CN111648343A - 地基处理方法及地基 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种地基处理方法及地基,涉及工程施工领域。这种地基处理方法包括:获取软弱土层的厚度和附加应力,确定第一桩在全部位于软弱土层状态下的第一初始长度;若软弱土层的厚度不小于第一初始长度,将第一初始长度确定为第一桩的第一最终长度;并确定第二桩在全部位于软弱土层状态下的第二初始长度;若软弱土层的厚度小于第二初始长度,确定第二桩部分位于软弱土层且另外部分位于软弱土层下方的持力层状态下的第二最终长度;将长度为第一最终长度的第一桩和长度为第二最终长度的第二桩打入至软弱土层内。这种地基处理方法及地基不仅可以对软弱土层的表层进行有效加固,还可以有效控制地基的沉降量。
Description
技术领域
本申请涉及工程施工领域,尤其涉及一种地基处理方法及地基。
背景技术
在软弱土层上进行建筑施工,需要在软弱土层上建造地基,在软弱土层较厚的地区,对软弱土层内的土进行置换工程量过大,需要利用桩对软弱土层进行加固,而将桩直接插入至软弱土层内会存在“悬浮桩”现象,导致地基的沉降量无法满足要求,而通过无限增大桩长来控制沉降则增加成本。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种地基处理方法及地基,以解决处于软弱土层的地基结构强度和沉降量难以满足要求的问题。
为达到上述目的,本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例提供一种地基处理方法,用于软弱土层,包括如下步骤:获取所述软弱土层的厚度和附加应力,根据所述附加应力确定所述第一桩在满足预设加固强度、且所述第一桩在全部位于所述软弱土层状态下的第一初始长度;判断所述软弱土层的厚度是否小于所述第一初始长度;若所述软弱土层的厚度不小于所述第一初始长度,将所述第一初始长度确定为所述第一桩的第一最终长度;并获取第二桩的预设承载力,根据所述预设承载力确定所述第二桩在满足预设沉降量、且所述第二桩在全部位于所述软弱土层状态下的第二初始长度;判断所述软弱土层的厚度是否小于所述第二初始长度;若所述软弱土层的厚度小于所述第二初始长度,根据所述预设承载力确定所述第二桩在满足预设沉降量、且所述第二桩部分位于所述软弱土层且另外部分位于所述软弱土层下方的持力层状态下的第二最终长度;将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,并保持第一桩的顶端和第二桩的顶端均位于所述软弱土层的上表面处。
进一步地,还包括如下步骤:若所述软弱土层的厚度小于所述第一初始长度,根据所述附加应力确定所述第一桩在满足所述预设加固强度、且所述第一桩在部分位于所述软弱土层且另外部分位于所述软弱土层下方的持力层状态下的第一最终长度;其中,所述第一最终长度小于所述第二最终长度。
进一步地,将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,包括:将一个所述第二桩在预设位置打入,形成中心桩;在所述中心桩的两侧,将多个所述第二桩按照和所述中心桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成中间排桩;在所述中间排桩的两侧,将多个所述第二桩按照和所述中间排桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成侧边排桩,直至覆盖预设区域。
进一步地,将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,还包括:将多个所述第一桩按照和所述中心桩的距离由近及远的顺序依次打入至所述中间排桩的相邻两个所述第二桩之间;将多个所述第一桩按照和所述中间排桩的距离由近及远依次的顺序打入至所述侧边排桩的相邻两个所述第二桩之间。
