CN110629742A - 软地基承载力提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软地基承载力提升方法，包括如下：1）挖基孔，将导向柱和导向伞放入基孔内，导向柱上开设多条导向槽，导向槽沿导向柱的径向方向延伸，导向槽的槽深自靠近导向柱中心处槽深逐渐增大的向外延伸；导向伞包括圆盘、与圆盘固定的插柱，插柱与导向柱连接，插柱横截面的形状大小与方孔的横截面形状大小相同，圆盘上沿圆周方向开设多个导向孔，导向孔与导向槽在竖直方向上一一对应；2）每个导向孔内竖直插入一钢筋，所有钢筋的上端焊接在一起形成一锤头，锤头直径小于基孔直径；3）通过桩机捶打锤头将钢筋打入软地基内；4）通过锤头将钢筋拉出，取出导向伞和导向柱；5）将钢筋放入基孔内，灌入浆液至于基孔上端面平齐。

Description

软地基承载力提升方法

技术领域

本发明涉及软土地基加固领域，特别涉及软地基承载力提升方法。

背景技术

我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。

处理软土地基主要采用以下几种方法：

堆载预压法：该法是在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度，减少工后沉降。当强度指标达到设计要求数值后，卸去荷载，修筑道路路面。经过堆压预处理后，地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路堤填土作为堆载，成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加荷载，以控制加荷速率，避免地基发生剪切破坏，达到地基强度慢慢提高的效果。该法原理较成熟，施工简单，不需要特殊的施工机械和材料。由于该地区软土固结系数小，故软土的排水固结时间较长，因此工期较长。如施工时间允许，可单独使用；如工期紧，可结合其它方法一起使用。

真空预压法:真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所使用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工

反压护道法:该法是指在道路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护道，以期达到路堤稳定的一种方法，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3～1/2。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。该法不需控制填土速率，可以机械化快速完成路基填筑，但利用该法处理地基，土方量大、占用土地多。

搅拌桩法:水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种，它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基，桩土共同承担荷载。它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点。

换填垫层法:当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2～3m，如果软弱土层厚度过大，则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。

强夯法:于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基，可采用重锤夯实或强夯。它的基本原理是：土层在巨大的冲击能作用下，土中产生很大的压力和冲击波，致使土体孔隙压缩，夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水(气)顺利排出，土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高，压缩性可降低200%～1000%。

化学加固法:通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料，进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。

注浆法，这种方法需要预先打注浆孔，一般的注浆孔仅限于竖直方向延伸，不能往水平方向延伸，因此其注浆不易外扩，导致其地基抗压强度具有较大的差异性。

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软地基承载力提升方法，使得地基抗压强度具有较小的差异性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软地基承载力提升方法，包括如下：1）挖基孔，将导向柱和导向伞放入基孔内，导向柱上表面沿圆周方向开设多条导向槽，导向槽沿导向柱的径向方向延伸，导向槽的槽深自靠近导向柱中心处槽深逐渐增大的向外延伸；导向伞包括圆盘、与圆盘固定的插柱，插柱与导向柱连接，圆盘直径与基孔相同，插柱横截面的形状大小与方孔的横截面形状大小相同，圆盘上沿圆周方向开设多个导向孔，导向孔与导向槽在竖直方向上一一对应；2）每个导向孔内竖直插入一钢筋，所有钢筋的上端焊接在一起形成一锤头，锤头直径小于基孔直径；3）通过桩机捶打锤头将钢筋打入软地基内；4）通过锤头将钢筋拉出，取出导向伞和导向柱；5）将钢筋放入基孔内，灌入浆液至于基孔上端面平齐。

如此，当锤头被锤击的时候，钢筋因为导向槽的限位，沿导向槽沿导向柱径向往软地基内移动，当钢筋被取出后形成斜孔，浆液进入斜孔和基孔内形成加强结构，有效提升地基抗压强度，且基孔与基孔旁边地基的抗压强度差异性较小，满足后续施工要求。更换不同高度的导向伞，可以在不同地基深度的位置开设斜孔。

进一步的，1）与2）之间增加一X）：将基孔底部捶实，并在基孔底部灌入浆液等待浆液凝固。

如此在捶打锤头的时候，导向柱不易下陷。

进一步的，在基孔底部灌入浆液前，基孔底部插入模板柱，模板柱与导向孔同轴线且模板柱的直径大于导向孔的直径，取下模板柱形成穿孔。

如此，方便后续钢筋插入穿孔，且由于穿孔孔径较大，后续注入的浆液也会进入穿孔内，连接更可靠。

进一步的，锤头上表面开设灌注孔。

方便浆液通过灌注孔进入基孔内。

进一步的，导向柱上表面中心处开设一方孔，将插柱插入方孔内，插销穿过导向柱插入插柱内。

便于导向柱和导向伞的更换。

进一步的，在2）和3）之间加入一Y）在圆盘上放置一限位筒，限位筒外径与基孔直径相同，且在4）的时候将限位筒同时取出。

在锤击锤头的时候，不易发生基坑塌陷。

进一步的，还包括6），待5）中基孔内的浆液初步凝固后，在浆液顶部放置一重压板。

浆液在重力作用下使得浆液更密实。

进一步的，圆盘底部开设有沟槽，沟槽与导向孔一一对应，沟槽的槽深沿径向自外向圆盘中心逐渐变浅。

沟槽的开设方便圆盘吊装。

进一步的，所述锤头下表面开设有环槽，所述环槽的槽深沿径向自外向锤头中心逐渐变深。

环槽的设置方便锤头的吊装。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明有效提升软地基的强度，且软地基在水平方向上的强度差异性较小。

