利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，涉及建（构）筑物的预制工程桩桩基，该施工方法至少包括如下步骤：场地整平后依次在其上铺设一层土工布和中粗砂层，并沿场地外围挖设排水沟；在该场地中间隔设置若干竖向排水通道；在场地中按预制工程桩的设计打入点位置竖向打入所述预制工程桩至设计深度，打入顺序是分批将各所述预制工程桩沿其设计打入点间隔跳打。本发明的优点是，通过建（构）筑物桩基施工的挤土效应加速土体排水固结，桩基施工的同时完成地基处理，可有效降低地基处理部分费用，同时地基处理的速度和效果较好，大大节省施工工期，可广泛用于对较厚软弱淤泥质土和粘性土的地基处理，施工简单，造价低，便于推广。
【专利说明】利用预制工程粧粧基进行地基处理的施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地基处理【技术领域】，具体涉及一种利用预制工程桩桩基进行地基处理 的施工方法。
【背景技术】
[0002] 沿海地区浅部往往存在较厚的淤泥土或粘土层，其含水量高，承载力差，无法满足 上部建(构）筑物承载力和沉降要求，由于工后沉降较大，对日后工程桩产生一定的负摩阻 力，不利于桩基承载力发挥，一般需要进行地基处理，目前常用的地基处理方法有真空预压 法、堆载预压法、强夯法及强夯置换法等，其原理为通过在土层上部施加荷载或能量使土体 排水固结，土层含水量降低后沉降，地基承载力提高。
[0003] 由于上部荷载或能量影响深度有限，土体排水固结速度较慢，地基处理时间周期 往往较长，根据土层情况，一般需要2?3个月，甚至半年以上。地基处理完成后再进行建 (构）筑物的桩基施工，整体施工周期大大增加；同时现有地基处理方法受施工质量及施工 设备等因素影响，地基处理效果往往不理想，土体固结度达和承载能力达不到设计要求，对 于后续建(构）筑物的正常使用带来一定风险。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种利用预制工程桩桩基进 行地基处理的施工方法，该施工方法将地基处理与建(构）筑物的桩基施工相结合，利用设 置于土体中的坚向排水通道进行排水，同时通过在场地中打入预制工程桩以产生挤土效应 加速地基土的排水固结，从而提高土体强度，降低工后沉降及由此对桩产生的负摩阻力。
[0005] 本发明目的实现由以下技术方案完成： 一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，涉及建(构）筑物的预制工程桩桩 基，其特征在于所述施工方法至少包括如下步骤：场地整平后依次在其上铺设一层土工布 和中粗砂层，并沿场地外围挖设排水沟；在该场地中均匀间隔设置若干坚向排水通道；在 场地中按预制工程桩的设计打入点位置坚向打入所述预制工程桩至设计深度，其中的打入 顺序是分批将各所述预制工程桩沿其设计打入点间隔跳打。
[0006] 相邻的所述预制工程桩之间的最大桩间距Lmax为： 其中，为最大桩间距值，单位为m; 4为最大桩间距基本值，其计算公式为4=125D3, D为所述预制工程桩边长，范围 0· 4?0· 8,单位为m ; A为与土性有关的修正系数，对于粘性土取1. 〇,对于粘质粉土取〇. 8,对于砂土取 0. 6 ； Hi为与桩位置有关的修正系数，当所述预制工程桩为建(构）筑物的中心桩时取1. 〇， 当所述预制工程桩为建(构）筑物的边桩时取0. 7 ; A为与所述预制工程桩沉桩方式有关的修正系数，当所述预制工程桩沉桩方式为静 压时取1.0,为锤击时取1. 1 ; 内为与桩型有关的修正系数，当所述预制工程桩为方桩时取1. 0,为管桩时取0. 8。
[0007] 单个所述建(构）筑物的所述预制工程桩分二?四批沿其设计打入点间隔跳打；相 邻两根所述预制工程桩施工时间间隔，在粘性土中为7天，在粘质粉土中为5天，在砂土中 为3天；当间隔的两根所述预制工程桩同时施工时，间隔距离不少于最大桩间距的0. 5倍。
