CN112227344A - 一种加固效果好的软弱地基加固施工方法 - Google Patents

一种加固效果好的软弱地基加固施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其包括以下步骤：S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤；S2、埋设一级加固桩：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩；S3、埋设二级加固桩：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩；S4、铺设碎石层：在一级加固桩的顶部铺设级配碎石层；S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固。本申请具有显著提高软弱地基加固效果的优点。

Description

一种加固效果好的软弱地基加固施工方法
技术领域
本申请涉及地基处理工程技术的领域，尤其是涉及一种加固效果好的软弱地基加固施工方法。
背景技术
软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土、或者其它高压缩性涂层形成的地基。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常差、强度低、压缩性高、容易出现液化，沉降量也大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形较大，往往不能满足上部荷载及变形要求。
目前在软弱地基施工时通常需要对地基进行加固处理，针对不同的地质条件一般有“挖、填、换、夯、压”等地基加固处理方法。
针对上述中的相关技术，发明人认为现实施工中有时会碰到同一施工区域的软弱地质条件比较复杂，目前针对某些特定软弱地质的加固方法加固效果不理想，影响了施工质量。因此，需要进一步改进。
发明内容
为了提高软弱地基加固施工方法的加固效果，本申请提供一种加固效果好的软弱地基加固施工方法。
本申请提供的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法采用如下的技术方案：
一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，包括以下步骤：
S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤40-60cm；
S2、埋设一级加固桩：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩；
S3、埋设二级加固桩：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩；
S4、铺设碎石层：在一级加固桩的顶部铺设级配碎石层；
S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固。
通过采用上述技术方案，清除施工区域表层的浮淤，可以减少浮淤对后续加固作业的影响，提高作业效率；在待加固施工的软弱地基区域内埋设一级加固桩，通过一定数量的一级加固桩对整个软弱地基起到挤压密实的作用，同时一级加固桩本身又具有比周围土体更大的刚度而承受大部分上部结构及基础的荷载，从而与周围被加固土体一起形成复合地基，可有效提高软弱地基的承载力、减少沉降、防止振动液化；在一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩，通过一定数量的二级加固桩形外围挡体，从而对软弱地基内液化土层进行围封、截断，防止液化层流动而失去地基承载力；顶部铺设碎石层，通过碎石层进一步填充密实一级加固桩的加固区域表层，从而增加超载预压的承载力，也使得超载预压层的施压更加均衡，提高预压效果；通过超载预压层对地基进行加压，地基软土层在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减小，地基发生固结变形，同时随着超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增大，地基强度逐步增长增强地基抗剪强度，从而达到对软弱地基进行加固的效果。
可选的，所述S2步骤中的一级加固桩之间采用等边三角形设置，相邻一级加固桩之间的桩距为1-1.5m，所述一级加固桩的直径为0.4-0.6m。
通过采用上述技术方案，将一级加固桩呈等边三角形设置，可以使得三角排布的一级加固桩形成等压受力单元，通过若干个等压受力单元可以更加均衡的承受压力和载荷，对软弱地基的加固密实更加均匀；设置一级加固桩之间的桩距为1-1.5m，桩径为0.4-0.6m，可以使得利用合理数量及大小的一级加固桩达到最优的密实加固效果。
