樁基理論、灰土樁承載力、灰土樁攪拌擊實操作系統的制作方法
【專利摘要】樁基容器原理、壓縮模量Es作為《規范》控制指標是樁基理論的突破，還有灰土樁樁周土極限側阻力標準值qsik(kpa)、樁端土極限端阻力標準值qpk(kpa)與現行《建筑樁基技術規范》JGJ94-20085.3.5和5.3.6條款樁周土極限側阻力標準值qsik(kpa)、樁端土極限端阻力標準值qpk(kpa)相同的發明。按照樁體抗壓強度設計端阻力建筑物是安全的。本發明灰土樁單樁承載力是陜西省《灰土井樁設計與施工規程》(DBJ-3-87)單樁承載力的1.57倍。前者側阻力是后者側阻力的1.97倍。以混凝土樁比較，本發明每年可為國家節約基本建設投資104.80億元。《灰土樁攪拌擊實操作系統》是制造灰土樁專利施工設備的技術發明。這一發明從施工要求程序上去除了人為因素對樁體施工質量的影響，提高了速度質量效率。
【專利說明】粧基理論、灰土粧承載力、灰土粧攪拌擊實操作系統
【背景技術】
[0001 ] 1.1、灰土樁混凝土灌注樁的現狀
[0002]1.1.1、樁基理論目前處于思考階段，發明人樁基理論也進行了思考。
[0003]1.1.2、目前混凝土灌注樁樁端土極限端阻力標準值qpk(kPa)、樁周土極限側阻力標準值qsik(kPa)、1998年前灰土樁的端阻力標準值qpk(kPa)、側阻力標準值qsik(kPa)
[0004]1.1.2.1、混凝土灌注樁與灰土樁的異同
[0005]1.1.2.1.1、同
[0006]受力原理相同:灰土樁的灰土經過“物理化學原理套”的反應后生成了鹽，強度已成半固結固結狀態。和混凝土灌注樁相比，都是在如同容器的井桶中填料形成傳導荷載的樁體中依靠器壁器底的抗壓強度承受上部荷載的樁體，樁周土側阻力和樁端土端阻力是樁基礎共同抬樁的力。
[0007]1.1.2.1.2、異
[0008]1.1.2.1.2.1使用現狀不同。混凝土灌注樁目前大量使用，而灰土樁目前全國已經停用。
[0009]1.1.2.1.2.2、樁體材料不同。混凝土樁的材料為水泥、砂子、石子用水拌合成流動狀態的混合體。灰土樁的樁體材料為就地掘出的素土與消石灰按照37或28體積比在最優含水量最大干容重時的拌合體。
[0010]1.1.2.1.2.3、樁體形態不同。混凝土灌注樁樁體是固體狀態，灰土樁樁體是半固結狀態。
[0011]1.1.2.1.2.4、施工方法程序不同。混凝土樁是砂石水泥水攪拌后流塑狀態下經過澆灌凝固而成的樁體。灰土樁是素土消石灰拌和后經過分層擊實經過物理化學原理套生成半固結狀態鹽的樁體④。
[0012]1.1.2.1.2.5、樁體含水量不同。混凝土樁澆筑時加水量大約是水泥重量的0.4-0.6倍④，灰土樁灰土含水量一般小于或等于樁周土含水量。由于樁體材料的含水量不同。
[0013]1.1.2.1.2.6、樁體隨著時間固結到達設計強度的時間不同。混凝土齡期28天可達到設計強度。灰土的抗壓強度隨著時間的延續在逐漸變硬，達到最終強度的時間較長，有資料表明3: 7灰土 28天齡期的抗壓強度f約為0.5-1.0Mpa, 90天齡期的灰土強度是28天齡期灰土強度的1.6-2.0倍④。
[0014]1.1.2.1.2.7、加載后樁體本身的變形不同。混凝土灌注樁完成固結加載后樁體不發生任何變形。因為混凝土的強度遠遠大于上部荷載施加的壓應力。而灰土樁加載后樁體本身要發生變形。3: 7灰土室內養護7天浸水48小時的變形模量Etl約為10-15Mpa，在室內養護28天浸水48小時的變形模量Etl約為32-40Mpa④。這是灰土樁與混凝土樁樁體本身的不同。
[0015]1.1.2.1.2.8、外因對沉降變形的影響不同。由于混凝土灌注樁里的水滲入樁周土和樁端土，致混凝土灌注樁的沉降變形比施工前后含水量穩定的灰土樁沉降變形大。[0016]1.1.2.1.2.9、混凝土灌注樁的樁周土極限側阻力標準值qsik(kPa)、樁端土極限端阻力標準值qpk(kPa)執行現行《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008的5.3.5,5.3.6條款。
[0017]5.3.5當根據土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定單樁豎向極限承載力標準值時，宜按下式估算:
[0018]Quk = Qsk+Qpk = u Σ qsikli+qpkAp (5.3.5)
[0019]式中qsik—樁側第i層土的極限側阻力標準值，如無當地經驗時，可按表
5.3.5-1 取值；
[0020]qpk—極限端阻力標準值，如無當地經驗時，可按表5.3.5_2取值。
[0021]表5.3.5-1樁的極限側阻力標準值qsik(kPa)
[0022]
【權利要求】
1.樁基容器原理:樁體只是荷載的傳導，真正受力的是抬樁的土。樁周土、樁端土就如同容器的器壁器底，容器器壁器底的抗壓強度或承載力是一個定值。灰土樁、混凝土灌注樁未固結前受力狀態就如同流動態的物質裝入容器，在樁頂加壓后，樁周土的側阻力是樁周土壓應力與抗壓強度共同作用下形成的摩擦阻力，不是單純物理意義上樁周土樁體材料摩擦系數因素形成的摩擦力。樁體固結后側阻力逐漸趨于穩定。樁端土端阻力的大小只與樁端土層的土性和密實程度有關，與樁體材料無關。
2.使用壓縮性指標壓縮模量Es作為極限側阻力標準值qsik(kPa)、極限端阻力標準值qpk (kPa)的《規范》控制指標。
3.灰土樁的極限側阻力標準值qsik(kPa)、極限端阻力標準值qpk(kPa)與現行《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008的5.3.5和3.3.6條款極限側阻力標準值qsik(kPa)、極限端阻力標準值qpk (kPa)相同。
4.《灰土樁配料攪拌擊實監控操作系統》從灰土樁施工要求上對灰土樁施工設備的設計制造提出了技術要求。
5.由于理論與手段的不成熟性，本發明申請日之前，從行政到民間，從技術《規范》到市場灰土樁基礎形式已停止使用。灰土樁基礎形式不是發明人的發明，但發明人發明的容器理論、壓縮模量Es作為《規范》控制指標使樁基理論有了新的突破進展，本發明側阻力、端阻力使灰土樁的承載力大幅提高，樁徑明顯變小。灰土樁施工設備使灰土樁施工去除了人為因素。質量速度效率大幅提聞。 發明人對灰土樁的責任是完善理論改進手段重新推廣。
【文檔編號】E02D5/46GK103981861SQ201410209544
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2013年5月17日
【發明者】林建省 申請人:林建省