进一步地,从所述软弱土层的上表面向下打入长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩,还包括:将多个所述第一桩按照和所述中心桩的距离由近及远依次打入至相邻的四个所述第二桩之间。
进一步地,还包括如下步骤:在所述软弱土层的表面敷设垫层。
本申请实施例还提供一种地基,用于软弱土层,包括:第一桩,全部位于所述软弱土层内以将所述软弱土层加固至预设强度;且所述第一桩的长度根据所述软弱土层的附加应力确定;第二桩,部分位于所述软弱土层内,另外部分位于所述软弱土层下方的持力层内以将所述第二桩的沉降量控制在预设沉降量范围内;且所述第二桩的长度根据所述第二桩的预设承载力确定;其中,所述第一桩和所述第二桩间隔分布于预设区域。
进一步地,多个所述第一桩在所述预设区域内呈直线分布形成中间排桩,多个所述第一桩在所述中间排桩侧边呈直线分布形成侧边排桩,多个所述侧边排桩间隔分布于所述中间排桩两侧。
进一步地,所述第一桩设置于相邻的两个所述第二桩之间。
进一步地,所述第一桩设置于相邻的四个所述第二桩之间。
本申请实施例提供的地基处理方法及地基,利用第一桩对软弱土层的表层进行加固,增大附加应力扩散程度,以使软弱土层的表面达到预设加固强度,利用第二桩控制地基的沉降量,以使地基的沉降控制在预设沉降量范围内,并且由于第一桩的长度小于第二桩的长度,因此桩间土的荷载由软弱土层内不同层的部分分担,进一步减少了地基的沉降量。因此,本申请实施例提供的地基处理方法及地基不仅可以对软弱土层的表层进行有效加固,还可以有效控制地基的沉降量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的地基处理方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的地基处理方法中S6部分的流程图;
图3为本申请实施例提供的一种地基的剖面图;
图4为本申请实施例提供的一种地基的俯视图;
图5为本申请实施例提供的另一种地基的俯视图。
附图标记说明
100-地基;110-第一桩;120-第二桩;130-中间排桩;140-侧边排桩;150-单元区间;160-垫层;210-软弱土层;220-持力层。
具体实施方式
在具体实施方式中所描述的各个实施例中的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以进行各种组合,例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施方式,为了避免不必要的重复,本申请中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
在本申请实施例记载中,需要说明的是,除非另有说明和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本申请的实施例可以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
如图1所示,本申请提供了一种用于软弱土层的地基处理方法,这种方法可以适用于道路、房屋等各种不同的建筑结构,在本申请中,以道路为例进行说明。
如图1所示,这种地基处理方法包括如下步骤:
S1.获取软弱土层的厚度和附加应力,根据附加应力确定第一桩在满足预设加固强度、且第一桩在全部位于软弱土层状态下的第一初始长度。
