CN106812129A - 一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术 - Google Patents

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杨书涛
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韩刚
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Abstract

本发明公开了一种地基处理技术，具体涉及一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，属于地基处理技术领域。本发明重点在选取骨料、水泥、水作为原料拌和成透水混凝土，其中骨料为钢渣或碎石，水灰比为0.25～0.4，骨料集胶比为钢渣集胶比3.5:1～5:1或碎石集胶比3:1～4:1。本发明具有下列优点：(1)、克服了传统刚性桩仅强度高，桩周围土体无法排水固结的问题。(2)克服散体材料增强体桩竖向和侧向刚度低、抗倾覆能力弱、工后变形大的问题(3)钢渣的回收再利用，变废为宝，降低了造价，并有利于环境保护。(4)桩周土体排水固结后强度大幅增加，布桩数量进而减少，节约工程造价(5)该复合地基既能排水固结，又具有较高地基承载力，工后变形小。

Description

一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术
技术领域
本发明涉及一种地基处理技术，具体涉及一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，属于地基处理技术领域。
背景技术
现有复合地基处理技术基本可以分为两类,一类为在地基土中设置散体材料增强体，另一类为在地基土中设置有粘结强度的增强体。
散体材料复合桩基采用碎石、砂石等材料作为增强体,通过增强体与土的相互作用，共同承担上部荷载。其特点是透水性好，加快桩周围土体排水固结，但由于是松散体无粘结强度，其竖向和侧向刚度相对较低，承载能力低，工后变形大。
传统具有粘结强度的(刚性桩)复合地基增强体桩采用水泥、碎石等材料，通过长螺旋压灌或沉管桩机制成具有粘结强度的竖向增强体，并与桩间土共同承担上部荷载。其特点是增强体具有较高的竖向和侧向刚度，单桩承载力较高，工后变形小。为保证桩身承载力，桩体要求密实，缺少排水通道,不具备排水固结功能，桩周土体承载力随时间推移增长甚微。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，将传统刚性桩复合地基竖向增强体的材料进行改进，使其在各类软土地层中既能发挥散体材料复合地基的排水固结功能，又能提供与传统刚性桩复合地基相同承载力，桩周土体承载力随时间推移逐渐增长，布桩数量较传统刚性桩复合地基大幅减少，节约造价，工后变形较小。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：包括如下步骤：
a.选取骨料、水泥、水作为原料拌和成透水混凝土，其中骨料为钢渣或碎石，水灰比为0.25～0.4，骨料集胶比为钢渣集胶比3.5:1～5:1或碎石集胶比3:1～4:1。
b.根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
c.待混凝土达到设计工艺要求强度，其透水混凝土的强度等级C10～C25，孔隙率15％～25％，与桩周土形成刚性桩复合地基。
进一步的技术在于，所述骨料的粒径为4mm～15mm。
进一步的技术在于，所述骨料的粒径为15mm以下。
进一步的技术在于，所述骨料为粒径4mm～15mm的钢渣的混合物。
进一步的技术在于，所述骨料为粒径4mm～15mm的碎石的混合物。
进一步的技术在于，步骤b：根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中边拔管边振动成桩，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
进一步的技术还在于，步骤b：根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，采用孔内振捣措施，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明具有下列优点：(1)、克服了传统刚性桩仅强度高，桩周围土体无法排水固结的问题。(2)克服散体材料增强体桩竖向和侧向刚度低、抗倾覆能力弱、工后变形大的问题(3)钢渣的回收再利用，变废为宝，降低了造价，并有利于环境保护。(4)桩周土体排水固结后强度大幅增加，布桩数量进而减少，节约工程造价(5)该复合地基既能排水固结，又具有较高地基承载力，工后变形小。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明效果示意图；
其中:1、基础；2、褥垫层；3、软土地层；4、混凝土透水桩；5、排水方向。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供了一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：包括如下步骤：
a.选取骨料、水泥、水作为原料拌和成透水混凝土，其中骨料为钢渣或碎石，水灰比为0.25～0.4，骨料集胶比为钢渣集胶比3.5:1～5:1或碎石集胶比3:1～4:1。
优选的，所述骨料的粒径为4mm～15mm。
优选的，所述骨料的粒径为15mm以下。
优选的，所述骨料为粒径4mm～15mm的钢渣的混合物。
优选的，所述骨料为粒径4mm～15mm的碎石的混合物。
b.根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
优选的，根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中边拔管边振动成桩，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
优选的，根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，采用孔内振捣措施，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
其中，混凝土透水桩桩径为350mm～600mm，桩长宜穿透被加固软土层，桩端进入相对较好的土层作为桩端持力层
c.待混凝土达到设计工艺要求强度，其透水混凝土的强度等级C10～C25，孔隙率15％～25％，与桩周土形成刚性桩复合地基。
实施例
在本公司分别利用表1和表2的材料配比各做数组刚性桩复合地基并做相关强度测试。
碎石透水混凝土配合比 表1
钢渣透水混凝土配合比 表2
碎石透水混凝土强度试验结果见下表：
本发明具有排水固结功能的刚性桩复合地基将传统刚性桩复合地基竖向增强体的材料进行改进，使其在各类软土地层中既能发挥散体材料复合地基的排水固结功能，又能提供与传统刚性桩复合地基相同承载力，桩周土体承载力随时间推移逐渐增长，布桩数量较传统刚性桩复合地基大幅减少，节约造价，工后变形较小。
其竖向增强体具有良好的透水性，透水桩材料选用为水泥、钢渣(或碎石)和水、按一定比例进行拌合成透水混凝土，并将其用沉管桩机或长螺旋压灌设备灌入地基内，形成具有较高孔隙率和强度的增强体桩。桩周围土体通过可透水的增强体将其水分排出并固结，桩周土体随着时间推移承载力有较大提高，同时增强体又能提供较高的刚度和单桩承载力。

Claims (7)

1.一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：包括如下步骤：
a.选取骨料、水泥、水作为原料拌和成透水混凝土，其中骨料为钢渣或碎石，水灰比为0.25～0.4，骨料集胶比为钢渣集胶比3.5:1～5:1或碎石集胶比3:1～4:1；
b.根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm；
c.待混凝土达到设计工艺要求强度，其透水混凝土的强度等级C10～C25，孔隙率15％～25％，与桩周土形成刚性桩复合地基。
2.根据权利要求1所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：所述骨料的粒径为4mm～15mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：所述骨料的粒径为15mm以下。
4.根据权利要求1或3所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：所述骨料为粒径4mm～15mm的钢渣的混合物。
5.根据权利要求1或3所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：所述骨料为粒径4mm～15mm的碎石的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：步骤b：根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，在灌注过程中边拔管边振动成桩，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
7.根据权利要求1所述的一种具有排水固结功能的刚性桩复合地基的处理技术，其特征在于：步骤b：根据混凝土透水桩桩基设计的工艺要求进行挖孔，考虑地层因素选用用振动沉管桩机、长螺旋钻机或锤击沉管桩机成孔，利用桩基设备向桩孔灌注透水混凝土，采用孔内振捣措施，减少混凝土浆液的振捣程度，其透水混凝土塌落度为30～50mm。
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