[00124928]一种消除桩基负摩阻力的扩体挤密桩及施工方法

1课题来源与背景 本成果来源于发明专利,名称：一种消除桩基负摩阻力的扩体挤密桩及施工方法,专利号：2016111648483。近年来,国民经济高速发展,基础设施建设不断加快,对基础要求严格的高层和超高层建筑物不断增多,桩基础成为处理地基的重要途径,被广泛应用于各类地基中。然而在实际工程中发现湿陷性黄土、季节性冻土、软土和其他不良土质地区采用桩基础时,不同程度地出现了基础不均匀沉降,地基承载力不足等问题,研究发现桩基负摩阻力是造成此类问题的主要原因。桩基负摩阻力是由于桩周土体下沉较快所引起的沉降变形大于桩基础而产生的,它可能引起桩端地基屈服或破坏、基础不均匀沉降、桩体压曲或断裂等,从而导致上层建筑物倾斜、开裂甚至坍塌,严重威胁人民生命和财产安全。因此,在不良土质地区如何有效减小甚至消除桩基负摩阻力成为工程界亟待解决的问题。 2技术原理及性能指标 （1）消除桩基负摩阻力：软弱地基土沉降变形大,与桩体发身相对运动产生桩基负摩阻力,形成了对桩基的附加荷载,增大了桩体轴力,本发明通过在桩体外侧中性点以上设置套筒,使土体沉降时带动套筒滑动来消除土体沉降与桩体发生相对运动时产生的桩基负摩阻力。（2）挤密改善周围土体性质,增大桩体承载力：桩体外侧所设置的扩张装置在土体带动套筒滑动的同时曲柄连杆旋转插入桩周土体,压实挤密桩周一定范围内的土层,阻止桩基周围土体的沉降,从而增加地基土的承载能力;桩体外侧装置扩张后,曲柄连杆插入周围土体,桩由普通桩转化为支盘特性桩,所形成的凸体可增加桩基与土体的正摩檫力,同时,分散桩体所受集中力,使得土体与桩体协同工作,提高了基础承载力,从而满足了建筑物或其他基础设施等对地基处理的要求。 3技术的创造性与先进性 本发明通过在桩体中性点以上设置扩张装置来消除桩基负摩阻力的影响,整体结构简单,可模块化加工生产,组装化程度高,施工速度快,实用性强。首先,扩张装置可在土体沉降与桩体发生相对运动时,带动套筒滑动,消除土体沉降对桩体产生的负摩阻力;其次,套筒带动曲柄连杆旋转挤压周围土体,使桩周一定范围内的土体密实度得到提高,改善了桩周土体的物理力学性质;最后,伸入土体的扩张装置将桩由普通桩转化为支盘特性桩,增加桩体与周围土体的正摩擦力,分散桩体所受集中力,使土体与桩体协同工作,提高地基承载力,减少基础沉降。 4技术的成熟程度,适用范围和安全性 现已成熟掌握本成果的工艺流程,广泛适用于地基处理的加固,施工简单,性能可靠,能有效消除桩基负摩阻力。 5应用情况及存在的问题 已经与企业合作将技术应用与地基处理工程中,仍需扩大推广应用范围。 6历年获奖情况 无