这里,软弱土层为充满淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土的土层,这种土层具有地基承载力低、不均匀变形大、且变形稳定历时较长等缺点。这里,附加应力表现为在荷载分布范围内,任意点垂直方向上的附加应力值。即获取软弱土层的附加应力表现为获取软弱土层内不同深度的附加应力值。在软弱土层内,附加应力值随着深度的增加而减少,附加应力值减少的速率随深度的增加先快后慢。这里,第一桩满足预设加固强度表现为第一桩的底端在该位置处的附加应力值减少的速率达到预设值。具体的,该预设值可以为本领域技术人员根据具体情况确定。例如,该预设值可以为0.1,即令:可以得到h1的值,这里,p0为地基附加应力,h为地基深度,h1为附加压力系数曲线斜率绝对值等于0.1时对应的地基深度。在理想状态下,第一桩的第一初始长度可以为h1。当然,为了确保结构稳定,适当提高第一桩的长度,本领域技术人员也可以将第一桩的第一初始长度确定为h1乘以第一桩的桩长调整系数,即:h0=ξ·h1,这里,h0为第一桩的第一初始长度,ξ为第一桩的桩长调整系数,本领域技术人员可以将该系数确定为1.2~1.3,当然,也可以为将该系数确定为其他数,只需要ξ大于1即可。由此得到的长度为第一初始长度的第一桩,可以对软弱土层进行有效加固,并且增加其桩长所带来的对软弱土层的加固效果不明显,因此在此长度下的第一桩可以满足预设加固强度。
S2.判断软弱土层的厚度是否小于第一初始长度。
由于第一初始长度是依据第一桩全部位于软弱土层内进行计算得到,因此可能存在软弱土层的厚度小于或者不小于第一初始长度两种情况。
S3.若软弱土层的厚度不小于第一初始长度,将第一初始长度确定为第一桩的第一最终长度;并获取第二桩的预设承载力,根据预设承载力确定第二桩在满足预设沉降量、且第二桩在全部位于软弱土层状态下的第二初始长度。
这里,在软弱土层的厚度不小于第一初始长度的状态下,也就是第一桩的实际使用情况和计算第一初始长度是预设的情况一致,即第一桩全部处于软弱土层内,即可将第一桩的第一最终长度确定为第一初始长度。在此状态下,先确定第二桩的预设承载力,即确定第二桩在工作状态下需要承受外界施加的纵向荷载。根据该预设承载力确定第二桩在满足预设沉降量、且第二桩在全部位于软弱土层状态下的第二初始长度。在第二桩全部位于软弱土层的状态下,第二桩主要利用桩身侧面和软弱土层之间形成的桩侧摩擦阻力来克服预设承载力,即第二桩为摩擦桩,根据《建筑地基基础设计规范》计算第二桩在可以承载预设承载力以及满足预设沉降量状态下的桩长,并将此桩长确定为第二初始长度。
S4.判断软弱土层的厚度是否小于第二初始长度。
由于第二初始长度是依据第二桩全部位于软弱土层内进行计算得到,因此可能存在软弱土层的厚度小于或者不小于第二初始长度两种情况。
S5.若软弱土层的厚度小于第二初始长度,根据预设承载力确定第二桩在满足预设沉降量、且第二桩部分位于软弱土层且另外部分位于软弱土层下方的持力层状态下的第二最终长度。
这里,持力层为直接承受基础荷载的土层,当然,在一些情况下,持力层也可以为直接承受基础荷载的岩层。在软弱土层的厚度小于第二初始长度的状态下,第二桩必然需要部分位于持力层内,在此状态下,第二桩主要利用持力层对桩端施加的桩端支持力来克服预设承载力,即第二桩为端承桩或端承摩擦桩,根据《建筑地基基础设计规范》计算第二桩在可以承载预设承载力以及满足预设沉降量状态下的桩长,并将此桩长确定为第二最终长度。
S6.将长度为第一最终长度的第一桩和长度为第二最终长度的第二桩打入至软弱土层内,并保持第一桩的顶端和第二桩的顶端均位于软弱土层的上表面处。
这里,第一桩和第二桩均可以为预制桩,也均可以为灌注桩,也均可以为水泥搅拌桩。在第一桩和第二桩均为预制桩的状态下,将第一桩和第二桩打入至软弱土层需要对第一桩和第二桩施加压力,以使第一桩和第二桩可以由软弱土层的上表面被打入至软弱土层的内部。在第一桩和第二桩均为灌注桩的状态下,将第一桩和第二桩打入至软弱土层需要先从软弱土层的上表面向下钻孔或将沉管从软弱土层的上表面打入至软弱土层内,之后再对孔内或沉管内进行砂浆的灌注,以使砂浆固化之后可以形成伸入至软弱土层的第一桩和第二桩。在第一桩和第二桩均为水泥搅拌桩的状态下,将第一桩和第二桩打入至软弱土层需要将砂浆打入至软弱土层内,同时对砂浆以及其附近的土层进行搅拌,并且保持搅拌的位置处于顶层砂浆所在的位置,直至砂浆到达软弱土层的上表面。
