散體材料樁中最常見的是碎石樁。所謂碎石樁是指散體樁中的樁體材料以天然碎石為主。碎石樁的填充材料是直接使用連續(xù)級配的碎石,并且最大粒徑控制在40mm左右。當使用無粘性的散體材料如石塊、砂等為主要材料填充于地基已成的孔中而形成的樁體,并利用所成的樁體和周圍土體共同承擔上部荷載,通過這種處理方法所成的地基稱為散體樁復合地基,而所成的樁體稱為散體材料樁。散體樁中不使用鋼和水泥等昂貴的材料,取而代之是廉價的散體材料,并且這些材料取材方便。正是這些原因散體樁在工程使用中備受歡迎,應用越來越廣泛。
自1962年國際上開始使用“復合地基”一詞以來,利用復合地基加固地基提高地基承載力的應用方法得到推廣。目前對復合地基這一術語的概念有一個較有代表的解釋:復合地基就是在天然土中設置一定比例的增強體,并由天然土和增強體共同承擔由基礎傳來的建筑物荷載。
所謂增強體是相對于天然土高強度的材料組成,習慣_仁將縱向增強體稱為樁。由碎石組成的縱向增強體}}I碎石樁,而文中建筑垃圾散體樁的增強體是指建筑廢棄物經(jīng)過篩分、破碎等工藝分離出來的滿足一定力學性能的且小于粒徑為50mm碎混凝土塊或磚塊。
為更好把握樁體的特性,先對復合地基進行分類。隨著復合地基的技術不斷出現(xiàn)及其研究不斷地加深,現(xiàn)在對這些分類已經(jīng)涉及到復合地基承載力,根據(jù)本身的特點劃分逐漸走向統(tǒng)一合理。
復合地基可分為人工地基和天然地基。開挖基坑后可以直接修筑基礎的地基,稱為天然地基;刃體些不能滿足要求而需要事先進行人工處理的地基,稱為人工地基。
將地基分為散體樁復合地基和水泥土樁復合地基這兩類。散體樁復合地基樁體材料是由散體材料(碎石、砂或鋼渣等)組成的,樁體材料本身是沒有或者只有很小的粘聚力,樁體之所以能承擔荷載是周圍土體對樁體的約束握持力和土體共同作用。換言之,散體樁單獨形成的樁體承載力只是承擔荷載的一部分,依靠周圍土體對樁的圍箍能提供較大的承載力,是承擔荷載的組成部分。
復合地基根據(jù)組成的樁體相對剛度K的大小進行分類:
(1)K<=1時,稱為柔體樁復合地基;
(2)K>1時,稱為剛體樁復合地基。
建筑垃圾散體樁復合地基有以下優(yōu)點:
(1)工藝簡單,施工方便。復合地基的工藝可概括為成孔和成樁兩大部分。由于樁直徑不大,且不需要配筋,避免了樁基礎中常見的塌孔、頸縮等通病。
(2)造價低廉。復合地基充分發(fā)揮樁間土的承載力,減少用樁量,且不使用昂貴的鋼材,并采用建筑垃圾廢棄物為加強體,有利于節(jié)約造價成本。
(3)適用范圍廣。采用復合地基可明顯提高地基承載力,減少沉降,還可以消除地基土液化。
(4)環(huán)保、資源化。在傳統(tǒng)生產(chǎn)中,建筑垃圾作為廢棄物外運堆放時,既污染環(huán)境又浪費資源。若直接用建筑垃圾廢棄物作為加強體應用到散體樁中,大大減少廢棄物的排放,更能實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,體現(xiàn)建筑垃圾的價值。
隨著基礎建設的規(guī)模增大對地基要求越高和地基處理技術的發(fā)展,散體樁應用范圍不斷的擴大,同時所需要克服技術難題越來越多,所以在復合地基的研究是不能停滯中斷的。