[0008] 单个所述建(构）筑物的所述预制工程桩的每天施工量不大于30根。
[0009] 所述坚向排水通道为塑料排水板或砂井。
[0010] 各所述坚向排水通道之间的间距对于粘性土为1?2m，对粉土或砂土为1. 5? 3m，所述坚向排水通道的长度不小于须处理土层深度，其顶部高出所述中粗砂层至少20cm。 toon] 本发明的优点是，通过建(构）筑物桩基施工的挤土效应加速土体排水固结，桩基 施工的同时完成地基处理，可有效降低地基处理部分费用，同时地基处理的速度和效果较 好，大大节省施工工期，可广泛用于对较厚软弱淤泥质土和粘性土的地基处理，施工简单， 造价低，便于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明中待施工场地示意图； 图2为本发明中挖设排水沟和铺设土工布及中粗砂层的施工示意图； 图3为本发明中设置塑料排水板的施工示意图； 图4为本发明中预制工程桩的施工示意图； 图5为本发明中预制工程桩施工结束后的平面示意图I; 图6为本发明中预制工程桩施工结束后的平面示意图II。
【具体实施方式】
[0013] 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1-6,图中标记1-5分别为：排水沟1、土工布2、中粗砂层3、塑料排水板4、预制工 程粧5。
[0014] 实施例：本实施例具体涉及一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法， 该方法将地基处理与建(构）筑物的桩基施工结合，利用桩基施工产生的挤土效应来加速地 基土的排水固结，由于桩基施工挤土效应产生的土体超孔隙水压力大，影响范围广，在保证 土体排水通道畅通的情况下，土体排水固结速率快，土体固结度高，地基处理速度和效果较 常规工艺好，此外，桩基施工的同时完成了地基处理。
[0015] 本实施例中利用预制工程桩进行地基处理的施工步骤具体如下： ① 如图1所示，施工前对场地进行平整； ② 如图2所示，在平整后的场地上铺设上一层土工布2,并在该土工布2上再铺设一定 厚度的中粗砂层3,中粗砂层3作为水平排水通道使用，其厚度不小于30cm，在缺少中粗砂 的情况下亦可采用碎石层代替，碎石的直径不大于15cm ;之后沿该场地的外围挖设一圈排 水沟1，排水沟1为集中排水所用，排水沟1顶面一般应同中粗砂层3底面相齐平，排水沟1 的深度一般为〇. 5m，其底面须铺设不排水材料或涂抹水泥砂浆以防止排水时下渗，沟中还 应填入碎石防止堵塞； ③ 如图3所示，在土体中设置坚向排水通道，坚向排水通道可以是塑料排水板4也可以 是排水砂井，本实施例中选用塑料排水板4,塑料排水板4在施工场地中采用三角形、正方 形或梅花形的平面布置方式，间隔对于粘性土一般为1?2m，对粉土或砂土为1. 5?3m ;塑 料排水板4的长度视土层情况确定，一般应大于须处理的软弱土层深度，其顶部高出中粗 砂层3不少于20cm，其中塑料排水板4的型号在保证良好透水性的前提下根据土层情况确 定； ④ 如图4、5、6所示，建(构）筑物的预制工程桩5均具有其在施工场地上相对应的设计 打入点，即1#点、2#点、3#点、4#点…N#点；取预制工程桩5,预制工程桩5属于挤土桩，具 体可以是预制方桩或预制管桩，采用静压法或锤击法将预制工程桩5打入至设计深度完成 建(构)筑物的桩基施工，预制工程桩5贯入土体过程中预制工程桩5产生挤土效应，加速地 基中的水体流向塑料排水板4中加速地基土的排水固结，完成对地基的排水固结施工；需 要说明的是，预制工程桩5的施工应分两?四批进行且间隔跳打，即第一批施工时将预制 工程桩5分别打入1#点、3#点、5#点、7#点…，第二批施工时将预制工程桩5分别打入2# 点、4#点、6#点、8#点…，相邻两个预制工程桩5的施工时间间隔，在粘性土中时为7天，在 粘质粉土中时为5天，在砂土中时为3天；同一批中的两根预制工程桩5同时施工时，例如 1#点和3#点处的预制工程桩，两者的间隔距离不少于最大桩间距的0. 5倍，最大桩间距的 确定见下文。单个建(构）筑物的预制工程桩5每天施工量不大于30根。
