摘要：樹根樁是一種小型鑽孔灌注樁，直徑爲13～30釐米，樁長5～25米。它是利用小型鑽機按設計直徑，鑽進至設計深度，然後放入鋼筋籠，同時放入灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結合碎石骨料成樁。樹根樁可以根據需要，做成垂直的，也可以是傾斜的，可以是單根的，也可以是成束的，可以是端承樁，也可以是摩擦樁。
關鍵詞：樹根樁 地基加固 託換
一、簡 介
樹根樁是一種小型鑽孔灌注樁，直徑爲13～30釐米，樁長5～25米。它是利用小型鑽機按設計直徑，鑽進至設計深度，然後放入鋼筋籠，同時放入灌漿管，注入水泥漿或水泥砂漿，結合碎石骨料成樁。樹根樁可以根據需要，做成垂直的，也可以是傾斜的，可以是單根的，也可以是成束的，可以是端承樁，也可以是摩擦樁。
樹根樁於三十年代初起源於意大利，近年來有很大發展，它很適於荷載小而分散的中小型工業與民用建築。它不僅可用於新建工程的地基處理，也可用於現有工程的'基礎託換，特別是對於場地狹窄，淨空低矮的工程現場，其優點尤爲突出。樹根樁不僅可以承受壓力，也可用以承受拉力或拉壓交替的荷載。一束不同方向的小樁便可稱爲樹根樁。我國從八十年代初開始研究應用樹根樁於古建築和現代建築物的地基加固工程中，用該技術爲蘇州虎丘塔地基加固獲得成功。我公司於1987年在黃埔發電廠首次應用樹根樁加固切換井基礎獲得成功；1988年在黃埔開發區作了兩根試驗樁，取得了較理想的試驗結果，之後廣泛應用於軟土地基加固和基礎託換工程中。
二、樹根樁的應用範圍
1.建築物需要加層(或上部增加荷載)，地基和基礎承載力不足時；
2.由於地質勘察、設計和施工原因，建築物建成後,發生不均勻沉降；
3.由於市政工程，如地鐵或隧道透過建築物下面地基土層時，爲防止建築物的不均勻沉降；
4.古建築的地基基礎加固；
5.對岩石和土體邊坡穩定加固等。
三、樹根樁託換的優點
1.所需施工場地較小，一般平面尺寸0.6M×1.8M，淨空高度2.2M就能施工；
2.施工時噪音小，振動小，對已損壞需託換的建築物比較安全；
3.所有操作都可在地面上進行，比較方便；
4.壓力灌漿使樹根樁與地基土緊密結合，樁和承臺聯結成一整體；
5.樁徑很小，因而施工對承臺和地基土幾乎不產生擾動；
6.可在各種類型的土中製作樹根樁。
四、樹根樁的設計
1.樹根樁作爲支承樁時，單樁承載力可採用下述方法確定：
①單樁荷載試驗；
②參考同類工程資料；
③按摩擦樁設計：
Rkd=qiliUp/K
式中：
Rkd —— 單樁容許承載力（KN）；
Up —— 樁周長（m）；
qi —— 第i層土的極限摩阻力（KPa）；
li —— 第i層土中的樁長（m）；
K —— 安全係數，一般可取2。
2.設計樹根樁樁身強度時，樁身混凝土軸心抗壓強度應滿足下式要求：
Rkd /Ap≤250fcu,k
式中：
Rkd —— 單樁容許承載力（KN）
Ap —— 樁身截面積（m2）
fcu,k—— 邊長爲15cm的樁身混凝土標準抗壓強度（MPa）。樁身混凝土標號應不小於C15級。
3.樹根樁採用的碎石骨料粒徑宜在10～25mm範圍內，鋼筋籠外徑宜小於設計樁徑40～60mm。對作爲支承樁的樹根樁，宜注水泥砂漿，配比爲：水:水泥:砂=0.5:1.0:0.3（重量比），砂粒粒徑不宜大於0.5mm。樹根樁成樁時可根據需要摻入適量的早強劑和減水劑。
五、樹根樁的施工工藝
1.成孔