这里,第一桩的顶端和第二桩的顶端均可以和软弱土层的上表面位于同一平面内(如图3所示),也可以伸出软弱土层的上表面的上方一定长度,也可以伸入软弱土层的上表面的下方一定长度。具体的,本领域技术人员可以根据实际情况确定第一桩的顶端和第二桩的顶端均和软弱土层的上表面的距离不超过100mm,即第一桩的顶端和第二桩的顶端均不能伸出软弱土层的上表面的上方100mm,也均不能深入软弱土层的上表面的下方100mm。
利用第一桩对软弱土层的表层进行加固,增大附加应力扩散程度,以使软弱土层的表面达到预设加固强度,利用第二桩控制地基的沉降量,以使地基的沉降控制在预设沉降量范围内,并且由于第一桩的长度小于第二桩的长度,因此桩间土(即位于相邻的两个第一桩之间的土体、或位于相邻的两个第二桩之间的土体、或位于相邻的第一桩和第二桩之间的土体)的荷载由软弱土层内不同层的部分分担,进一步减少了地基的沉降量。因此本申请实施例提供的地基处理方法及地基不仅可以对软弱土层的表层进行有效加固,还可以有效控制地基的沉降量。
如图1所示,在本申请的一些实施例中,还包括如下步骤:
S3a.若软弱土层的厚度小于第一初始长度,根据附加应力确定第一桩在满足预设加固强度、且第一桩在部分位于软弱土层且另外部分位于软弱土层下方的持力层状态下的第一最终长度。
这里,在软弱土层的厚度小于第一初始长度的状态下,也就是第一桩至少有部分需要插入至持力层中,由于持力层可以对第一桩的桩端产生足够的支持力以满足地基的沉降量的需求,因此在此状态下,仅仅需要第一桩即可实现有效控制地基的沉降量的需求,无需设置第二桩,因此可以根据附加应力确定第一桩在满足预设加固强度、且第一桩在部分部位于软弱土层且另外部分位于软弱土层下方的持力层状态下的第一最终长度。并且由于第一桩部分伸入至持力层内,因此,第一桩的第一最终长度小于第一桩的第一初始长度,在此状态下,需要增加第一桩的密度或直径,以对软弱土层的表层进行有效加固。并且由于第一桩是依据其满足预设加固强度进行计算,因此第一桩的第一最终长度小于第二桩的第二最终长度。
如图1所示,在本申请的一些实施例中,还包括如下步骤:
S5a.若软弱土层的厚度不小于第二初始长度,将第二初始长度确定为第二桩的第二最终长度。
这里,软弱土层的厚度不小于第二初始长度的状态下,将第二桩确定为第二初始长度即可以实现承载预设承载力的状态下满足预设沉降量,因此将第二桩的第二最终长度确定为计算得到的第二初始长度即可,无需将第二桩加长到伸入至持力层。
如图2所示,在本申请的一些实施例中,将长度为第一最终长度的第一桩和长度为第二最终长度的第二桩打入至软弱土层内,包括:
S6a.将一个第二桩在预设位置打入,形成中心桩。
这里,中心桩可以打入至预设区域的几何中心位置,例如,在预设区域为矩形的状态下,其几何中心的位置即为距离相对两个边距离均相同的点;在预设区域为圆形的状态下,其几何中心的位置即为圆心所在的点。当然,中心桩也可以打入至预设区域内距离几何中心区域一定距离范围内的位置,具体的,本领域技术人员可以根据实际情况将中心桩的位置打入至在长度方向上和预设区域的几何中心点的距离为0.3倍宽度、且在宽度方向上和预设区域的几何中心点的距离为0.3倍长度的区域内,例如,在预设区域为长度为100m、宽度为50m的矩形的状态下,中心桩可以打入至在在长度方向上距离几何中心30m、且宽度方向上距离几何中心15m的距离内的矩形范围内的任意位置。
S6b.在中心桩的两侧,将多个第二桩按照和中心桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成中间排桩。
这里,中间排桩为第二桩间隔分布形成一排(如图4所示)。具体的,中间排桩内的所有第二桩可以均位于同一直线上,也可以均位于同一弧线上,也可以均位于同一折线上。例如,在预设区域呈矩形的状态下,中间排桩内的所有第二桩可以均位于同一直线上,该直线可以平行于矩形区域的长度方向,也可以平行于矩形区域的宽度方向,也可以平行于矩形区域的对角线方向。在预设区域呈扇形的状态下,中间排桩内的所有第二桩可以均位于同一弧线上,该弧线可以平行于扇形区域的圆弧边。在预设区域为不规则形状的状态下,中间排桩内的所有第二桩可以均位于同一折线上,该折线可以为预设区域一个侧边的形状。当然,本领域技术人员也可以根据实际情况将中间排桩内的所有第二桩设置为其他形式。