[0016] 如图4、5、6所示，本施工方法中预制工程桩5布置根据结构形式和上部荷载条件 确定，一般情况下桩间距在3. --10D左右，对于独立承台基础，桩间距一般不会超过20D， 桩基施工挤土效应可以满足地基处理要求，因此，对于绝大多数建(构）筑物的桩基布置均 可适用，其中D为预制工程桩5为方桩时的边长。
[0017] 如图4、5、6所示，根据相关试验和工程实践，单根预制桩施工时的挤土效应范围 受桩径、沉桩方式及土性不同而有所差别，一般来说截面积越大影响范围越大，在粘性土中 的影响范围较粉土和砂土大，锤击沉桩较静压大。对于本施工方法，最大桩间距Lmax要求 可采用下式表达： 式中：
【权利要求】
1. 一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，涉及建(构）筑物的预制工程 桩桩基，其特征在于所述施工方法至少包括如下步骤：场地整平后依次在其上铺设一层土 工布和中粗砂层，并沿场地外围挖设排水沟；在该场地中均匀间隔设置若干坚向排水通道； 在场地中按预制工程桩的设计打入点位置坚向打入所述预制工程桩至设计深度，其中的打 入顺序是分批将各所述预制工程桩沿其设计打入点间隔跳打。
2. 根据权利要求1所述的一种用于预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，其特征 在于相邻的所述预制工程桩之间的最大桩间距Lmax为： 其中，为最大桩间距值，单位为m ; 4为最大桩间距基本值，其计算公式为4=125D3, D为所述预制工程桩边长，范围 0· 4?0· 8,单位为m ; Μ为与土性有关的修正系数，对于粘性土取1. 0,对于粘质粉土取0. 8,对于砂土取 0. 6 ； ,?为与桩位置有关的修正系数，当所述预制工程桩为建(构）筑物的中心桩时取1. 0， 当所述预制工程桩为建(构）筑物的边桩时取0. 7 ; A为与所述预制工程桩沉桩方式有关的修正系数，当所述预制工程桩沉桩方式为静 压时取1.0,为锤击时取1. 1 ; A为与桩型有关的修正系数，当所述预制工程桩为方桩时取1. 〇,为管桩时取〇. 8。
3. 根据权利要求1所述的一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，其特征 在于单个所述建(构）筑物的所述预制工程桩分二?四批沿其设计打入点间隔跳打；相邻两 根所述预制工程桩施工时间间隔，在粘性土中为7天，在粘质粉土中为5天，在砂土中为3 天；当间隔的两根所述预制工程桩同时施工时，间隔距离不少于最大桩间距的〇. 5倍。
4. 根据权利要求1所述的一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，其特征 在于单个所述建(构）筑物的所述预制工程桩的每天施工量不大于30根。
5. 根据权利要求1所述的一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，其特征 在于所述坚向排水通道为塑料排水板或砂井。
6. 根据权利要求1所述的一种利用预制工程桩桩基进行地基处理的施工方法，其特征 在于各所述坚向排水通道之间的间距对于粘性土为1?2m，对粉土或砂土为1. 5?3m，所 述坚向排水通道的长度不小于须处理土层深度，其顶部高出所述中粗砂层至少20cm。
【文档编号】E02D3/08GK104060601SQ201410168219
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】顾国荣, 杨石飞, 苏辉, 陈晖
申请人:上海岩土工程勘察设计研究院有限公司