完成后，抽取3根树根桩进行多桩(相当于单根搅拌桩状态)复合地基静载试验，静载试验结果为：最大试验荷载360kPa、累计最大沉降7.51mm、残余变形3.86mm、承载力特征值231kPa。与其它搅拌桩复合地基静载试验结果对比，变形较小，说明补救方案处理结果达到了预期目的。
   
    4 结束语
   
    深层搅拌法是用于加固填土、粘性土地基的一种常用地基处理方法，但由于地质条件差异、填土自身的各向异性和施工工艺的不同，施工完工后可能出现有规律的偏差、检测质量达不到设计要求。此时，应结合场地实际情况，详细核实地质条件，结合设计要求，对地基处理工程做出全面、客观、合理的评价并提出切实可行的补救处理措施。对于补桩，除应满足设计承载力的要求外，还需要对经济性、工期、施工场地条件等，进行综合评价来确定补救方案。
   
    参考文献
    ［1］《地基处理手册》［M］.北京： 中国建筑工业出版社.
    ［2］《建筑地基处理技术规范》［S］.(JGJ79-2002).
    ［3］《建筑地基基础工程施工质量验收规范》［S］.（GB50202-2002）.
    ［4］王平，黄育德，陈欣。深层搅拌桩试桩设计及静载试验参数分析［J］.工业安全与环保，2003，29（7）. 来源: 《建筑中文网》.

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200906/12393.htm