可选的，所述S3步骤中的二级加固桩在其位于一级加固桩的外围设置有双排，所述二级加固桩的直径为0.5-0.6m。
通过采用上述技术方案，通过选用直径为0.5-0.6m的二级加固桩，并在一级加固桩的外围设置双排，通过双排二级加固桩形成近似于连续的壁状墙体，达到更好的对液化土层进行围封、截断的作用，有效提高了地基加固效果。
可选的，所述双排二级加固桩间距为0.35-0.55m，相邻所述二级加固桩之间的间距为0.5-0.6m，位于内侧的所述二级加固桩与其最近的一级加固桩之间间距为1-1.2m。
通过采用上述技术方案，设置合适的双排二级加固桩间距、同排相邻二级加固桩的间距，以及二级加固桩与一级加固桩的间距，可以使得加固效果更优，更加有效的提高地基的承载力和抗剪切力。
可选的，所述一级加固桩包括桩体、设置于桩体顶部的受力桩头和设置于桩体底部的锥形头，所述桩体内部开设有容纳腔，所述容纳腔内填充有干混复合凝结填料，所述桩体侧壁沿轴向方向开设有若干透水孔。
通过采用上述技术方案，通过打桩设备将一级加固桩打埋于加固地基的预定位置，锥形头和桩体进入地基土体内部，此时地基内液化土层中的水分会通过透水孔进入桩体容纳腔内，进入容纳腔的水分与干混复合凝结填料混合，从而使干混复合凝结填料发生凝结反应，并逐步凝固，一方面减少了液化土层内的含水量，提高排水效率；另一方面，使得桩体内部的干混复合凝结填料凝结固化，提高一级加固桩的整体承载力。
可选的，所述干混复合凝结填料由下至上依次填充为：碎石粗骨料、细砂、粉煤灰、水泥，所述水泥中预混有砂浆速凝剂。
通过采用上述技术方案，在打桩设备敲击一级加固桩的受力桩头对桩体进行打埋时，桩体受敲击产生振动，从而可以将桩体空腔内的水泥、粉煤灰、细沙逐渐振动填充进碎石粗骨料的缝隙内，形成混合均匀的干混复合凝结混合料，有助于提高干混复合凝结填料凝结固化的均匀性和凝固强度；在水泥中预混砂浆速凝剂，可以提高干混复合凝结混合料的水和反应速度，缩短凝结固化时间，提高施工效率。
可选的，所述二级加固桩为水泥搅拌桩。
通过采用上述技术方案，水泥土搅拌桩利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间发生反应，使软土硬结固化，可以有效提高软弱地基的整体性、水稳定性和承载强度。
可选的，所述碎石层中间铺设有钢塑双向土工格栅。
通过采用上述技术方案，钢塑双向土工格栅强度大、承载力强、耐腐蚀老化且摩擦系数大，能有效提高碎石层及整个承载面的嵌锁、咬合作用、显著增强地基的承载力、有效约束土体的侧向位移，达到增强地基稳固性的效果。
可选的，所述碎石层顶部还铺设有钢筋混凝土托板层。
通过采用上述技术方案，设置钢筋混凝土托板层可以进一步提高碎石层与一级加固桩之间的承载力，促使加固地基受力更加均匀，提高加固质量。
可选的，所述超载预压层的高度为1-1.5m。
通过采用上述技术方案，设置合适的超载预压层的高度，既能满足对地基的超载预压，又能控制超载预压的施工效率和进度，达到施工质量与效率的平衡。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.埋设一级加固桩，通过一定数量的一级加固桩对整个软弱地基起到挤压密实的作用，可有效提高软弱地基的承载力、减少沉降、防止振动液化；在一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩，从而对软弱地基内液化土层进行围封、截断，防止液化层流动而失去地基承载力；顶部铺设碎石层，通过碎石层进一步填充密实一级加固桩的加固区域表层，从而增加超载预压的承载力，也使得超载预压层的施压更加均衡，提高预压效果；通过超载预压层对地基进行加压，地基软土层在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙体积不断减小，地基发生固结变形，从而达到对软弱地基进行加固的效果；
2.将一级加固桩呈等边三角形设置，可以使得三角排布的一级加固桩形成等压受力单元，通过若干个等压受力单元可以更加均衡的承受压力和载荷，对软弱地基的加固密实更加均匀；
3.通过在一级加固桩的外围设置双排二级加固桩，从而形成近似于连续的壁状墙体，达到更好的对液化土层进行围封、截断的作用，有效提高了地基加固效果；
4.在一级加固桩的桩体内设置容纳腔，容纳腔内由下至上依次填充包括碎石粗骨料、细砂、粉煤灰、水泥的干混复合凝结填料，并在水泥中预混砂浆速凝剂，随着打桩设备对桩体的敲击振动，可以将桩体空腔内的水泥、粉煤灰、细沙逐渐振动填充进碎石粗骨料的缝隙内，形成混合均匀的干混复合凝结混合料，当地基内液化土层中水分通过透水孔进入桩体容纳腔内并与干混复合凝结混合料混合，使得混合料发生凝结反应，并逐步凝固，一方面减少了液化土层内的含水量，提高排水效率；另一方面，使得桩体内部的干混复合凝结填料凝结固化，提高一级加固桩的整体承载力。
