[发明专利]变刚度调平型预应力管桩复合地基

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种建筑施工领域用预应力管桩复合地基，具体地说是一种变刚度调平型预应力管桩复合地基。

背景技术

为提高地基承载力，加快施工进度，预应力混凝土管桩近年来在工程建设中得到了广泛应用，但均是作为桩基础。预应力混凝土管桩复合地基既能充分发挥桩和桩间土的承载性能，有效改善地基土受力状态，提高地基承载力，又能很好地减少地基的变形。目前所采用的预应力管桩复合地基大多是以加固区域内最大荷载为设计荷载，等长、等径、等间距设计，设计的预应力管桩长度均较长，且桩间距也较小，并为考虑地基自身的刚度不均匀性。按统一的最高标准进行设计的复合地基于保守，不仅会造成部分桩长为无效桩长，同时还增加了原本不均匀地基的不均匀性，另外，过小的桩间距也增加了工程造价和施工难度，同时增加了工程不安全因素。这样既没有最大限度地利用天然地基固有的优势，浪费了较多的生产资源，又大大的增加了施工的技术难度，不利于降低工程成本和创建节约型社会。

发明内容

为了解决现有建筑施工领域中预应力管桩复合地基存在的问题，本发明提供一种变刚度调平型预应力管桩复合地基，这种复合地基不仅能解决地基的承载力不足和不均匀沉降问题，而且可以充分发挥天然地基固有的承载力，减少了原材料的使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在预应力管桩的上方设置有碎石褥垫层，并根据施工区域地基刚度的不同，所设置的预应力管桩的长度和间距均不同，地基刚度大则设置的预应力管桩间距大且桩身长度较短，地基刚度小则设置的预应力管桩间距小且桩身长度较长。充分利用天然地基固有的承载性能，大大节约了钢筋和混凝土等材料用量，从而有效降低了施工周期工程造价。

本发明的有益效果是：不仅能有效解决工程地基后期的不均匀沉降问题，而且通过合理设置预应力管桩的分布位置及预应力管桩的长度，使得天然地基固有的承载力得以有效利用，从而减少了钢筋和混凝土等材料的用量，降低了施工周期和工程造价，产品结构简单，成本低，施工方便，易推广使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的平面结构示意图。

图2为图1中A-A剖面结构示意图。

图3为本发明的第二种实施例。

图中代码说明：1-预应力管桩；2-预应力管桩；3-预应力管桩；4-碎石褥垫层；5-刚度较低的软土层；6-刚度较高的软岩层；7-地基刚度变化曲线；11-刚度较低的区域；22-刚度一般的区域；33-刚度较高的区域。

具体实施方式

    如图1、图2所示，在预应力管桩上方设置20~30cm厚的碎石褥垫层（4）。在刚度较低的区域（11）预应力管桩（1）的间距较小、长度较长，间距越小则预应力管桩的数量也就越多，较长的桩长则可确保预应力管桩深入持力层，获得足够的支撑力，从而使得该区域的地基刚度加强。而在刚度较一般的区域（22）中，所设置的预应力管桩（2）的间距及长度均较适中。在刚度较高的区域（33）中，由于该区域天然地基固有的承载力较高，因此所设置的预应力管桩（3）的间距较大，而桩长则较短，即充分利用了该区域地基固有的承载力，又降低了预应力管桩设置的密度和长度，有效避免了无效桩长，节约了大量的原材料，同时也使得施工周期大大缩短。在满足工程承载力要求的同时，也避免了工程后期的不均匀沉降。

    在实际工程中，由于地基土层的不均匀性，会出现如图3所示的地基刚度变化曲线（5），此时各区域预应力管桩的间距及长度均应根据所建工程的设计要求进行设置，以确保地基承载力和刚度满足上部结构的需求。