利用网状桩基础提高桩群承载力的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，所述桩群由多组网状桩基础组成，所述网状桩基础由若干竖向深入土体中的单桩排列组成，所述方法包括下列步骤：将各组所述网状桩基础中的若干所述单桩按一定形状排列；在各相邻的所述单桩底部及中部位置处分别设置连接两者的桩横梁，以增加所述网状桩基础的承载面积，使所述桩横梁与所述单桩为一体结构。本发明的优点是，桩群结构简单，通过在桩基础底部及中部增设连接相邻单桩的桩横梁使之形成稳定的整体桩群结构，并通过在各单桩上增设桩脚，以增加网状桩基础的整体承载面积，有效提高桩群的整体承载能力和抗倾覆能力，此外，与具有同等承载能力的常规桩群相比，其桩群长度可大大缩短。
【专利说明】利用网状粧基础提高粧群承载力的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于桩基础【技术领域】，具体涉及一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法。
【背景技术】
[0002]排桩基础是以某种桩型按队列式布置组成的建筑物桩基础结构，其以承载力大、稳定性好、沉降值小、能适应各种地质条件和荷载情况等特点而在高层建筑、大型厂房、水利水电枢纽、铁路工程、公路工程、桥梁工程、近海采油平台、核电站等土木、水利工程中得到了广泛应用。
[0003]排桩基础具体是由若干基桩和联接于桩顶的承台共同组成的，用于为其上的建筑物提供足够的承载力；建筑物的荷载通过其下方桩基传递给地基，其中垂直荷载一般由桩底土层的抵抗力以及桩体侧面与土体产生的摩阻力来支承，也就是说桩基础按受力原理大致可分为端承桩和摩擦桩两种。
[0004]如图1所示，端承桩I是穿过软土层2而达到硬层3 (即坚硬土层或岩层)的，端承桩I的上部结构荷载主要由硬层3阻力承受；施工时以贯入度为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。
[0005]如图2所示，摩擦桩4则完全设置在软土层2中，通过其桩体将软土层2挤密实，以提高土的密实度和承载能力，其上部结构的荷载由桩尖阻力以及桩体侧面与软土层2之间的摩擦阻力共同承受，施工时以控制桩尖设计标高为主，贯入度可作参考。
[0006]目前由排桩基础构成的桩群所存在的问题在于:①为了确保其对上部建筑物能提供足够的承载力，对于桩体的长度要求极大，这不仅增加了施工造价方面的压力，也提高了施工的难度；②在相邻的基桩顶部通常设置连梁相互连接，以增加桩群的整体稳定性，但是其效果极为有限，且成本较高，影响上部建筑物的施工。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，该方法通过在各相邻的单桩底部及中部位置设置桩横梁实现相互连接构成一体的网状桩基础，以提供远大于常规桩群的承载面积，提高桩群整体受力能力。
[0008]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，所述桩群由多组网状桩基础组成，所述网状桩基础由若干竖向深入土体中的单桩排列组成，其特征在于所述方法包括下列步骤:将各组所述网状桩基础中的若干所述单桩按一定形状排列；在各相邻的所述单桩底部及中部位置处分别设置连接两者的桩横梁，以增加所述网状桩基础的承载面积，使所述桩横梁与所述单桩为一体结构。
[0009]在各所述单桩桩身与所述桩横梁相交处设置水平向外延伸的桩脚，使所述桩脚延伸方向与所述桩横梁相垂直设置。[0010]所述桩脚与所述桩身为一体结构，所述桩脚的延伸长度不大于所述单桩的长度。
[0011]所述桩脚为半圆形面板，两个所述半圆形面板分别对称设置于所述桩横梁两侧。
[0012]所述桩脚为条形结构，对称设置于所述桩横梁侧面。
[0013]本发明的优点是，该由网状桩基础组成的桩群结构简单，通过在桩基础底部及中部增设连接相邻单桩的桩横梁使之形成稳定的整体桩群结构，并通过在各单桩上增设桩脚，以增加网状桩基础的整体承载面积，有效提高桩群的整体承载能力和抗倾覆能力，此夕卜，与具有同等承载能力的常规桩群相比，其桩群长度可大大缩短。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为现有技术中端承粧不意图；
图2为现有技术中摩擦桩示意图；
图3为本发明实施例一中网状桩基础的局部立面图；
图4为本发明实施例一中网状桩基础的局部平面图；
图5为本发明实施例一中网状桩基础的整体立面图；
图6为本发明实施例一中网状桩基础的整体平面图；
图7为本发明实施例二中网状桩基础的局部立面图；
图8为本发明实施例二中网状桩基础的局部平面图；
图9为本发明实施例三中网状桩基础的局部立面图；