附图说明
图1是本申请实施例1-3中一种加固效果好的软弱地基加固施工方法的一级加固桩与二级加固桩的埋设布局示意图。
图2是本申请实施例1-3中一种加固效果好的软弱地基加固施工方法的一级加固桩的整体结构示意图。
附图标记说明：1、一级加固桩；11、受力桩头；12、桩体；121、容纳腔；122、透水孔；123、填充口；13、锥形头；2、二级加固桩。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种加固效果好的软弱地基加固施工方法。
实施例1
参照图1和图2，一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，包括以下步骤：
S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤40cm；
S2、埋设一级加固桩1：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩1，一级加固桩1之间采用等边三角形设置，相邻一级加固桩1之间的桩距为1m，所述一级加固桩1的直径为0.4m；
S3、埋设二级加固桩2：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩2，二级加固桩2为水泥搅拌桩，二级加固桩2在其位于一级加固桩1的外围设置有双排，二级加固桩2的直径为0.5m，双排二级加固桩2间距为0.35m，相邻所述二级加固桩2之间的间距为0.5m，位于内侧的所述二级加固桩2与其最近的一级加固桩1之间间距为1m；
S4、铺设碎石层：在一级加固桩1的顶部铺设50cm级配碎石层，碎石层中间铺设有钢塑双向土工格栅，在碎石层顶部还铺设有钢筋混凝土托板层；
S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固，超载预压层的高度为1m，超载预压层为一级加载的石料。
上述步骤中的一级加固桩1包括不锈钢桩体12，桩体12顶部固定连接有顶部受力桩头11，桩体12底部焊接有锥形头13，在桩体12内部设置有容纳腔121，受力桩头11开设有与容纳腔121连通的填充口123，在桩体12侧壁沿轴向方向开设有若干透水孔122。在桩体12容纳腔121内部填充有干混复合凝结填料，干混复合凝结填料由下至上依次填充有：碎石粗骨料、细砂、粉煤灰、水泥，水泥中预混有砂浆速凝剂。
本申请实施例1一种加固效果好的软弱地基加固施工方法的实施原理为：施工人员先将施工区域表层的浮淤清除，然后在软弱地基外围的施工基础平台区域通过打桩设备按照预设位置依次打埋一级加固桩1，随着打桩设备对受力桩头11的敲击振动，可以将桩体12空腔内的水泥、粉煤灰、细沙逐渐振动填充进碎石粗骨料的缝隙内，形成混合均匀的干混复合凝结混合料，当地基内液化土层中水分通过透水孔122进入桩体12容纳腔121内并与干混复合凝结混合料混合，使得混合料发生凝结反应，并逐步凝固，在减少地基内含水的同时，使得桩体12内部的干混复合凝结填料凝结固化，提高一级加固桩1的整体承载力。
接着施工人员在一级加固桩1的外围按要求埋设双排水泥搅拌桩，通过双排二级加固桩2形成近似于连续的壁状墙体，达到更好的对液化土层进行围封、截断的作用，有效提高了地基加固效果；在一级加固桩1的顶部铺设50cm的级配碎石层，并在级配碎石层内埋设钢塑双向土工格栅，然后在碎石层顶部铺设钢筋混凝土托板层，最后在钢筋混凝土托板层顶部设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行排水超载预压加固。
实施例2
参照图1和图2，一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，包括以下步骤：
S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤50cm；
S2、埋设一级加固桩1：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩1，一级加固桩1之间采用等边三角形设置，相邻一级加固桩1之间的桩距为1.2m，所述一级加固桩1的直径为0.5m；
S3、埋设二级加固桩2：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩2，二级加固桩2为水泥搅拌桩，二级加固桩2在其位于一级加固桩1的外围设置有双排，二级加固桩2的直径为0.55m，双排二级加固桩2间距为0.45m，相邻所述二级加固桩2之间的间距为0.55m，位于内侧的所述二级加固桩2与其最近的一级加固桩1之间间距为1.1m；