樹根樁的成孔，一般是採用小型鑽機鑽孔，採用水或泥漿作爲循環冷卻鑽頭和除渣手段。同時循環水在鑽進過程中，水和泥土攪拌混合在一起亦變成泥漿狀。有時爲了提高樹根樁的承載力，多采用正循環方法，當遇到較硬土層時，換上水力擴孔鑽頭，以達到擴孔目的。在飽和軟土層鑽進時，經常遇到流砂層，鑽進時，進尺速度要慢，依靠岩心管在流砂層表面磨動旋轉，加上孔內泥漿，使其孔壁表面形成泥皮，以達到護孔目的。表土層鬆散時，用套管護孔，套管口一般高出地面10釐米。鑽至設計標高時，進行清孔，到溢出較清的水爲止。
2.鋼筋籠的製作
鋼筋籠根據設計荷載確定其含鋼量，每段鋼筋籠的長度可以視現場條件和機具的吊放能力而定，一般每節長5～6米，鋼筋籠的接頭採用綁紮或焊接均可，其搭接長度應符合規範要求。由於樹根樁的直徑均較小，故鋼筋的混凝土保護層1.5～2.0釐米，對於特殊要求另作處理。
3.灌漿管的製作
灌漿管的製作，當考慮拔出時，接頭處採用外縮節,使外管壁光滑，容易從砂漿(或混凝土)中拔出。爲防止泥漿進入管內，需在管底口用黑膠布或聚乙烯膠布封住，在管底口以上1.0米範圍做成花管形狀，其孔眼直徑0.8釐米，縱向間距10釐米，豎向四排，灌漿管一般放在鋼筋籠內，一起放到鑽孔內。
4.灌漿成孔
在鋼筋籠和灌漿管沉入鑽孔之後，壓入水泥砂漿，灌漿管在灌注過程中，一般要埋入水泥漿中2～3米，以保證樁體的質量。灌漿後，立即投入碎石(5～25釐米)，用鋼筋插搗，使骨料均勻分佈於樁身。
灌漿技術參數：
①水灰比 w/c=0.4～0.5
②灌漿壓力 P=0.3～0.5MPa
③減水劑摻量 0.4 (3%)
④中砂 30%
⑤碎石
六、工程實例
1.珠海市政管理處拱北污水處理廠初沉池地基基礎加固工程
該沉澱池於1985年進行沉管灌注樁(480)樁基施工，單樁承載力45T，驗樁4條，其中一條不合格，不能滿足設計要求。根據場地地質情況，結合施工現場情況,經驗證採用樹根樁技術進行基礎加固。根據設計院提供加固荷載，每個樁基礎增加承載力1/4，樹根樁承載力按摩擦樁來考慮。透過計算，在原基礎上補加140條樹根樁，單樁承載力12T，樁徑150，樁身砼標號C23級，主筋選用412，箍筋爲6@250，樁身入殘積土1.5米，樁長平均13米.
該工程於1992年7月至9月上旬進行施工。施工完成後，由中國建研院珠海科研設計部進行單樁垂直靜荷載試驗，檢測結果，極限承載力均大於240KN，容許承載力取爲120KN，安全係數大於2。另回彈係數爲50%左右，表明樁身質量較好。工程竣工後，獲得了建設單位及設計單位的好評。
2.廣州一六層框架結構宿舍樓樹根樁基礎託換工程
該宿舍樓原設計爲五層框架結構，基礎採用打樁及獨立柱基礎。在施工過程中進行加層，結果發現建築物出現不均勻沉降，沉降量達十幾釐米。根據此情況，採用樹根樁進行基礎託換，每個樁基設四條樹根樁，樁徑150，樁長8米。該工程於1992年11～12月施工，施工後，建築物沉降穩定。
3.中山市外經貿原水出宿舍樓(六層)基礎加固工程
該宿舍樓建於1983年，爲六層框架結構，基礎採用片筏基礎，建成後出現不均勻沉降，房屋向一側傾斜。工程竣工後,爲穩定建築物，在另一側增加了陽臺，以達到兩側力的平衡，結果房屋又向增加荷載的一側傾斜。爲此，中山市外經委委託我方進行基礎加固。在發生沉降的兩側設定樹根樁，在沉降量大的一側，樹根樁起豎向支撐作用，在另一側，樹根樁起抗拔作用。樹根樁與舊基礎進行連接，鋼筋接頭滿足規範要求。該地層軟土層較厚，淤泥層厚度達8米，樹根樁樁長爲20米。施工在室內進行，淨空高度只有2.5米，施工難度很大。該工程於1994年12月竣工，經觀測,建築物處於穩定狀態。