图10为本发明实施例三中网状桩基础的局部平面图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
如图1-10，图中标记1-9分别为:端承桩1、软土层2、硬层3、摩擦桩4、单桩5、桩横梁
6、网状桩基础7、条形桩脚8、半圆形桩脚9。
[0016]实施例一:目前用于为上部结构提供足够承载力的桩群基础所存在的一个普遍问题就是承载力较小且桩身长度较大。如图5、6所示，为了改善这一现象，本实施例提供了一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，所述的桩群由多组网状桩基础7组成，而各组网状桩基础又是由若干个单桩5排列组成的，该网状桩基础7整体呈矩形状，各单桩5的大部分粧身位于土体中，相对于常粧基础，该提闻粧群承载力的方法通过在网状粧基础7的底部和中部位置设置两道桩横梁6，以使其内的各单桩5连成一体，使之能提供远大于原有粧基础的承载面积，并提闻粧群的整体受:力能力和稳定性。
[0017]如图3、4、5、6所示，本实施例中的网状桩基础7具体是由若干深入土体中的单桩5排列组成的矩形轮廓状桩群，该利用网状桩基础提高桩群承载力的方法具体包括以下措施:
在相邻的单桩5之间设置两道桩横梁6以使其相互连接，这两道桩横梁6分别位于相邻单桩5的底部和中部位置，并且这两道桩横梁6与其所连接的单桩5为一体浇筑成型结构，以使网状桩基础7中各相邻的单桩5之间构成网状结构；其中各单桩5均为竖向设置的圆柱形桩体，各桩横梁6则为水平设置的圆柱形桩体，且桩横梁6的直径与单桩5的直径相同，此外，接于相邻单桩5底部的下桩横梁6和接于相邻单桩5中部的中桩横梁6的尺寸规
格完全一样。
[0018]如图3、4、5、6所示，用于实现上述利用网状桩基础提高桩群承载力的方法的具体施工步骤是:
①首先在相隔一定距离的两处地面采用机械或人工挖孔的方式进行竖向成孔，即对相邻的单桩5进行成孔；
②之后在该竖向孔洞中下放横向钻孔装置至竖向孔洞的底部和中部分别进行横向成?L，以使相邻的竖向孔洞之间连通，即分别对下桩横梁6和中桩横梁6进行成孔；
③依上述步骤①至步骤②中所述，对网状桩基础中剩余孔桩采用同样的施工方法成
孔；
④待所有桩孔施工完毕后，根据需要确定下方是否设置钢筋笼以及钢筋笼的规格，最后烧筑混凝土成粧，构成网状粧基础7，并以此提闻粧群整体承载能力。
[0019]本实施例中利用网状桩基础提高桩群承载能力的方法的有益效果具体为:该方法通过在相邻的单桩底部和中部增设连接两者的桩横梁，不仅使各单桩连成整体受力结构，提升桩群整体受力性能，同时提供了远大于常规桩群的承载面积，使其承载能力极大的提升，与具有同等承载能力的常规排桩基础相比，单桩长度可大大缩短。
[0020]实施例二:如图7、8所不,相对于实施例一中所述的利用网状粧基础提闻粧群承载力的方法，本实施例中的网状桩基础在各单桩5底部以及中部分别增设了条形桩脚8，以在实施例一中所述网状桩基础的基础上进一步增加承载面积，并提升桩群的抗倾覆能力。
[0021]如图7、8所示，本实施例中的网状桩基础7具体是由若干深入土体中的单桩5排列组成的矩形轮廓状桩群，该利用网状桩基础提高桩群承载力的方法具体包括以下措施:
(1)在相邻的单桩5之间设置两道桩横梁6以使其相互连接，这两道桩横梁6分别位于相邻单桩5的底部和中部位置，并且这两道桩横梁6与其所连接的单桩5为一体浇筑成型结构，以使网状桩基础7中各相邻的单桩5之间构成网状结构；
(2)在各个单桩5的底部以及中部位置处均设置一组与桩横梁6相垂直的条形桩脚8，即在各单桩5桩身与桩横梁6相交处设置水平向外延伸的条形桩脚8，每组条形桩脚8由两个分列桩横梁6两侧的条形桩脚8组成，且条形桩脚8与单桩5的轴线相垂直；其中条形桩脚8为圆柱形桩体，也可以是方形桩体，该条形桩脚8的长度不大于单桩5的长度，当然其长度也可根据土质和承载力要求进行适当加长。
[0022]如图7、8所示，用于实现上述利用网状桩基础提高桩群承载力的方法的具体施工步骤是:
①首先在相隔一定距离的两处地面采用机械或人工挖孔的方式进行竖向成孔，即对相邻的单桩5进行成孔；
②之后在该竖向孔洞中下放横向钻孔装置至竖向孔洞的底部和中部分别进行横向成?L，以使相邻的竖向孔洞之间连通，即分别对下桩横梁6和中桩横梁6进行成孔；
③其后再通过该横向钻孔装置在与桩横梁6孔洞相垂直的方向进行成孔，即分别对位于单桩5底部和中部的条形桩脚8进行成孔；
④依步骤①至步骤③中所述，·对网状桩基础中剩余孔桩采用同样的施工方法成孔；
⑤待所有桩孔施工完毕后，根据需要确定下方是否设置钢筋笼以及钢筋笼的规格，最后烧筑混凝土成粧，构成网状粧基础，并以此提闻粧群整体承载能力。
[0023]本实施例中利用网状桩基础提高桩群承载能力的方法的有益效果具体为:
该方法通过在相邻的单桩底部和中部增设连接两者的桩横梁，不仅使各单桩连成整体受力结构，提升桩群整体受力性能，同时提供了远大于常规桩群的承载面积，使其承载能力极大的提升；
此外通过在单桩的底部和中部位置处增设条形桩脚进一步增加了网状桩基础的承载面积，承载能力得以进一步提升，并且借助于条形桩脚与土体之间的相互作用力，可有效提升其抗倾覆能力；
本网状桩基础与具有同等承载能力的常规桩群相比，桩群长度可大大缩短。
[0024]实施例二:如图9、10所不,相对于实施例一中所述的利用网状粧基础提闻粧群承载力的方法，本实施例中的网状桩基础在各单桩5的底部以及中部增设了半圆形桩脚9，以在实施例一中所述网状桩基础的基础上进一步增加承载面积，并提升桩群的抗倾覆能力。
[0025]如图9、10所示，本实施例中的网状桩基础7具体是由若干深入土体中的单桩5排列组成的矩形轮廓状桩群，该利用网状桩基础提高桩群承载力的方法具体包括以下措施:
(1)在相邻的单桩5之间设置两道桩横梁6以使其相互连接，这两道桩横梁6分别位于相邻单桩5的底部和中部位置，并且这两道桩横梁6与其所连接的单桩5为一体浇筑成型结构，以使网状桩基础7中各相邻的单桩5之间构成网状结构；
(2)在各个单桩5的底部以及中部位置处均设置一组水平的半圆形面板，即在各单桩5桩身与桩横梁6相交处设置水平向外延伸的半圆形面板，每组半圆形面板由分列桩横梁6两侧的半圆形桩脚9组成；各半圆形桩脚9与单桩5为一体烧筑成型结构,其半圆形的半径不大于单桩5的长度，当然其半径大小也可根据土质和承载力要求进行适当加长，显然，本实施例中的半圆形桩脚9提供了比实施例二中条形桩脚更大的承载面积和抗倾覆稳定性倉泛。
[0026]如图9、10所示，用于实现上述利用网状桩基础提高桩群承载力的方法的具体施工步骤是:
①首先在相隔一定距离的两处地面采用机械或人工挖孔的方式进行竖向成孔，即对相邻的单桩5进行成孔；
②之后在该竖向孔洞中下放横向钻孔装置至竖向孔洞的底部和中部位置处并分别进行横向成孔，以使相邻的竖向孔洞之间连通，即分别对下桩横梁6和中桩横梁6进行成孔；
③其后再通过该横向钻孔装置在与桩横梁6孔洞相垂直的方向进行扩孔形成半圆形区间，即分别对位于单桩5底部和中部的半圆形桩脚9进行扩孔成型；
④依步骤①至步骤③中所述，对网状桩基础中剩余孔桩采用同样的施工方法成孔；
⑤待所有桩孔施工完毕后，根据需要确定下方是否设置钢筋笼以及钢筋笼的规格，最后烧筑混凝土成粧，构成网状粧基础，并以此提闻粧群整体承载能力。
[0027]本实施例中利用网状桩基础提高桩群承载能力的方法的有益效果具体为:
该方法通过在相邻的单桩底部和中部增设连接两者的桩横梁，不仅使各单桩连成整体受力结构，提升桩群整体受力性能，同时提供了远大于常规桩群的承载面积，使其承载能力极大的提升；
此外通过在单桩的底部和中部位置处增设半圆形面板进一步增加了网状桩基础的承载面积，承载能力得以进一步提升，并且借助于半圆形面板与土体之间的相互作用力，可有效提升桩群抗倾覆能力；
本桩群与具有同等承载能力的常规桩群相比，桩群长度可大大缩短。
【权利要求】
1.一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，所述桩群由多组网状桩基础组成，所述网状桩基础由若干竖向深入土体中的单桩排列组成，其特征在于所述方法包括下列步骤:将各组所述网状桩基础中的若干所述单桩按一定形状排列；在各相邻的所述单桩底部及中部位置处分别设置连接两者的桩横梁，以增加所述网状桩基础的承载面积，使所述桩横梁与所述单桩为一体结构。
2.根据权利要求1所述的一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，其特征在于在各所述单桩桩身与所述桩横梁相交处设置水平向外延伸的桩脚，使所述桩脚延伸方向与所述桩横梁相垂直设置。
3.根据权利要求2所述的一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，其特征在于所述桩脚与所述桩身为一体结构，所述桩脚的延伸长度不大于所述单桩的长度。
4.根据权利要求2所述的一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，其特征在于所述桩脚为半圆形面板，两个所述半圆形面板分别对称设置于所述桩横梁两侧。
5.根据权利要求2所述的一种利用网状桩基础提高桩群承载力的方法，其特征在于所述桩脚为条形结构，对称设置于所述桩横梁侧面。
【文档编号】E02D27/16GK103669385SQ201310742517
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】王剑明, 蒋孝云, 钱寅星 申请人:中铁二十四局集团有限公司