CN108221948A - 一种地基处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地基处理方法，解决了现有技术的地基处理方法对隧道开挖产生很大困难的问题，其技术方案要点是，包括以下步骤：向待处理区域沿竖直方向设置若干承压桩；向所述待处理区域加载荷施压以提升土壤密实度；向所述注浆液注入腔内填充土壤固化剂；安装基础梁；填土并夯实；具有达到加固地基、提高地基土承载力，且方便后续隧道开挖施工的优点。

Description

一种地基处理方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，它涉及一种地基处理方法。

背景技术

为提高地基土的承载力，减小建（构）筑物的地基沉降或土体渗透性，需要对地基土进行处理。

地基深层处理的常见方法为注浆法，注浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将能改善和提高土壤技术性能的土壤固化剂（水泥以及各种新型土壤固化剂）均匀地注入土层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”，从而使土体性能大幅提高，满足建（构）筑物地基承载力和压缩变形的要求。

由于地铁隧道通常建设在城市中心，沿线高层建筑物密集、交通情况复杂，有些甚至位于建筑物内部，上述施工方法将建筑物下方的土体改良成坚实的“结石体”对隧道开挖产生很大困难，且开挖后，“结石体”被破坏，再一次降低了地基的承载力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种地基处理方法，具有达到加固地基、提高地基土承载力，且方便后续隧道开挖施工的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种地基处理方法，包括依次进行的以下步骤：

S100、向待处理区域沿竖直方向设置若干承压桩：所述承压桩的顶部与地表齐平，所述承压桩包括沿所述承压桩轴线方向设置的注浆液注入腔，所述承压桩侧壁设有若干与所述注浆液注入腔连通的分流孔；若干所述承压桩之间的距离为5-10米；

S200、向所述待处理区域加载荷施压以提升土壤密实度：向所述待处理区域进行预压载荷施工，将所述待处理区域的土壤压实且使所述地表下沉，所述土壤中的部分水分在预压载荷的作用下经所述分流孔进入所述注浆液注入腔，通过水泵抽取所述注浆液注入腔内的水；

S300、向所述注浆液注入腔内填充土壤固化剂：所述土壤固化剂从所述分流孔流出并扩散，与所述承压桩周围的土体结合形成环所述承压桩的用以增加所述承压桩与所述承压桩周围的土体之间结合力的连结体；

S400、安装基础梁：所述基础梁支撑于所述承压桩，所述基础梁为钢筋混凝土浇筑而成的格子梁状，所述承压桩顶部支撑于所述基础梁的格子交接点处；

S500、填土并夯实：向所述基础梁的格子区域内填土，并夯实，并使土填充满下沉的地表与所述基础梁之间的空间，且夯实后所述基础梁的格子内填充满土。

采用上述技术方案，通过向待处理区域加载荷施压，减少土壤的孔隙率，且通过施加载荷将土中的水通过分流孔渗入注浆液注入腔内，然后通过水泵排出，提高了地基的密实度；通过向注浆液腔内灌注土壤固化剂，土壤固化剂从分流孔流出并扩散，与承压桩周围的土体结合形成环承压桩的连结体，连接体将承压桩和周围的土体结合，使得承压桩能承受更重的顶部建筑物；承压桩承载基础梁，基础梁用于分散顶部建筑物的重量，并将重量传递到各个承压桩上，通过将压力分散到各个承压桩上，防止压力集中处产生不均匀沉降；且在安装基础梁后再基础梁的格子内填土，通过夯实，土在挤压力的作用下移动并填充基础梁与地表之间的空间，土壤颗粒在彼此挤压移动的过程中，使土更加密实，提高了土体的密实度；由于主要采用物理压实的方式对土进行压实且进一步的减少土中的含水量，加固了地基，后续需要进行隧道施工时，由于没有形成整块的“结石体”，挖掘更加容易。

进一步，所述承压桩由金属制成且所述承压桩包括自顶部向底部依次设置的圆柱形的柱体和圆锥形的插入端。

采用上述技术方案，金属制成的承压桩具有较高的强度，通过设置圆锥形的插入端，方便将承压桩打入地基土壤中，且将承压桩打入的过程中进一步挤压地基土壤，使地基土壤更加密实。