附图说明

图1为实施例施工中的结构示意图。

附图标记：1、基孔；2、导向柱；21、导向槽；22、方孔；3、导向伞；31、圆盘；311、导向孔；312、沟槽；32、插柱；4、浆液基底；41、穿孔；5、钢筋；6、锤头；61、灌注孔；62、环槽；7、限位筒；8、插销。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参照图1，一种软地基承载力提升方法，包括如下：1）挖基孔1，将导向柱2和导向伞3放入基孔1内。导向柱2上表面沿圆周方向开设多条导向槽21，导向槽21沿导向柱2的径向方向延伸，导向槽21的槽深自靠近导向柱2中心处槽深逐渐增大的向外延伸导向柱2上表面中心处开设一方孔22。导向伞3包括圆盘31、与圆盘31固定的插柱32，将插柱32插入方孔22内，插销8穿过导向柱2插入插柱32内。圆盘31直径与基孔1相同，插柱32横截面的形状大小与方孔22的横截面形状大小相同，圆盘31上沿圆周方向开设多个导向孔311，导向孔311与导向槽21在竖直方向上一一对应。圆盘31底部开设有沟槽312，沟槽312与导向孔311一一对应，沟槽312的槽深沿径向自外向圆盘31中心逐渐变浅。

X）：将基孔1底部捶实，基孔1底部插入模板柱，模板柱与导向孔311同轴线且模板柱的直径大于导向孔311的直径，并在基孔1底部灌入浆液等待浆液凝固形成浆液基底4，之后取下取下模板柱在浆液基底4形成穿孔41。

2）每个导向孔311内竖直插入一钢筋5，所有钢筋5的上端焊接在一起形成一锤头6，锤头6直径小于基孔1直径，锤头6上表面开设灌注孔61。锤头6下表面开设有环槽62，环槽62的槽深沿径向自外向锤头6中心逐渐变深。

Y）在圆盘31上放置一限位筒7，限位筒7外径与基孔1直径相同。

3）通过桩机捶打锤头6将钢筋5打入软地基内。

4）钩子穿过灌注孔61与环槽62勾住将锤头6和钢筋5拉出，钩子勾住沟槽312取出导向伞3和导向柱2。

5）将钢筋5放入基孔1内，钢筋5插入穿孔41内，灌入浆液至于基孔1上端面平齐。

6）待5）中基孔1内的浆液初步凝固后，在浆液顶部放置一重压板，一般为厚钢板。

Claims (9)

1.一种软地基承载力提升方法，其特征在于，包括如下：1）挖基孔(1)，将导向柱(2)和导向伞(3)放入基孔(1)内，导向柱(2)上表面沿圆周方向开设多条导向槽(21)，导向槽(21)沿导向柱(2)的径向方向延伸，导向槽(21)的槽深自靠近导向柱(2)中心处槽深逐渐增大的向外延伸；导向伞(3)包括圆盘(31)、与圆盘(31)固定的插柱(32)，插柱(32)与导向柱(2)连接，圆盘(31)直径与基孔(1)相同，插柱(32)横截面的形状大小与方孔(22)的横截面形状大小相同，圆盘(31)上沿圆周方向开设多个导向孔(311)，导向孔(311)与导向槽(21)在竖直方向上一一对应；2）每个导向孔(311)内竖直插入一钢筋(5)，所有钢筋(5)的上端焊接在一起形成一锤头(6)，锤头(6)直径小于基孔(1)直径；3）通过桩机捶打锤头(6)将钢筋(5)打入软地基内；4）通过锤头(6)将钢筋(5)拉出，取出导向伞(3)和导向柱(2)；5）将钢筋(5)放入基孔(1)内，灌入浆液至于基孔(1)上端面平齐。

2.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：1）与2）之间增加一X）：将基孔(1)底部捶实，并在基孔(1)底部灌入浆液等待浆液凝固。

3.根据权利要求2所述的软地基承载力提升方法，其特征是：在基孔(1)底部灌入浆液前，基孔(1)底部插入模板柱，模板柱与导向孔(311)同轴线且模板柱的直径大于导向孔(311)的直径，取下模板柱形成穿孔(41)。

4.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：锤头(6)上表面开设灌注孔(61)。

5.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：导向柱(2)上表面中心处开设一方孔(22)，将插柱(32)插入方孔(22)内，插销(8)穿过导向柱(2)插入插柱(32)内。

6.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：在2）和3）之间加入一Y）在圆盘(31)上放置一限位筒(7)，限位筒(7)外径与基孔(1)直径相同，且在4）的时候将限位筒(7)同时取出。

7.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：还包括6），待5）中基孔(1)内的浆液初步凝固后，在浆液顶部放置一重压板。

8.根据权利要求1所述的软地基承载力提升方法，其特征是：圆盘(31)底部开设有沟槽(312)，沟槽(312)与导向孔(311)一一对应，沟槽(312)的槽深沿径向自外向圆盘(31)中心逐渐变浅。

9.根据权利要求4所述的软地基承载力提升方法，其特征是：所述锤头(6)下表面开设有环槽(62)，所述环槽(62)的槽深沿径向自外向锤头(6)中心逐渐变深。