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浅析复合载体夯扩桩技术原理及其施工工艺流程

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摘要：在工程建设中，我省目前多采用人工挖孔桩等基础形式，对于一些先进的基础形式缺乏研究和应用。本文浅析了复合载体夯扩桩技术原理及施工工艺流程，分析了该工程适宜范围，希望能在今后的工程建设中，在研究应用岩土工程新技术、新方法、新工艺方面有所作为.

关键词:复合载体夯扩桩,技术原理、施工工艺流程。

1、前言

目前,在我省的工业与民用建筑中，无论在何种地质条件下，多采用人工挖孔桩或钻（冲)灌注桩作为建筑物的基础，缺乏有针对性的课题研究。对于一些技术成熟、国内有成功经验，也有国家技术规范、规程作技术支撑的岩土工程新技术缺乏研究、推广和应用.地基基础设计保守浪费的情况存在。因此，笔者想通过分析复合载体夯扩桩的技术原理，并结合我省推广和应用该技术的条件,与同行们共同讨论，力求在我省推广应用新的岩土工程技术方面能有所作为。

2、关于复合载体夯扩桩技术

复合载体夯扩桩技术，由北京波森特岩土工程有限公司董事长王继忠先生专利发明，在国内许多地区得到很好的应用推广，积累了丰富的成功经验。1998年被建设部列为科技成果重点推广项目，2001年12月1日，建设部正式颁发执行《复合载体夯扩设计规程》（JGJ/T135—2001、J121-2001），至此，复合载体夯扩桩技术有了明确的技术标准.

2。1技术原理

复合载体夯扩桩技术,不同于其他地基础施工技术，它改变了传统的地基基础处理观念，在拟建场地属软弱地基的情况下，采用孔内深层强夯的方法,通过科学的施工参数控制，利用重锤对桩端下的土体连续填料夯击，并通过三击贯入度作为收锤标准，在被加固土层中形成从内到外的由于硬性混凝土、夯实填充料,挤密土体和影响土体构成的复合载体,而后在此复合载体上浇注钢筋混凝土桩。这种方法，使桩端下被加固土层中一定范围的土体（直径2~3m,深度3～5m）得到有效的密实加固（见图1）,具有挤密地基及扩大桩端面积的双重作用。

上部荷载通过桩身传到复合载体上并得到充分的应力扩散后，被分层传递到被加固土层下的持力层，其核心技术是研究土体的密实理论。

2。2技术特点

2.2。1复合载体夯扩桩是由于硬性混凝土及填充料等经细长锤夯扩形成复合载体和钢筋混凝土桩身组成。它改变了传统的桩端与地基土体之间的关系，避软就硬，因地制宜，充分将建筑物的结构形式与场地的工程地质条件有机结合起来，使地基处理获得理想的加固效果。由于其具有桩身的承载特性，可采用承台（梁)直接将上部结构荷载传递到桩身上.对于上部荷载不大的建筑，也可按复合地基考虑,即在碎石垫层上做条基。总之,建筑物基础结构形式简单，设计不复杂。

2。2。2单桩坚向承载能力突出，并且可通过调整施工控制参数来调节单桩竖向承载力。我们通过分析复合载体的结构和复合载体的受力情况,即可得出承载力大幅度提高的结论。被加固土层是指桩端至桩端以下一定深度范围内的土层，该土层由夯扩体和夯扩过程中被挤密加固的桩间土两部分组成。因此,被加固土层是一个硬层与其下的持力层形成的双层地基，该地基可视为以夯扩体为加强体的复合地基。试验检测表明，桩端下4m范围内的土的压缩模量提高1。5倍，承载力提高了1.5～1。58倍.在上部荷载的作用下单桩承受的荷载经被加固层向下应力扩散，所以沉降小，承载力大幅度提高（见图2)。在省外其他地区的工程实例中,通过大量的静载荷试验证明，其承载力一般是同等普通灌注桩的3～8倍。如在北京召开的《复合载体夯扩桩设计规程》贯标会议，选择在武夷花园现场进行试桩，一根桩长5m，桩径410m，填砖量500块的复合载体夯扩桩，其承载力达1500KN,沉降量仅为30。48mm，极限承载力是同等桩长普通灌注桩的8～10倍.Q~S曲线呈“缓变形”,无明显拐点，说明该桩还未达到极限状态，仍处于弹性工作状态.

对于新建场地，单桩竖向承载力的确定，应经过静载试验确定，按Q～S曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载为单桩极限承载力。试桩时，应选择场地内有代表性的桩和最不利条件下的桩进行,以保证设计承载力取值合理。根据《复合载体夯扩桩设计规程》，试桩的数量不宜小于总桩数的1%,且不宜少于3根。同时,应按《基桩低应变动力检测规程》，对桩身质量进行检测.

初步设计时，单桩竖向承载力特征值可用：Ra=μpΣqsiaLi+qpa·AC公式进行估算.

式中Ra——单桩竖向承载力特征值;

μp——桩身断面周长（m);

qsia——桩侧第i层土的侧阻力特征值；

Li——桩身穿越第i层土的厚度（m）；

qpa——复合载体下地基土经深度修正后的地基持力层承载力特征值，应按《建筑地基基础设计规范》GB50007确定；

AC——等效桩端计算面积(m2）,其值可按《复合载体夯扩桩设计规程》表4。2。2选用。

2。2.3复合载体上的钢筋混凝土桩为小直径桩