这里,第二桩可以为挤土桩,由于第二桩的打入会对其周围的土体形成挤压,因此有助于提高其周围土体的密实程度,提高其周围土体的结构强度。在第二桩按照由四周至中心的顺序打入会导致中心的土体强度过高,而导致第二桩难以打入或第二桩断裂的情况发生,因此将多个第二桩按照和中心桩的距离由近及远的顺序依次打入可以在方便第二桩打入的同时,有效提高土体的结构强度。
S6c.在中间排桩的两侧,将多个第二桩按照和中间排桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成侧边排桩,直至覆盖预设区域。
这里,第二桩和中间排桩的距离为第二桩和中间排桩形成的直线段或曲线段的距离。例如,在中间排桩内所有的第二桩均位于同一条直线内的状态下,侧边排桩中的第二桩距离中间排桩的距离即为该第二桩距离中间排桩内所有的第二桩所在的这条直线的距离。也就是远离中心排桩的侧边排桩需要在靠近于中心排桩的侧边排桩中的所有第二桩完全打入之后才开始打入,以方便打桩的机械施工,并防止周围侧边排桩施工完成之后,导致中间的土体过硬,而难以打入第二桩或使打入的第二桩断裂。
这里,在每个侧边排桩形成过程中,可以先确定其中一个第二桩的位置,之后在确定的这个第二桩的两侧按照和该第二桩的距离由近及远的顺序依次打入其他的第二桩,以形成侧边排桩。这样,侧边排桩在形成的过程中,方便第二桩打入,还可以有效提高土体的结构强度。
在本申请的一些实施例中,将长度为第一最终长度的第一桩和长度为第二最终长度的第二桩打入至软弱土层内,还包括:
S6d.将多个第一桩按照和中心桩的距离由近及远的顺序依次打入至中间排桩的相邻两个第二桩之间。
这里,本领域技术人员根据实际情况可以确定在每两个相邻的第二桩之间打入第一桩的数量。例如,在每两个相邻的第二桩之间可以打入一个第一桩,也可以打入两个第一桩,也可以打入其他个数的第一桩。当然,本领域技术人员也可以根据实际情况确定在多少数量相邻的第二桩之间打入一个第一桩。例如,在每三个相邻的第二桩之间可以打入一个第一桩,也可以在每四个相邻的第二桩之间打入一个第一桩,即部分相邻的两个第二桩之间打入有第一桩、且另外部分相邻的两个第二桩之间没有打入第一桩。只需要将第一桩打入至中心排桩之间的相邻两个第二桩之间即可。
S6e.将多个第一桩按照和中间排桩的距离由近及远依次的顺序打入至侧边排桩的相邻两个第二桩之间。
这里,本领域技术人员根据实际情况可以确定在侧边排桩内每两个相邻的第二桩之间打入第一桩的数量。例如,在每两个相邻的第二桩之间可以打入一个第一桩,也可以打入两个第一桩,也可以打入其他个数的第一桩。当然,本领域技术人员也可以根据实际情况确定在侧边排桩内多少数量相邻的第二桩之间打入一个第一桩。例如,在每三个相邻的第二桩之间可以打入一个第一桩,也可以在每四个相邻的第二桩之间打入一个第一桩,即部分相邻的两个第二桩之间打入有第一桩、且另外部分相邻的两个第二桩之间没有打入第一桩。只需要将第一桩打入至侧边排桩内之间的相邻两个第二桩之间即可。
这里,第一桩和中间排桩的距离为第一桩和中间排桩形成的直线段或曲线段的距离。例如,在中间排桩内所有的第二桩均位于同一条直线内的状态下,侧边排桩中的第一桩距离中间排桩的距离即为该第一桩距离中间排桩内所有的第二桩所在的这条直线的距离。也就是在靠近中心排桩的侧边排桩内打入第一桩完成之后,远离中心排桩的侧边排桩内才开始打入第一桩,以方便打桩的机械施工,并防止周围侧边排桩内的第一桩施工完成之后,导致中间的土体过硬,而难以打入第一桩或使打入的第一桩断裂。
