CN108277793A - 双重固结地基处理方法和复合地基 - Google Patents

双重固结地基处理方法和复合地基 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双重固结地基处理方法，包括以下步骤：a.在地基表面预先设定若干布桩点，在若干布桩点上通过沉管将骨料置入含水土层或者位于含水土层下部的透水土层,形成若干竖向排水体；b.通过振压的方式，使若干竖向排水体密实化，并分别形成上宽下窄或上大下小的楔形排水桩体，从而通过排水体在形成楔形结构的侧向扩张过程来挤密周边土体，形成密实的桩间土体，同时将土体中含有的水向楔形排水桩体的两侧挤压，并挤入相邻的竖向排水体中，利用土体压应力通过竖向排水体将孔隙水排出土体。本发明的地基处理方法在含水量大的软地基中可以大量减少土体含水量，以实现高承载力、工期短和低成本的特点。本发明又提供了一种复合地基。

Description

双重固结地基处理方法和复合地基
技术领域
本发明涉及一种地基处理方法，尤其涉及一种双重固结地基处理方法和复合地基。
背景技术
针对各种建筑物地基、路基、机场跑道、场地地基，遇新近松填土或软弱土层时，均需进行地基加固处理，方可达稳定标准，满足设计要求和使用要求。然而，当土体含水量较高时，无法直接采用夯击的方法进行成桩，更无法有效地进行加固处理。为了能够排出土体中的水份，文献号为CN106759223A的中国发明专利申请公开了一种可控刚性桩+排水体+加筋垫层组合型复合地基，其中，采用在地基中间隔布置竖向排水体和通过注浆形成的带帽刚性桩的方式，将土体中的水份通过排水体排出土外，通过注浆形成的带帽刚性桩来实现承载能力，进而使得地基不但能发挥地基土的承载力，减少刚性桩的用量，而且能提高地基的稳定性减小工后沉降和差异沉降。申请人认为，上述现有技术虽然可以产生一些技术效果，但是由于采用排水体和注浆形成的刚性桩来分别实现排水和承载的目的，从而导致为了同时实现较好的排水和承载效果，依然需要布置较多的桩体，桩体总数并没有有效地得到减少，工期并没有实质上得到缩短。再者，采用上述方式，虽然土体的水份减少了，土体依然处于较为蓬松的状态，并没有有效地实现对土体的加固作用。现有技术中为了使得桩间土体更加密实，通常采用碾压机械对桩间土体从土层表面自上而下地碾压的方式进行。这样一来虽然可以加强桩间土的密实度，但是属于增加了施工步骤，为了实现更为密度的土体会延长工期，再者，采用从土层表面自上而下地碾压桩间土的方式在密实桩间土的同时，并不能够有效提高桩体的承载力。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于现有技术中对含水量较大的软地基的处理方式，无法同时兼顾高承载力、工期短和成本低的特点，从而提供了适用于含水量大的软地基的，可以实现高承载力、工期短和低成本的双重固结地基处理方法和复合地基。
为此，本发明提供了一种双重固结地基处理方法，其中，包括以下步骤:a.在地基表面预先设定若干布桩点，在所述若干布桩点上通过沉管将骨料置入含水土层,形成若干竖向排水体；b.通过振压的方式，使所述若干竖向排水体密实化，并分别形成上宽下窄或上大下小的楔形排水桩体，从而通过排水体在形成楔形结构的侧向扩张过程来挤密周边土体，形成密实的桩间土体，同时将所述土体中含有的水向所述楔形排水桩体的两侧挤压，并挤入相邻的所述竖向排水体中，利用土体压应力通过所述竖向排水体将孔隙水排出所述土体。
上述的双重固结地基处理方法，其中，在步骤a以前，还包括以下步骤：在所述若干竖向排水体的顶端铺设骨料垫层，形成水平排水体，所述水平排水体与所述竖向排水体配合，将孔隙水排出。
上述的双重固结地基处理方法，其中，所述骨料包括粗骨料和细骨料。
上述的双重固结地基处理方法，其中，所述若干布桩点为网状布置，所述水平排水体为满铺或网格状。
上述的双重固结地基处理方法，其中，所述若干布桩点的间隔为1-10米。
上述的双重固结地基处理方法，其中，在步骤a的施工过程中，在所述骨料中插设注浆管，当所述竖向排水体实现排水效果后，在所述注浆管中注入具胶结或填充作用的浆液，并通过加压的方式将注浆管中的所述浆液注入到排水体的骨料孔隙中。
本发明还提供了一种采用上述地基处理方法形成的复合地基，包括间隔布置的若干骨料排水桩体，所述骨料排水桩体包括排水固结部，和位于所述排水固结部上部的动力固结部；其中，所述排水固结部的下端伸入至含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层，所述动力固结部呈上宽下窄或上大下小的楔形。