进一步，所述承压桩包括外套筒和圆柱状的内芯，所述注浆液注入腔沿所述注浆液注入腔的轴向方向设置，所述插入端沿所述插入端的轴线方向设有开裂缝，所述注浆液注入腔伸入所述插入端部分为锥形，所述内芯沿所述注浆液注入腔自上而下移动将所述插入端从开裂缝处逐渐撑开。

采用上述技术方案，通过向注浆液注入腔内打入内芯，内芯在移动至插入端部分后，会将插入端从开裂缝处逐渐撑开，形成了膨大部，进一步使承压桩稳定的支撑于地基内。

进一步，所述S400步骤中，在安装基础梁之前向所述注浆液注入腔内注入填充体，所述填充体为中砂、粗砂和砾石中的一种或多种。

采用上述技术方案，通过向注浆液注入腔内注入填充体，之后的夯实操作中，填充体起到对注浆液注入腔的支撑作用，防止由于挤压夯实而使承压桩产生变形。

进一步，所述S400步骤中，在向所述注浆液注入腔内注入填充体后向所述注浆液注入腔内灌注混凝土浆液以填充所述填充体内的间隙。

采用上述技术方案，通过填充混凝土浆液，一方面混凝土浆液将填充体内的间隙进行填充，另一方面，混凝土浆液凝固后将由中砂、粗砂和砾石中的一种或多种组成的填充体结合成完整的整体，提高了填充体对注浆液注入腔的支撑力。

进一步，所述S100步骤中，首先开挖用于放置所述承压桩的预制槽，所述预制槽的径向尺寸小于所述承压桩的径向尺寸。

采用上述技术方案，此方法适用于原始地基土本身的密实度较高的情况；通过预先挖预制槽，向土中打入承压桩的步骤更加方便。

进一步，所述S100步骤中，直接向待处理区域内打入所述承压桩。

采用上述技术方案，此方法适用于原始地基土本身的密实度较低的情况；此时打入承压桩的步骤将更容易进行，且在打入承压桩的过程中可以进一步压实地基土，从而提高地基的稳定性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过向待处理区域加载荷施压，减少土壤的孔隙率，且通过施加载荷将土中的水通过分流孔渗入注浆液注入腔内，然后通过水泵排出，提高了地基的密实度；

2、通过向注浆液腔内灌注土壤固化剂，土壤固化剂从分流孔流出并扩散，与承压桩周围的土体结合形成环承压桩的连结体，连接体将承压桩和周围的土体结合，使得承压桩能承受更重的顶部建筑物；

3、承压桩承载基础梁，基础梁用于分散顶部建筑物的重量，并将重量传递到各个承压桩上，通过将压力分散到各个承压桩上，防止压力集中处产生不均匀沉降；且在安装基础梁后再基础梁的格子内填土，通过夯实，土在挤压力的作用下移动并填充基础梁与地表之间的空间，土壤颗粒在彼此挤压移动的过程中，使土更加密实，提高了土体的密实度；

4、由于主要采用物理压实的方式对土进行压实且进一步的减少土中的含水量，加固了地基，后续需要进行隧道施工时，由于没有形成整块的“结石体”，挖掘更加容易。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中的一种承压桩的外套筒的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的一种承压桩的结构示意图；

图3为本发明实施例二中的一种地基处理方法的主要步骤示意图；

图4为本发明实施例二中的一种地基处理方法处理后的地基结构示意图；

图5为本发明实施例二中的一种地基处理方法的基础梁和承压桩位置关系的俯视示意图。

附图标记：100、承压桩；101、柱体；102、插入端；103、外套筒；104、内芯；110、注浆液注入腔；111、开裂缝；120、分流孔；130、膨大部；140、连结体；150、基础梁；160、填充体；170、空间；180、地表与基础梁之间的空间。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做详细说明。

实施例一

一种承压桩，参见图1和图2，承压桩100由金属制成，承压桩100包括自承压桩100的顶部向底部依次设置的圆柱形的柱体101和圆锥形的插入端102；承压桩100包括两部分，即外套筒103和内芯104，外套筒103和内芯104的横截面均为圆形，外套筒103沿外套筒103的轴线方向设置有注浆液注入腔110，该注浆液注入腔110上端为圆柱形，该注浆液注入腔110下端伸入插入端102的部分为圆锥形。插入端102沿插入端102的轴向方向设有开裂缝111，插入端102内侧壁朝向插入端102的中轴线方向凸起，使得插入端102具有逐渐变厚的壁厚，内芯104沿注浆液注入腔110自上而下移动将插入端102从开裂缝111处逐渐撑开。承压桩100侧壁设有若干与注浆液注入腔110连通的分流孔120。

