CN110409525A - 软弱土及不良地质复合地基加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了软弱土及不良地质复合地基加固处理方法，其步骤包括：挖设多个主基坑并在其内壁设置钢板桩围堰；在任一主基坑的底部向下挖设半球形副基坑；在任一副基坑内搭设第一钢筋网并在副基坑的底面挖设多个桩孔；在任一桩孔中设置至少一根钢筋，并将钢筋与第一钢筋网连接；浇筑混凝土至各个桩孔，再浇筑混凝土充满副基坑；在任一副基坑上方设置第一基础和地基柱；回收钢板桩，并在任一主基坑的内壁上浇筑混凝土；向任一主基坑内填充补充层；在相邻的一对地基柱之间连接第二基础或第三基础，并在相邻的第二基础和第三基础之间连接水平的支撑板。本发明具有结构稳定、施工便捷等特点，可广泛应用于地基加固技术领域。

Description

软弱土及不良地质复合地基加固方法

技术领域

本发明涉及地基加固领域。更具体地说，本发明涉及一种软弱土及不良地质复合地基加固方法。

背景技术

在软弱土及不良地质情况下设置地基，普遍存在地基下陷和倾斜等危害，需要对地基进行加固处理来提高其稳定性。现有技术中针对不良地质的地基加固多采用桩网结构或设置瘤状混凝土，但在桩网结构中，在桩底土质较差情况下依旧存在地基下陷的隐患；在基坑中设置瘤状混凝土加大了施工难度，工人难以操作、延缓施工进度。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种结构稳定、施工便捷的软弱土及不良地质复合地基加固方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种软弱土及不良地质复合地基加固方法，其步骤包括：

S1，夯实待加固的土地区域，并挖设多个主基坑，多个主基坑以矩形阵列排布；任一主基坑内设有钢板桩围堰，其底部与主基坑的底面抵接，顶部与地面齐平，钢板桩围堰的顶部固定有水平的提拉板；

S2，对于任一主基坑，在其底部继续向下挖设，使得主基坑的底面中部向下凹陷形成半球形的副基坑；

S3，对于任一副基坑，其底部铺设有与副基坑的底面相匹配的半球形的第一钢筋网，第一钢筋网的顶部边缘与钢板桩围堰的底部可拆卸的连接；将地钻的钻头端部向下穿过第一钢筋网的网孔，在副基坑的底面上间隔钻设多个桩孔，任一桩孔的轴线过副基坑的球心；

S4，对于任一副基坑，在其内部的任一桩孔内插入至少一根钢筋，任一钢筋沿与其相对应的桩孔的长度方向延伸，且任一钢筋的一端和与其相对应的桩孔的底面抵接，另一端延伸至第一钢筋网的网孔内，并与第一钢筋网通过连接件焊接；

S5，对于任一副基坑，向其内部的任一桩孔内浇筑第一混凝土至与副基坑底面齐平，然后向副基坑内浇筑第二混凝土至与主基坑底面齐平，将第二混凝土表面找平；

S6，对于任一主基坑，在其内部的第二混凝土上方依次设置第一钢筋笼和第二钢筋笼，并向第一钢筋笼和第二钢筋笼内浇筑第三混凝土，进而形成第一基础和地基柱；所述地基柱的上端竖直突出于地面；

S7，对于任一主基坑，拆除其内部的钢板桩围堰和顶部的提拉板，在主基坑的侧面内壁上依次铺设一层第二钢筋网、浇筑一层第四混凝土；

S8，对于任一主基坑，向其内部填充补充层，其上表面与地面齐平；

S9，将任意沿矩阵横向相邻的两个地基柱的上部通过一个第二基础连接，将任意沿矩阵纵向相邻的两个地基柱的上部通过一个第三基础连接，任一第二基础和任一第三基础的下表面与地面齐平；

S10，将任一第二基础与其相邻的第三基础通过一个水平设置的支撑板连接，任一支撑板的下表面与地面齐平。

优选地，钢板桩围堰包括多根钢板桩，所有的钢板桩的顶部边缘均朝着远离主基坑方向水平延伸，进而形成水平设置的、环形结构的提拉板，任一提拉板的下表面与地面平齐，提拉板的内径与外径差值为1～5m。

