[发明专利]一种减小侧摩阻力的桩基结构

说明书

本发明属于轨道交通工程、房屋建筑工程等工程技术领域，具体地涉及一种减小侧摩阻力的桩基结构，其包括桩身主体和外套筒、以及润滑剂，所述桩身主体采用预先成型的预制桩或采用现场灌注而成的桩结构，所述桩身主体的顶部与支承台连接、其底部伸入持力层起到支撑作用；所述外套筒套设在所述桩身主体的外围，外套筒的底端均伸入持力层并固定；所述桩身主体与外套筒之间间隙处填充有润滑剂。本发明的桩基结构能够同时抵抗正摩阻力和负摩阻力的影响，从两个方面控制桩基结构及周围建筑物的变形，且该桩基结构适用于预制桩和灌注桩，还具有具有施工简便、结构安全可靠等优点，因而尤其适用于敏感建(构)筑物的保护工程。

技术领域

本发明属于轨道交通工程、房屋建筑工程等工程技术领域，更具体地，涉及一种减小侧摩阻力的桩基结构。

背景技术

桩基按承载力原理可分为摩擦桩和端承桩，其中，摩擦桩桩顶竖向荷载主要由桩侧摩擦力承担，桩端支承力较小。一般情况下，桩受到轴向荷载作用后，相对于桩侧土体向下位移，因此土对桩产生向上的摩阻力，称为正摩阻力；但是，当桩周土体因某种原因发生下沉，土体沉降速率大于桩的下沉速率时，则桩侧土就相对于桩做向下的位移，从而使土对桩产生向下的摩阻力，称其为负摩阻力。

软土地基分布广泛，且由于其土质松软易发生沉降。在软土地区工程中，经常会遇到对变形敏感需要保护的地下建(构)筑物，如轨道交通的区间隧道、文保建筑、燃气管等。当摩擦桩设置在软土地基中时，其桩顶载荷主要由桩侧的侧摩阻力承担。当桩基与上述建(构)筑物间距较近时，由桩顶荷载造成的侧摩阻力会对此类保护对象向下拖拽沉降变形，导致道路、建筑或管道产生变形，既不美观，还容易导致事故发生。其原因是因为桩基本身沉降较小，而桩基周围的软土沉降严重，导致桩基侧向产生了较大的摩擦力。

针对摩擦桩在使用过程中所遇到的上述问题，目前一般采取对因沉降产生变形的路面和建筑物进行运用修护变形的方法，然而现有的运营维护都是在变形已经发生的情况下进行的修复，因此仍存在以下问题：(1)沉降变形带来的安全隐患不能及时发现和消除，容易导致事故发生；(2)由于沉降变形会反复出现，导致后期运行维护投入的资金大，运营维护成本高。而为了减少软土地基桩基摩阻力，目前一般待软基沉降一定标准后，再施工钻孔灌注桩，但工后沉降引起桩基的负摩阻力也不能从根本上解决。

此外，已公开的中国专利CN1078281A提供了一种桩基消除负摩擦阻力装置，该装置通过桩基和卸荷套之间的隔离层，消除负摩阻力的作用；专利CN104372795公开了一种消除软土地基桩基负摩阻力的装置及施工方法，在运营阶段出现桩基周边的软土地基发生工后沉降时，能通过内、外筒之间的无摩阻相对运动消除负摩阻力导致的路面凸出现象。但上述专利所述提供的技术方案均只能够应对负摩阻力带来的影响，对于桩基侧向的正摩阻力带来的影响无法消除，而正摩阻力与负摩阻力一样，也会对桩基及其周围建筑物的状态产生影响，因此，消除正摩阻力的影响也至关重要。此外，且上述技术方案所针对的主体较单一，不能同时适用于预制桩和灌注桩。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种新的桩基结构，使其能够避免软土地基沉降造成的影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种减小侧摩阻力的桩基结构，其中结合现有的摩擦桩的侧摩阻力大的特点，相应设计了桩基的结构和施工方法，并通过对桩基的具体结构设置和施工工序等方面进行研究和设计，使其适用于预制桩和灌注桩，相应还可有效减少或者解决由桩侧摩阻力对临近地下建(构)筑物的影响，同时具有施工简便、结构安全可靠等优点，因而尤其适用于敏感建(构)筑物的保护工程。

为实现上述目的，本发明提供了一种减小侧摩阻力的桩基结构，其特征在于，其包括桩身主体和外套筒、以及润滑剂，其中，

所述桩身主体采用预先成型的预制桩或采用现场灌注而成的桩结构，所述桩身主体的顶部与桩基结构的支承台连接、其底部伸入地下的持力层，起到支撑作用；