首先，金属制成的承压桩100具有较高的强度，其次，通过设置圆锥形的插入端102，方便将承压桩100打入地基土壤中，且将承压桩100打入的过程中进一步挤压地基土壤，使地基土壤更加密实。通过向注浆液注入腔110内打入内芯104，内芯104在移动至插入端102部分后，会将插入端102从开裂缝111处逐渐撑开，形成了膨大部130，进一步使承压桩100稳定的支撑于地基内。

实施例二

一种地基处理方法，采用实施例一中制作的承压桩100，参见图3，包括依次进行的以下步骤：

S100、向待处理区域沿竖直方向设置若干承压桩100：结合图4，施工之前先确定各个承压桩100之间的距离，例如，上海地铁隧道衬砌外径6.2m，内径为5.5m，为了在隧道施工时，承压桩100不妨碍隧道的开挖，因此需要使承压桩100之间的距离大于隧道的宽度，优选地，若干承压桩100之间的距离为5-10米。

S101、首先开挖用于放置承压桩100的预制槽，预制槽的径向尺寸小于承压桩100的径向尺寸；此方法适用于原始地基土本身的密实度较高的情况；在原始地基土本身的密实度较高的地域，会给打承压桩100的过程带来较大的阻力，通过预先挖预制槽，向土中打入承压桩100的步骤更加方便。

S102、通过打桩机将承压桩100的外套筒103顶部打至与地表齐平，承压桩100包括沿承压桩100轴线方向设置的注浆液注入腔110，承压桩100侧壁设有若干与注浆液注入腔110连通的分流孔120。然后用打桩机将承压桩100的内芯104沿注浆液注入腔110向下打入，内芯104在移动至插入端102部分后，会将插入端102从开裂缝111处逐渐撑开，即使得插入端102向外张开形成了膨大部130，在插入端102向外张开的过程中，挤压插入端102附近的土体，土体会移动到插入端102张开后所形成的空间170内，对该空间170进行填充，一般在此步骤之后，需要进一步用打桩机使整个承压桩100向下沉一段距离，以使承压桩100下部的土体密实；通过以上步骤，使承压桩100稳定的支撑于地基内。

S200、向待处理区域加载荷施压以提升土壤密实度：向待处理区域进行预压载荷施工，将待处理区域的土壤压实且使地表下沉，土壤中的部分水分在预压载荷的作用下经分流孔120进入注浆液注入腔110，通过水泵抽取注浆液注入腔110内的水。

S300、向注浆液注入腔110内填充土壤固化剂：土壤固化剂从分流孔120流出并扩散，与承压桩100周围的土体结合形成环承压桩100的用以增加承压桩100与承压桩100周围的土体之间结合力的连结体140。

S400、安装基础梁150：

S401、向注浆液注入腔110内注入填充体160，其中填充体160为中砂、粗砂和砾石中的一种或多种；通过向注浆液注入腔110内注入填充体160，之后的夯实操作中，填充体160起到对注浆液注入腔110的支撑作用，防止由于挤压夯实而使承压桩100产生变形；

S402、向注浆液注入腔110内灌注混凝土浆液以填充填充体160内的间隙；通过填充混凝土浆液，一方面混凝土浆液将填充体160内的间隙进行填充，另一方面，混凝土浆液凝固后将由中砂、粗砂和砾石中的一种或多种组成的填充体160结合成完整的整体，提高了填充体160对注浆液注入腔110的支撑力；