S4、铺设碎石层：在一级加固桩1的顶部铺设50cm级配碎石层，碎石层中间铺设有钢塑双向土工格栅，在碎石层顶部还铺设有钢筋混凝土托板层；
S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固，超载预压层的高度为1.3m，超载预压层为一级加载的石料。其余与实施例1保持一致。
实施例3
参照图1和图2，一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，包括以下步骤：
S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤60cm；
S2、埋设一级加固桩1：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩1，一级加固桩1之间采用等边三角形设置，相邻一级加固桩1之间的桩距为1.5m，所述一级加固桩1的直径为0.6m；
S3、埋设二级加固桩2：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩2，二级加固桩2为水泥搅拌桩，二级加固桩2在其位于一级加固桩1的外围设置有双排，二级加固桩2的直径为0.6m，双排二级加固桩2间距为0.55m，相邻所述二级加固桩2之间的间距为0.6m，位于内侧的所述二级加固桩2与其最近的一级加固桩1之间间距为1.2m；
S4、铺设碎石层：在一级加固桩1的顶部铺设50cm级配碎石层，碎石层中间铺设有钢塑双向土工格栅，在碎石层顶部还铺设有钢筋混凝土托板层；
S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固，超载预压层的高度为1.5m，超载预压层为一级加载的石料。其余与实施例1保持一致。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、清淤：将待加固施工的区域上层清除浮淤40-60cm；
S2、埋设一级加固桩(1)：在S1步骤的清除完浮淤的区域埋设若干一级加固桩(1)；
S3、埋设二级加固桩(2)：在埋设有一级加固砂桩区域外围埋设二级加固桩(2)；
S4、铺设碎石层：在一级加固桩(1)的顶部铺设级配碎石层；
S5、超载预压：在级配碎石层上设置超载预压层，通过超载预压层对待加固区域进行超载预压加固。
2.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述S2步骤中的一级加固桩(1)之间采用等边三角形设置，相邻一级加固桩(1)之间的桩距为1-1.5m，所述一级加固桩(1)的直径为0.4-0.6m。
3.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述S3步骤中的二级加固桩(2)在其位于一级加固桩(1)的外围设置有双排，所述二级加固桩(2)的直径为0.5-0.6m。
4.根据权利要求3所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述双排二级加固桩(2)间距为0.35-0.55m，相邻所述二级加固桩(2)之间的间距为0.5-0.6m，位于内侧的所述二级加固桩(2)与其最近的一级加固桩(1)之间间距为1-1.2m。
5.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述一级加固桩(1)包括桩体(12)、设置于桩体(12)顶部的受力桩头(11)和设置于桩体(12)底部的锥形头(13)，所述桩体(12)内部开设有容纳腔(121)，所述容纳腔(121)内填充有干混复合凝结填料，所述桩体(12)侧壁沿轴向方向开设有若干透水孔(122)。
6.根据权利要求5所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述干混复合凝结填料由下至上依次填充为：碎石粗骨料、细砂、粉煤灰、水泥，所述水泥中预混有砂浆速凝剂。
7.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述二级加固桩(2)为水泥搅拌桩。
8.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述碎石层中间铺设有钢塑双向土工格栅。
9.根据权利要求8所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述碎石层顶部还铺设有钢筋混凝土托板层。
10.根据权利要求1所述的一种加固效果好的软弱地基加固施工方法，其特征在于：所述超载预压层的高度为1-1.5m。
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