优选地，任一钢板桩的底部的内壁上固设有多个竖直设置的固定套，第一钢筋网的任一竖向钢筋对应设置一个固定套，第一钢筋网的任一竖向钢筋的上端向上延伸至与其相对应的固定套内，并与其固定。

优选地，S3中所述桩孔的长度大于所述副基坑的半径，桩孔的直径为桩孔长度的1/5。

优选地，任一第一基础为上小下大的台体结构，任一地基柱突出于地面高度高于第二基础和第三基础的高度；所述支撑板、第二基础和第三基础均为钢筋混凝土结构，所述支撑板的钢筋穿设进第二基础和第三基础中，并与其对应的第二基础和第三基础中的纵筋固定连接。

优选地，所述补充层为石块或砂砾石。

本发明至少包括以下有益效果：

1、相比较于现有技术，本发明的桩孔结构沿副基坑底面设置，比竖向设置的桩网结构受力更强，也增强了地基整体的稳定性；

同时，相比较于瘤状混凝土结构的施工，本发明的施工更简单，且本发明的施工方法解决了实际施工中可能存在的问题，如主基坑侧壁土体塌陷，副基坑内土体塌陷，倾斜的桩孔挖设等；

2、本发明通过第二基础、第三基础和支撑板结构的组合，为地基柱提供了更大的受力面积，有效降低土体因素对地基的影响；

3、本发明的补充层有效的提升了基坑的强度，增强了地基柱侧向的支撑，同时也增强了第二基础、第三基础和支撑板的底部支撑。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明加固之后的整体结构示意图；

图2为本发明所述地基柱、支撑板、第二基础、第三基础的结构示意图；

图3为本发明所述第一钢筋网、钢板桩围堰和提拉板形成的施工的支护结构示意图。

附图标记说明：1、主基坑；2、副基坑；3、桩孔；4、钢筋；5、地基柱；6、补充层；7、第二基础；8、第三基础；9、支撑板；10、纵筋；11、钢板桩围堰；111、固定套；12、提拉板；13第一钢筋网；131连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，本发明提供一种软弱土及不良地质复合地基加固方法，实施步骤包括：

S1，使用压路机反复夯实待加固的土地区域，并挖设多个主基坑1，多个主基坑1以矩形阵列排布；任一主基坑1内设有钢板桩围堰11，其底部与主基坑1的底面抵接，顶部与地面齐平，钢板桩围堰11的顶部固定有水平的提拉板12；

在软弱土及不良地质情况下，钢板桩围堰11下方受力不稳，可以借助所述提拉板12的支撑力防止钢板桩围堰11下沉，稳定钢板桩围堰11从而保护主基坑1内部施工；

S2，对于任一主基坑1，在其底部继续向下挖设，使得主基坑1的底面中部向下凹陷形成半球形的副基坑2，且所述副基坑2的顶部边缘与钢板桩围堰11的底部内壁相切；

S3，对于任一副基坑2，其底部铺设有与副基坑2的底面相匹配的半球形的第一钢筋网13，其下表面贴合副基坑2的底面，所述第一钢筋网13的顶部边缘与钢板桩围堰11的底部可拆卸的连接；将地钻的钻头端部向下穿过第一钢筋网13的网孔，在副基坑2的底面上间隔钻设多个桩孔3，任一桩孔3的轴线过副基坑2的球心；

如附图3所示，第一钢筋网13、钢板桩围堰11和提拉板12形成施工的支护结构；其中，桩孔3上方对应的第一钢筋网13的网孔宽度大于该桩孔3的直径，以便工人使用地钻进行施工和取土；先使用长度较短的钻头向下钻桩孔3，再将较长的钻头置于桩孔3中并连接地钻继续向下施工以达到桩孔3的设计长度；所述第一钢筋网13可以有效的加固副基坑2的底面，保障工人在副基坑内施工的安全；