这里,第一桩可以在每个侧边排桩内按照由中间向两侧的顺序打入至侧边排桩的相邻两个第二桩之间,这样可以方便第一桩的打入,并且可以有效对软弱土层进行加固。由于第一桩打入至相邻的第二桩之间,利用第一桩和第二桩可以共同对软弱土层进行加固,并且由于第一桩和第二桩之间的分布较为均匀,可以使不同区域的土体之间的受力大致相同,以减少地基的不均匀沉降。
如图2所示,在本申请的另一些实施例中,将长度为第一最终长度的第一桩和长度为第二最终长度的第二桩打入至软弱土层内,还可以包括:
S6f.将多个第一桩按照和中心桩的距离由近及远依次打入至相邻的四个第二桩之间。
这里,中心排桩和与之相邻的侧边排桩、或相邻的侧边排桩之间,可以以相邻的四个第二桩形成一个单元区间(如图5所示),在这个单元区间内可以打入第一桩。具体的,本领域技术人员可以依据实际情况确定在每个单元区间内打入的第一桩的数量。例如,可以在每个单元区间内打入一个第一桩,也可以在每个单元区间内打入四个第一桩,也可以在每个单元区间内打入其他个数第一桩。当然,本领域技术人员也可以根据实际情况确定在多少的单元区间内打入一个第一桩。例如,可以在两个单元区间内打入一个第一桩,也可以在三个单元区间内打入一个第一桩,也可以在其他个数的单元区间内打入一个第一桩,即部分单元区间内打入一个第一桩、且另外部分单元区间内不打入第一桩。只需要可以将第一桩打入至相邻的四个第二桩之间即可。
将第一桩打入至相邻的四个第二桩之间,相较于将第一桩打入相邻的两个第二桩之间,可以使第一桩和第二桩之间的分布更加均匀,在每个小范围的区域内,土体的受力更加均匀,有利于降低不均匀沉降的程度。
在本申请的一些实施例中,地基处理的方法还可以包括:
S7.在软弱土层的表面敷设垫层。
这里,垫层指的是填充于基础和地基之间的结构层次,主要起扩散荷载应力和改善基础水温状况的作用,以保证地基的结构强度,在路面承载车辆的荷载时,通过级配碎石扩散荷载的作用,可以有效将来自路面的较为集中的荷载转换为较为均匀的荷载,以防止基础施加的集中应力对地基造成破坏。具体的,垫层可以采用级配碎石敷设而成。这里,级配碎石为由各种大小不同粒级集料组成的混合料,并且其级配符合技术规范的规定。利用级配碎石可以实现有效的对来自路面的荷载进行分散。具体的,垫层的厚度可以为300~400mm。在此厚度下,垫层可以有效对来自路面的荷载进行分散,同时,也不影响到路面的结构稳定。
如图3所示,本申请的一些实施例还提供了一种用于软弱土层210的地基100,这种地基100可以应用于道路、房屋等各种不同的建筑结构,在本申请中,以道路为例进行说明。
如图3所示,这种地基100包括:第一桩110和第二桩120,第一桩110和第二桩120间隔分布于预设区域。
其中,第一桩110全部位于软弱土层210内,利用第一桩110将软弱土层210加固至预设强度。具体的,第一桩110可以为实心预制桩、水泥土搅拌桩等挤土桩,利用挤土桩可以对软弱土层210内的土体进行挤压,以达到使土体密实程度提高的目的,并且利用桩的侧壁和土体之间的连接,可以使土体形成整体,有利于提高土体的结构强度。第一桩110的长度根据软弱土层210的附加应力确定。这里,附加应力表现为在荷载分布范围内,任意点垂直方向上的附加应力值。即获取软弱土层210的附加应力表现为获取软弱土层210内不同深度的附加应力值。在软弱土层210内,附加应力值随着深度的增加而减少,附加应力值减少的速率随深度的增加先快后慢。这里,第一桩110满足预设加固强度表现为第一桩110的底端在该位置处的附加应力值减少的速率达到预设值。
