有桩帽和无桩帽载体桩复合地基沉降对比分析

有桩帽和无桩帽载体桩复合地基沉降对比分析

吴基武

广东省地质局第三地质大队广东英德513000

摘要：载体桩是一种全新的施工技术，在建筑施工以及高速铁路施工中逐渐得到推广应用。本文结合某路段展开试验，对有桩帽和无桩帽载体桩复合地基的沉降情况进行了对比分析，以期能为有关工程提供借鉴。

关键词：桩帽；载体桩；复合地基；沉降；对比

引言

随着我国社会经济建设的快速发展，我国交通事业建设得到了迅猛的发展，高速铁路的施工也越来越多。高速铁路对其线下结构的平顺性和稳定性具有严格的要求，而载体桩复合地基能够有效提高地基承载力，降低沉降，在高速铁路施工中得到越来越广泛的应用。基于此，笔者展开了相关介绍。

1.试验段概况

某试验段地质纵断面如图1，自上而下主要地层情况为：地面以下8.4m主要粉质黏土和黏土层，在8.4～12m深度范围内有一层中密－密实的细砂层，其下主要为粉土、松软土的粉质黏土和黏土互层。采用正方形布置的载体桩（如表1），分别选取有桩帽载体桩和无桩帽载体桩加固段进行沉降观测，每段选择两个观测断面（主断面、附断面）。路基填筑材料为AB组，高2.2m；预压土高3.5m。无桩帽断面预压34d，监测时长275d；有桩帽断面预压时长47d，监测时长283d。

根据表3的统计结果，预压土堆载开始后，地基沉降变形迅速发展；沉降主要发生在预压静置期间。从路基中心向两边，沉降量呈减小趋势（靠近中线位置沉降量达94.9mm），路堤边缘沉降量为52.4mm，由路堤荷载引起的沉降量为42.5mm。填筑阶段累积沉降量为总沉降量的21.3%；预压土静置30d时，预压范围内的累计沉降量达到了总沉降量的85%以上，静压阶段的沉降量占总沉降量的64%以上；卸载后，沉降变形增长趋势逐渐减缓，至监测结束时，该试验断面的沉降变形趋于稳定。

由DD－3－2监测值可知，加固区压缩量小于8.3mm，仅占总沉降量的8.7%；由YW－3－1和DD－3－1联合测得的数值知，距离桩顶面16m以下土层的累计压缩变形量为28mm，占总沉降量的28.1%。由YW－3－2和DD－3－2联合测得的数值知，距离桩顶面7.8m以下土层的累计压缩变形量为76.6mm，占总沉降量的76.9%。由此可见，下卧层沉降量占相当大的比例。参考附断面的监测数据，距离桩顶面30m以下土层的累计压缩变形量为9.65mm，为总沉降量的12.1%。

3.2有帽载体桩

对于有桩帽的载体桩复合地基断面，液位沉降计监测到的桩顶平面沉降量及单点沉降计所测不同深度的压缩量随时间变化的曲线如图4所示。由图4可知，随着路堤的填筑，沉降量增加较快，在静置期时沉降趋于平缓。受负荷施工车辆的影响，卸载后的沉降曲线有一定波动，但总体较为稳定；单点沉降计的沉降曲线比较平缓。

图4有帽载体桩主断面沉降变形－荷载－时程曲线

由表4知，填筑阶段累积沉降量为总沉降量的55%以上；静置30d时累积沉降量为总沉降量的76%以上，预压范围内的沉降量甚至达到了总沉降量的89%以上。经对比，无桩帽的载体桩复合地基沉降量主要发生在预压阶段，而有桩帽的复合地基填筑结束时，就已发生了55%以上的沉降；两者预压固结30d后的沉降占总沉降量的比例相差不大。这说明，由于桩帽的存在，将更多的上部荷载传递到下卧层，使沉降提前发生，缩短了沉降的时程。

由联合单点沉降计DD－4－1及液位沉降计YW－4－1的测值可知，距离桩顶40m以下深度土层的累计压缩变形量为3.05mm，仅为桩顶面到40m深度范围内土层总的压缩变形量的3.6%；由单点沉降计DD－4－2得，本断面复合地基加固区土体压缩变形量为8.7mm，占总沉降量的10.2%。由DD－4－3和YW－4－1知，桩顶平面以下30m的压缩量为16.6mm，约为总沉降量的18.9%。经比较，有桩帽的载体桩复合地基的沉降发生深度有所增加。

4.结论

综上所述，载体桩复合地基是近年来兴起的一种新型岩土技术，具有高承载力、低沉降、经济环保等优点，得到了推广应用。本文通过试验对比分析了有桩帽和无桩帽载体桩复合地基的沉降情况，结果表明桩帽可加速填筑阶段地基沉降，使沉降更均匀，并扩大沉降发生的深度，降低地基总沉降量。

参考文献

[1]于长杰.载体桩对软土地基沉降量控制效果的试验分析[J].四川建筑，2018（03）：101-103.

[2]曹海，叶恭宝，邵忠心.载体桩复合地基竖向承载性能试验研究[J].河南城建学院学报，2015，24（03）：15-19.

[3]陈洪运，马建林，许再良，宋绪国.载体桩复合地基沉降特性研究[J].建筑结构，2014，44（08）：37-39+60.