S4，对于任一副基坑2，在其内部的任一桩孔3内插入至少一根钢筋4，任一钢筋4沿与其相对应的桩孔3的长度方向延伸，且任一钢筋4的一端和与其相对应的桩孔3的底面抵接，另一端延伸至第一钢筋网13的网孔内，并与第一钢筋网13通过连接件131焊接；

在钢筋4延伸出桩孔3的部分横向焊接连接件131，其为一根钢筋，所述连接件131两端焊接在第一钢筋网13的钢筋上，实现桩孔3的钢筋4与第一钢筋网13的连接；

S5，对于任一副基坑2，向其内部的任一桩孔3内浇筑第一混凝土至与副基坑2底面齐平，然后向副基坑2内浇筑第二混凝土至与主基坑1底面齐平，将第二混凝土表面找平；

S6，对于任一主基坑1，在其内部的第二混凝土上方依次设置第一钢筋笼和第二钢筋笼，并向第一钢筋笼和第二钢筋笼内浇筑第三混凝土，进而形成第一基础和地基柱5；所述地基柱5的上端竖直突出于地面；

S7，对于任一主基坑1，拆除其内部的钢板桩围堰11和顶部的提拉板12，在主基坑1的侧面内壁上依次铺设一层第二钢筋网、浇筑一层第四混凝土；

第二钢筋网浇筑第四混凝土为主基坑的侧壁提供稳定的支撑面，增强主基坑1侧向的支撑；

S8，对于任一主基坑1，向其内部填充补充层6，其上表面与地面齐平；

所述补充层6充满地基柱5和第四混凝土之间，当地基下沉时，地基柱5会发生倾斜，补充层6配合第四混凝土可以为地基柱5提供有效的侧向支持力；

S9，将任意沿矩阵横向相邻的两个地基柱5的上部通过一个第二基础7连接，将任意沿矩阵纵向相邻的两个地基柱5的上部通过一个第三基础8连接，任一第二基础7和任一第三基础8的下表面与地面齐平；

第二基础7和第三基础8能为地基柱5提供纵向的支持力；

S10，将任一第二基础7与其相邻的第三基础8通过一个水平设置的支撑板9连接，任一支撑板9的下表面与地面齐平；所述支撑板9为地基柱5提供了更大的受力面，有效防止地基柱5在软弱土及不良地质情况下发生下沉。

在另一种技术方案中，钢板桩围堰11包括多根钢板桩，所有的钢板桩的顶部边缘均朝着远离主基坑方向水平延伸，进而形成水平设置的、环形结构的提拉板12，任一提拉板12的下表面与地面平齐，提拉板12的内径与外径差值为1～5m。

在另一种技术方案中，任一钢板桩的底部的内壁上固设有多个竖直设置的固定套111，第一钢筋网13的任一竖向钢筋对应设置一个固定套111，第一钢筋网13的任一竖向钢筋的上端向上延伸至与其相对应的固定套111内，并与其固定。

在该种技术方案中，第一钢筋网13上端边缘的竖向钢筋延伸至固定套111中，并使穿出固定套111的部分弯折，实现第一钢筋网13连接在钢板桩围堰11的下方；当需要拆卸钢板桩围堰11时，将第一钢筋网13的竖向钢筋回直，使固定套111与竖向钢筋脱离。

在另一种技术方案中，S3中所述桩孔3的长度大于所述副基坑2的半径，桩孔3的直径为桩孔3长度的1/5。

在该种技术方案中，桩孔3的长度和直径按照比例设置，使副基坑2更加稳定，为上方的第一基础和地基柱5提供稳定的支撑；当施工设备或环境受限时，可以适当减小桩孔3的长度和直径，以方便工人施工，同时加设多个桩孔3以满足设计要求。

在另一种技术方案中，任一第一基础为上小下大的台体结构，任一地基柱5突出于地面高度高于第二基础7和第三基础8的高度；所述支撑板9、第二基础7和第三基础8均为钢筋混凝土结构，所述支撑板9的钢筋穿设进第二基础7和第三基础8中，并与其对应的第二基础7和第三基础8中的纵筋10固定连接。