S403、结合图5，基础梁150支撑于承压桩100，基础梁150为钢筋混凝土浇筑而成的格子梁状，承压桩100顶部支撑于基础梁150的格子交接点处。

S500、填土并夯实：向基础梁150的格子区域内填土，并夯实，并使土填充满下沉的地表与基础梁150之间的空间180，且夯实后基础梁150的格子内填充满土。

通过向待处理区域加载荷施压，减少土壤的孔隙率，且通过施加载荷将土中的水通过分流孔120渗入注浆液注入腔110内，然后通过水泵排出，提高了地基的密实度；通过向注浆液腔内灌注土壤固化剂，土壤固化剂从分流孔120流出并扩散，与承压桩100周围的土体结合形成环承压桩100的连结体140，连接体将承压桩100和周围的土体结合，使得承压桩100能承受更重的顶部建筑物；承压桩100承载基础梁150，基础梁150用于分散顶部建筑物的重量，并将重量传递到各个承压桩100上，通过将压力分散到各个承压桩100上，防止压力集中处产生不均匀沉降；且在安装基础梁150后再基础梁150的格子内填土，通过夯实，土在挤压力的作用下移动并填充基础梁150与地表之间的空间，土壤颗粒在彼此挤压移动的过程中，使土更加密实，提高了土体的密实度；由于主要采用物理压实的方式对土进行压实且进一步的减少土中的含水量，加固了地基，后续需要进行隧道施工时，由于没有形成整块的“结石体”，挖掘更加容易。

若针对于原始地基土本身的密实度较低的情况；此时打入承压桩100的步骤将更容易进行，因此，此时步骤S100可以做出以下调整,

将S100中的S101修改为;

S101、直接向待处理区域内打入承压桩100;此方法适用于原始地基土本身的密实度较高的情况；在原始地基土本身的密实度较高的地域，会给打承压桩100的过程带来较大的阻力，通过预先挖预制槽，向土中打入承压桩100的步骤更加方便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种地基处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

S100、向待处理区域沿竖直方向设置若干承压桩(100)：所述承压桩(100)的顶部与地表齐平，所述承压桩(100)包括沿所述承压桩(100)轴线方向设置的注浆液注入腔(110)，所述承压桩(100)侧壁设有若干与所述注浆液注入腔(110)连通的分流孔(120)；若干所述承压桩(100)之间的距离为5-10米；

S200、向所述待处理区域加载荷施压以提升土壤密实度：向所述待处理区域进行预压载荷施工，将所述待处理区域的土壤压实且使所述地表下沉，所述土壤中的部分水分在预压载荷的作用下经所述分流孔(120)进入所述注浆液注入腔(110)，通过水泵抽取所述注浆液注入腔(110)内的水；

S300、向所述注浆液注入腔(110)内填充土壤固化剂：所述土壤固化剂从所述分流孔(120)流出并扩散，与所述承压桩(100)周围的土体结合形成环所述承压桩(100)的用以增加所述承压桩(100)与所述承压桩(100)周围的土体之间结合力的连结体(140)；

S400、安装基础梁(150)：所述基础梁(150)支撑于所述承压桩(100)，所述基础梁(150)为钢筋混凝土浇筑而成的格子梁状，所述承压桩(100)顶部支撑于所述基础梁(150)的格子交接点处；

S500、填土并夯实：向所述基础梁(150)的格子区域内填土，并夯实，并使土填充满下沉的地表与所述基础梁(150)之间的空间(180)，且夯实后所述基础梁(150)的格子内填充满土。

2.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述承压桩(100)由金属制成且所述承压桩(100)包括自顶部向底部依次设置的圆柱形的柱体(101)和圆锥形的插入端(102)。

3.根据权利要求2所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述承压桩(100)包括外套筒(103)和圆柱状的内芯(104)，所述注浆液注入腔(110)沿所述注浆液注入腔(110)的轴向方向设置，所述插入端(102)沿所述插入端(102)的轴线方向设有开裂缝(111)，所述注浆液注入腔(110)伸入所述插入端(102)部分为锥形，所述内芯(104)沿所述注浆液注入腔(110)自上而下移动将所述插入端(102)从开裂缝(111)处逐渐撑开。

4.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述S400步骤中，在安装基础梁(150)之前向所述注浆液注入腔(110)内注入填充体(160)，所述填充体(160)为中砂、粗砂和砾石中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述S400步骤中，在向所述注浆液注入腔(110)内注入填充体(160)后向所述注浆液注入腔(110)内灌注混凝土浆液以填充所述填充体(160)内的间隙。

6.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述S100步骤中，首先开挖用于放置所述承压桩(100)的预制槽，所述预制槽的径向尺寸小于所述承压桩(100)的径向尺寸。

7.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于，所述S100步骤中，直接向待处理区域内打入所述承压桩(100)。