上述地基处理方法形成的复合地基，其中，所述骨料排水桩体的顶部还铺设骨料垫层，形成满铺或网格状水平排水体。
上述地基处理方法形成的复合地基，其中，所述骨料排水桩体为粗骨料排水桩体或细骨料排水桩体。
上述地基处理方法形成的复合地基，其中，所述骨料排水桩体具有混凝土桩芯。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
1.本发明的双重固结地基处理方法，其中，包括以下步骤:a.在地基表面预先设定若干布桩点，在所述若干布桩点上通过沉管将骨料置入含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层,形成若干竖向排水体；b.通过振压的方式，使所述若干竖向排水体密实化，并分别形成上宽下窄或上大下小的楔形排水桩体，从而通过所述排水体在形成楔形结构的侧向扩张过程来挤密周边土体，形成密实的桩间土体，同时将所述土体中含有的孔隙水向所述楔形排水桩体的两侧挤压，并挤入相邻的所述竖向排水体中，利用土体压应力通过所述竖向排水体将孔隙水排出所述土体。将骨料置入含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层,形成若干竖向排水体，可以使得竖向排水体形成排水通道，孔隙水会受到土体自身的压应力从竖向排水体中被压出；对竖向排水体通过振压或夯击的方式密实化，并形成楔形排水桩体，可以使得周边土体与楔形排水桩体配合，提高桩身受到向上的拖力，从而可以提高单桩承载力；另外，将孔隙水向两侧挤压，从而从相邻的排水体，即竖向排水体中排出土体；这样一来可以在成桩过程一次性实现提高排水体承载力和排出土体中的孔隙水两种技术效果；在地基中只布置采用骨料制成的竖向排水体，使其成为建筑地基的桩体，而不去布置专用的排水管道，实现了一桩多能的效果，减少了施工成本。
因此，本发明的上述方法不但可以大量减少土体含水量，以有效提高地基的承载力，而且大大缩短了工期短和降低了成本低。
2.在所述若干竖向排水体的顶端铺设骨料垫层，形成水平排水体，可以形成水平的排水通道，以对从竖向排水体排出来的水进行引流。
3.所述骨料包括粗骨料和细骨料，可以提高排水体的排水性能。
4.所述若干布桩点为网状布置，所述水平排水体为网格状，有助于使得各竖向排水体形成整体的排水通道。
5.在步骤a的施工过程中，在所述骨料中插设注浆管，当所述竖向排水体实现排水效果后，在所述注浆管中注入具胶结或填充作用的浆液，并通过加压的方式将注浆管中的所述浆液注入到排水体的骨料孔隙中,可以提高排水体的承载力。
6.本发明通过上述地基处理方法处理得到的复合地基，包括间隔布置的若干骨料排水桩体，所述骨料排水桩体包括排水固结部，和位于所述排水固结部上部的动力固结部；其中，所述排水固结部的下端伸入至含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层，所述动力固结部呈上宽下窄的楔形，以上设计可以使得骨料排水桩体不但可以排出土层中的孔隙水，而且在所述排水体在形成上宽下窄的楔形结构过程中，不但可以密实桩间土，提高排水桩体的单桩承载力，又可以将土体中的孔隙水挤入相邻的排水体以排出土体以外，实现一桩多能的作用。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明双重固结地基处理方法其中一种实施方式的施工流程图；
图2为本发明通过双重固结地基处理方法处理得到的复合地基的其中一种实施方式的结构示意图；
图3为本发明通过双重固结地基处理方法处理得到的复合地基的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例公开了一种双重固结地基处理方法，其中，包括以下步骤:a.在地基表面预先设定若干布桩点，在所述若干布桩点上通过沉管将骨料置入含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层,形成若干竖向排水体；b.通过振压的方式，使所述若干竖向排水体密实化，并分别形成上宽下窄或上大下小的楔形排水桩体，从而通过所述排水体在形成楔形结构的侧向扩张过程来挤密周边土体，形成密实的桩间土体，同时将所述土体中含有的孔隙水向所述楔形排水桩体的两侧挤压，并挤入相邻的所述竖向排水体中，利用土体压应力通过所述竖向排水体将孔隙水排出所述土体。