在该种技术方案中，支撑板9、第二基础7和第三基础8形成一个整体的支撑结构，有效的增大了地基柱5竖向的受力面积，防止下沉；支撑板9的钢筋与第二基础7和第三基础8中的纵筋10固定连接，使得结构更加稳定。

在另一种技术方案中，所述补充层6为石块或砂砾石。

在该种技术方案中，所述补充层6为硬质材料，且并不仅限于上述两种材料。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，其步骤包括：

S1，夯实待加固的土地区域，并挖设多个主基坑，多个主基坑以矩形阵列排布；任一主基坑内设有钢板桩围堰，其底部与主基坑的底面抵接，顶部与地面齐平，钢板桩围堰的顶部固定有水平的提拉板；

S2，对于任一主基坑，在其底部继续向下挖设，使得主基坑的底面中部向下凹陷形成半球形的副基坑；

S3，对于任一副基坑，其底部铺设有与副基坑的底面相匹配的半球形的第一钢筋网，第一钢筋网的顶部边缘与钢板桩围堰的底部可拆卸的连接；将地钻的钻头端部向下穿过第一钢筋网的网孔，在副基坑的底面上间隔钻设多个桩孔，任一桩孔的轴线过副基坑的球心；

S4，对于任一副基坑，在其内部的任一桩孔内插入至少一根钢筋，任一钢筋沿与其相对应的桩孔的长度方向延伸，且任一钢筋的一端和与其相对应的桩孔的底面抵接，另一端延伸至第一钢筋网的网孔内，并与第一钢筋网通过连接件焊接；

S5，对于任一副基坑，向其内部的任一桩孔内浇筑第一混凝土至与副基坑底面齐平，然后向副基坑内浇筑第二混凝土至与主基坑底面齐平，将第二混凝土表面找平；

S6，对于任一主基坑，在其内部的第二混凝土上方依次设置第一钢筋笼和第二钢筋笼，并向第一钢筋笼和第二钢筋笼内浇筑第三混凝土，进而形成第一基础和地基柱；所述地基柱的上端竖直突出于地面；

S7，对于任一主基坑，拆除其内部的钢板桩围堰和顶部的提拉板，在主基坑的侧面内壁上依次铺设一层第二钢筋网、浇筑一层第四混凝土；

S8，对于任一主基坑，向其内部填充补充层，其上表面与地面齐平；

S9，将任意沿矩阵横向相邻的两个地基柱的上部通过一个第二基础连接，将任意沿矩阵纵向相邻的两个地基柱的上部通过一个第三基础连接，任一第二基础和任一第三基础的下表面与地面齐平；

S10，将任一第二基础与其相邻的第三基础通过一个水平设置的支撑板连接，任一支撑板的下表面与地面齐平。

2.如权利要求1所述的软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，任一钢板桩围堰包括多根钢板桩，所有的钢板桩的顶部边缘均朝着远离主基坑方向水平延伸，进而形成水平设置的、环形结构的提拉板，提拉板的下表面与地面平齐，提拉板的内径与外径差值为1～5m。

3.如权利要求2所述的软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，任一钢板桩的底部的内壁上固设有多个竖直设置的固定套，第一钢筋网的任一竖向钢筋对应设置一个固定套，第一钢筋网的任一竖向钢筋的上端向上延伸至与其相对应的固定套内，并与其固定。

4.如权利要求1所述的软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，S3中所述桩孔的长度大于所述副基坑的半径，桩孔的直径为桩孔长度的1/5。

5.如权利要求1所述的软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，任一第一基础为上小下大的台体结构，任一地基柱突出于地面高度高于第二基础和第三基础的高度；所述支撑板、第二基础和第三基础均为钢筋混凝土结构，所述支撑板的钢筋穿设进第二基础和第三基础中，并与其对应的第二基础和第三基础中的纵筋固定连接。

6.如权利要求1所述的软弱土及不良地质复合地基加固方法，其特征在于，所述补充层为石块或砂砾石。