第二桩120部分位于软弱土层210内,另外部分位于软弱土层210下方的持力层220内以将第二桩120的沉降量控制在预设沉降量范围内。这里,第二桩120穿过软弱土层210,伸入至持力层220中,可以利用持力层220对第二桩120提供的支持力以及第二桩120的侧壁和软弱土层210之间形成的摩擦力,为第二桩120提供支撑,以防止第二桩120沉降,而由于第一桩110和第二桩120均可以对软弱土层210的表层进行加固,可以是软弱土层210的表层的硬度达到预设强度,在此状态下,软弱土层210的表层在沉降的过程中会作为整体共同沉降,而利用第二桩120的支撑,可以使软弱土层210的表层的沉降量控制在预设范围内。第二桩120的桩长根据第二桩120的预设承载力确定。具体的,在第二桩120的预设承载力较低的状态下,第二桩120伸入至持力层220的长度较短,本领域技术人员可以根据实际情况将其确定为0.5倍第二桩120直径的长度。在第二桩120的预设承载力较高的状态下,第二桩120伸入至持力层220的长度较长,本领域技术人员可以根据实际情况将其确定为2倍第二桩120直径的长度。只需要第二桩120在承受预设承载力的状态下,可以满足预设沉降量即可。
如图3所示,在本申请的一些实施例中,地基100还包括垫层160,垫层160敷设在软弱土层210的上表面。这里,垫层指的是填充于基础和地基之间的结构层次,主要起扩散荷载应力和改善基础水温状况的作用,以保证地基100的结构强度,在路面承载车辆的荷载时,通过级配碎石扩散荷载的作用,可以有效将来自路面的较为集中的荷载转换为较为均匀的荷载,以防止基础施加的集中应力对地基100造成破坏。具体的,垫层160可以采用级配碎石敷设而成。这里,级配碎石为由各种大小不同粒级集料组成的混合料,并且其级配符合技术规范的规定。利用级配碎石可以实现有效的对来自路面的荷载进行分散。具体的,垫层160的厚度可以为300~400mm。在此厚度下,垫层160可以有效对来自路面的荷载进行分散,同时,也不影响到路面的结构稳定。
如图4所示,在本申请的一些实施例中,多个第一桩110在预设区域内呈直线分布形成中间排桩130。这里,中间排桩130可以设置于预设区域的中心位置,例如预设区域的中心轴所在的位置;也可以设置于偏离中心位置一定距离的位置,例如设置于偏离预设区域的中心轴所在的位置5m范围内的位置;也可以设置于预设区域的边缘位置,例如预设区域的一个边,只需要中间排桩130设置于预设区域内即可。多个第一桩110在中间排桩130侧边呈直线分布形成侧边排桩140,多个侧边排桩140间隔分布于中间排桩130的两侧。这里,在中间排桩130设置于预设区域的一个边的状态下,侧边排桩140在中间排桩130的一侧分布。第二桩120按照成排布置,可以方便打桩的机械工作,并且由于侧边排桩140在中间排桩130的两侧分布,第二桩120可以充分利用土拱效应以提高土体的结构强度。
如图4所示,在本申请的一些实施例中,第一桩110设置于相邻的两个第二桩120之间。这里,第一桩110和第二桩120之间均匀布置,在同处于一个中间排桩130或侧边排桩140的第二桩120之间,第一桩110填充于相邻的两个第二桩120之间,可以实现第一桩110和第二桩120的均匀分布,有效保障土体受力的均匀性,保障土体的不均匀沉降程度处于预设范围内。
如图5所示,在本申请的另一些实施例中,第一桩110设置于相邻的四个第二桩120之间。这里,中间排桩130和与之相邻的侧边排桩140之间或两个相邻的侧边排桩140之间,可以以相邻的四个第二桩120形成一个单元区间150,在每个单元区间150内可以设置一个第一桩110,也可以设置四个第一桩110,也可以设置为其他个数第一桩110。将第一桩110设置于相邻的四个第二桩120之间,相较于将第一桩110设置于相邻的两个第二桩120之间,可以使第一桩110和第二桩120之间的分布更加均匀,在每个小范围的区域内,土体的受力更加均匀,有利于降低不均匀沉降的程度。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地基处理方法,用于软弱土层,其特征在于,包括如下步骤:
获取所述软弱土层的厚度和附加应力,根据所述附加应力确定所述第一桩在满足预设加固强度、且所述第一桩在全部位于所述软弱土层状态下的第一初始长度;
判断所述软弱土层的厚度是否小于所述第一初始长度;
若所述软弱土层的厚度不小于所述第一初始长度,将所述第一初始长度确定为所述第一桩的第一最终长度;并获取第二桩的预设承载力,根据所述预设承载力确定所述第二桩在满足预设沉降量、且所述第二桩在全部位于所述软弱土层状态下的第二初始长度;