作为一种优选的实施方式，本发明的双重固结地基处理方法，其中，在步骤a以前还包括以下步骤：在所述若干竖向排水体的顶端铺设骨料垫层，形成水平排水体，所述水平排水体与所述竖向排水体配合，将孔隙水排出。
作为一种优选的实施方式，本发明的双重固结地基处理方法，其中，所述骨料包括粗骨料和细骨料，如砂石料。
作为一种优选的实施方式，本发明的双重固结地基处理方法，其中，所述若干布桩点为网状布置，所述水平排水体为网格状。
作为一种优选的实施方式，本发明的双重固结地基处理方法，其中，所述若干布桩点的间隔为1-10米。
作为一种优选的实施方式，本发明的双重固结地基处理方法，其中，在所述注浆管中注入具胶结或填充作用的浆液，并通过加压的方式将注浆管中的所述浆液注入到排水体的骨料孔隙中。
如图2所示，通过本发明上述地基处理方法形成的复合地基，包括间隔布置的若干骨料排水桩体7，所述骨料排水桩体包括排水固结部1，和位于所述排水固结部1上部的动力固结部2；其中，所述排水固结部1的下端伸入至含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层，其中，所述含水土层在未被排水以前可以是淤泥土层3，位于其上的在未被密实加固以前的土层为松软土层4；所述动力固结部2呈上宽下窄或上大下小的楔形，可以部分位于所述淤泥土层3的位置，其它部分可以位于所述松软土层4的位置；或者所述动力固结部也可以全部位于所述松软土层的位置。
作为一种优选的实施方式，其中，所述骨料排水桩体的顶部还铺设骨料垫层5，形成满铺或网格状水平排水体。
作为一种优选的实施方式，其中，所述骨料排水桩体为粗骨料排水桩体或细骨料排水桩体，具体为砂石料排水体、工业废骨料排水桩体等。
如图3所示，本实施例的骨料排水桩体，所述骨料排水桩体具有混凝土桩芯6。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种双重固结地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.在地基表面预先设定若干布桩点，在所述若干布桩点上通过沉管将骨料置入含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层,形成若干竖向排水体；
b.通过振压的方式，使所述若干竖向排水体密实化，并分别形成上宽下窄或上大下小的楔形排水桩体，从而通过所述排水体在形成楔形结构的侧向扩张过程来挤密周边土体，形成密实的桩间土体，同时将所述土体中含有的孔隙水向所述楔形排水桩体的两侧挤压，并挤入相邻的所述竖向排水体中，利用土体压应力通过所述竖向排水体将孔隙水排出所述土体。
2.根据权利要求1所述的双重固结地基处理方法，其特征在于，在在步骤a以前，还包括以下步骤：在所述若干竖向排水体的顶端铺设骨料垫层，形成水平排水体，所述水平排水体与所述竖向排水体配合，将孔隙水排出。
3.根据权利要求1或2所述的双重固结地基处理方法，其特征在于，所述骨料包括粗骨料和细骨料。
4.根据权利要求3所述的双重固结地基处理方法，其特征在于，所述若干布桩点为网状布置，所述水平排水体为满铺或网格状。
5.根据权利要求4所述的双重固结地基处理方法，其特征在于，所述若干布桩点的间隔为1-10米。
6.根据权利要求5所述的双重固结地基处理方法，其特征在于，在步骤a的施工过程中，在所述骨料中插设注浆管，当所述竖向排水体实现排水效果后，在所述注浆管中注入具胶结或填充作用的浆液，并通过加压的方式将注浆管中的所述浆液注入到排水体的骨料孔隙中。
7.一种采用权利要求1-6任一所述地基处理方法形成的复合地基，其特征在于，包括，
间隔布置的若干骨料排水桩体，所述骨料排水桩体包括排水固结部，和位于所述排水固结部上部的动力固结部；其中，所述排水固结部的下端伸入至含水土层或者位于所述含水土层下部的透水土层，所述动力固结部呈上宽下窄或上大下小的楔形。
8.根据权利要求7所述地基处理方法形成的复合地基，其特征在于，所述骨料排水桩体的顶部还铺设骨料垫层，形成满铺或网格状水平排水体。
9.根据权利要求8所述地基处理方法形成的复合地基，其特征在于，所述骨料排水桩体为粗骨料排水桩体或细骨料排水桩体。
10.根据权利要求7-9任一所述地基处理方法形成的复合地基，其特征在于，所述骨料排水桩体具有混凝土桩芯。
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