树根桩在地基加固和托换技术上应用

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一、简 介  

　　树根桩是一种小型钻孔灌注桩，直径为13～30厘米，桩长5～25米。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，同时放入灌浆管，注入水泥浆或水泥砂浆，结合碎石骨料成桩。树根桩可以根据需要，做成垂直的，也可以是倾斜的，可以是单根的，也可以是成束的，可以是端承桩，也可以是摩擦桩。

　　树根桩于三十年代初起源于意大利，近年来有很大发展，它很适于荷载小而分散的中小型工业与民用建筑。它不仅可用于新建工程的地基处理，也可用于现有工程的基础托换，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，也可用以承受拉力或拉压交替的荷载。一束不同方向的小桩便可称为树根桩。我国从八十年代初开始研究应用树根桩于古建筑和现代建筑物的地基加固工程中，用该技术为苏州虎丘塔地基加固获得成功。我公司于1987年在黄埔发电厂首次应用树根桩加固切换井基础获得成功；1988年在黄埔开发区作了两根试验桩，取得了较理想的试验结果，之后广泛应用于软土地基加固和基础托换工程中。 

　　二、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。

　　三、树根桩托换的优点

　　1.所需施工场地较小，一般平面尺寸0.6M×1.8M，净空高度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.所有操作都可在地面上进行，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.可在各种类型的土中制作树根桩。 

　　四、树根桩的设计

　　1.树根桩作为支承桩时，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：

　　Rkd=Σqili%26#8226;Up/K

　　式中：

　　Rkd —— 单桩容许承载力（KN）；

　　Up —— 桩周长（m）；

　　qi —— 第i层土的极限摩阻力（KPa）；

　　li —— 第i层土中的桩长（m）；

　　K —— 安全系数，一般可取2。

　　2.设计树根桩桩身强度时，桩身混凝土轴心抗压强度应满足下式要求：

　　Rkd /Ap≤250fcu,k

　　式中：

　　Rkd —— 单桩容许承载力（KN）

　　Ap —— 桩身截面积（m2）

　　fcu,k—— 边长为15cm的桩身混凝土标准抗压强度（MPa）。桩身混凝土标号应不小于C15级。

　　3.树根桩采用的碎石骨料粒径宜在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=0.5:1.0:0.3（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。