判断所述软弱土层的厚度是否小于所述第二初始长度;
若所述软弱土层的厚度小于所述第二初始长度,根据所述预设承载力确定所述第二桩在满足预设沉降量、且所述第二桩部分位于所述软弱土层且另外部分位于所述软弱土层下方的持力层状态下的第二最终长度;
将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,并保持第一桩的顶端和第二桩的顶端均位于所述软弱土层的上表面处。
2.如权利要求1所述的地基处理方法,其特征在于,还包括如下步骤:
若所述软弱土层的厚度小于所述第一初始长度,根据所述附加应力确定所述第一桩在满足所述预设加固强度、且所述第一桩在部分位于所述软弱土层且另外部分位于所述软弱土层下方的持力层状态下的第一最终长度;
其中,所述第一最终长度小于所述第二最终长度。
3.如权利要求2所述的地基处理方法,其特征在于,将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,包括:
将一个所述第二桩在预设位置打入,形成中心桩;
在所述中心桩的两侧,将多个所述第二桩按照和所述中心桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成中间排桩;
在所述中间排桩的两侧,将多个所述第二桩按照和所述中间排桩的距离由近及远的顺序依次打入,形成侧边排桩,直至覆盖预设区域。
4.如权利要求3所述的地基处理方法,其特征在于,将长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩打入至所述软弱土层内,还包括:
将多个所述第一桩按照和所述中心桩的距离由近及远的顺序依次打入至所述中间排桩的相邻两个所述第二桩之间;
将多个所述第一桩按照和所述中间排桩的距离由近及远依次的顺序打入至所述侧边排桩的相邻两个所述第二桩之间。
5.如权利要求3所述的地基处理方法,其特征在于,从所述软弱土层的上表面向下打入长度为所述第一最终长度的所述第一桩和长度为所述第二最终长度的所述第二桩,还包括:
将多个所述第一桩按照和所述中心桩的距离由近及远依次打入至相邻的四个所述第二桩之间。
6.如权利要求4或5所述的地基处理方法,其特征在于,还包括如下步骤:
在所述软弱土层的表面敷设垫层。
7.一种地基,用于软弱土层,其特征在于,包括:
第一桩,全部位于所述软弱土层内以将所述软弱土层加固至预设强度;且所述第一桩的长度根据所述软弱土层的附加应力确定;
第二桩,部分位于所述软弱土层内,另外部分位于所述软弱土层下方的持力层内以将所述第二桩的沉降量控制在预设沉降量范围内;且所述第二桩的长度根据所述第二桩的预设承载力确定;
其中,所述第一桩和所述第二桩间隔分布于预设区域。
8.如权利要求7所述的一种地基,其特征在于,多个所述第一桩在所述预设区域内呈直线分布形成中间排桩,多个所述第一桩在所述中间排桩侧边呈直线分布形成侧边排桩,多个所述侧边排桩间隔分布于所述中间排桩两侧。
9.如权利要求7所述的一种地基,其特征在于,所述第一桩设置于相邻的两个所述第二桩之间。
10.如权利要求7所述的一种地基,其特征在于,所述第一桩设置于相邻的四个所述第二桩之间。
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KR20170035191A (ko) * | 2015-09-22 | 2017-03-30 | 유성우 | 다동심 파일 |
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- 2020-05-06 CN CN202010374386.8A patent/CN111648343B/zh active Active
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