CN114045808A - 一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构与施工方法，其在深厚软土基础设置横向与纵向正交的钢筋混凝土格构墙；在混凝土格构墙框格中心布置碎石桩或砂桩等散体材料桩；混凝土格构墙与散体材料桩底部坐落于软基底部密实层或风化基岩之上；混凝土格构墙与散体材料桩顶部布置水平透水垫层。本发明针对深厚软土地基条件，通过合理利用刚性加固结构与柔性增强体共同加固软土地基，同时为基础软土加速排水固结，提高自身强度创造条件的加固处理措施与方法，实现软土地基强度、承载力与变形模量满足上部结构与建筑物的要求。对复杂条件下深厚软土地基处理技术具有重要意义。

Description

一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处 理结构与施工方法

技术领域

本发明涉及建筑、市政、水利工程技术领域，尤其是涉及混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土地基加固处理结构与施工方法。

背景技术

在深厚软土地基上修建重荷载的结构与建筑物，是建筑、市政及水利等工程领域中经常遇到的工程技术难题，往往存在软土地基强度、承载力及变形模量无法满足稳定和变形控制要求，因而必须采取基础加固处理措施，确保结构与建筑物的稳定、安全及正常使用。对于软土地基，工程中有多种处理方式，如直接挖除、桩基处理、预压固结排水、灌浆、强夯等，根据软弱土体的特性，不同的方法有各自的适用性和局限性。采用钢筋混凝土墙，可以利用混凝土刚性加结构直接提高基础强度与承载能力，但无法为深厚软土提供排水通道，因而难以利用软土固结的后期强度。

发明内容

本发明的第一个目的在于，针对深厚软土地基加固处理的难题，提供一种混凝土格构墙刚性加固结构与散体材料桩柔性增强体相结合的结构，实现基础强度、承载力和变形控制的要求。本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，应用于在深厚软土地基加固处理，以满足上部重荷载结构或建筑物高附加应力作用下的承载力要求，其特征在于：

在深厚软土基础设置横向与纵向正交的钢筋混凝土格构墙；

在混凝土格构墙框格中心布置碎石桩或砂桩等散体材料桩；

混凝土格构墙与散体材料桩底部坐落于软基底部密实层或风化基岩之上；

混凝土格构墙与散体材料桩顶部布置水平透水垫层；水平透水垫层与散体桩一起构成水平与竖向的基础软土固结排水通道，加速软基固结，同时水平垫层可以均化上部建筑荷载引起的软弱基础沉降变形，避免基础不均匀沉降。

进一步地横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙为正方形正交布置，框格尺寸2.5m～3.5m，墙厚0.8m～1.2m，强度等级不低于C25，混凝土配筋率由结构受力计算确定。进一步地，横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙一般通长施工，不分结构缝，横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙的交叉节点部位横向与纵向钢筋相互贯穿，确保节点部位牢固连接。

进一步地，散体材料桩布置于混凝土格构墙框格中心部位，采用沉管碎石桩或砂桩，不宜采用振冲桩，桩体直径为0.8m～1.0m。

进一步地，水平透水垫层一般采用碎石或卵石，如果基础存在反滤保护要求，则可采用人工砂，人工砂级配由反滤准则确定，垫层厚度一般为1.0m～3.0m。

进一步地，对于厚度超过1m的水平垫层，从方便施工的角度，可分别在混凝土格构墙与散体材料桩施工前与施工后分两期施工。

本发明的第二个目的在于，针对现有技术的不足，提供一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构施工方法，能够满足基础强度、承载力和变形控制的要求，合理安排混凝土格构墙、散体材料桩及顶部水平透水垫层的施工工序，在满足施工质量的前提下缩短工期。本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在软土地基上部先铺设一层碎石或砂石水平垫层，厚度0.5m～1.5m，作为施工场地找平、铺垫、以及施工期软土固结表层排水通道；

2)在透水垫层铺设完成后，进行混凝土格构墙施工；横向与纵向格构墙应相互交叉，分序加密进行，以利于施工期的稳定性；

3)在混凝土格构墙施工完成后，在格构墙框格中心进行散体材料桩施工。散体材料桩的施工应在本框格混凝土施工28天后进行，且应逐步内插加密打桩；

4)在完成格构墙与散体材料桩施工后，对上部表层先期铺筑垫层受污染部位进行清理后，进行剩余透水垫层进行分层碾压填筑至设计厚度，碾压层厚碎石不超过80cm，砂石不超过60cm；

5)在水平透水垫层铺筑完成后，进行上部结构与建筑物的施工。

进一步地，散体材料桩布置于混凝土格构墙框格中心部位，采用沉管碎石桩或砂桩，不宜采用振冲桩，桩体直径为0.8m～1.0m；

进一步地，水平透水垫层一般采用碎石或卵石，如果基础存在反滤保护要求，则可采用人工砂，人工砂级配由反滤准则确定，垫层厚度一般为1.0m～3.0m。

本发明通过在深厚软土地基中设置横向与纵向混凝土格构墙、散体材料桩以及布置水平透水垫层，以刚性加固结构与柔性增强体共同加固软土地基，同时利用竖向与水平向排水通道为软土固结创造条件，加速软土排水固结，充分利用软土自身后期强度，从而提高软土地基强度、承载力与变形模量，以满足上部结构与建筑物对基础的要求。另外水平垫层模量高，可以均化上部荷载引起的基础附加应力，有利于控制基础不均匀变形。本发明提供的施工方法先铺筑一层水平透水垫层，为施工场地超平并铺垫，在此基础是上进行混凝土格构墙施工，完成后进行格构墙框格间散体碎石桩施工，最后分层碾压水平透水垫层至设计厚度。

本发明针对深厚软土地基条件，通过合理利用刚性加固结构与柔性增强体共同加固软土地基，同时为基础软土加速排水固结，提高自身强度创造条件的加固处理措施与方法，实现软土地基强度、承载力与变形模量满足上部结构与建筑物的要求。对复杂条件下深厚软土地基处理技术具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构平面图。

图2为图1的A-A剖面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细地描述。

参照图1、2，本发明提供的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，应用于在深厚软土地基加固处理，软土地基深度一般不超过40m，其强度和承载力无法满足上部结构与建筑物要求；在图1中，附图标号100为深厚软土，附图标号200为软土密实层或风化基岩界限；本发明的深厚软土地基处理结构主要包含如下部分：

所述深厚软土地基处理结构由横向钢筋混凝土格构墙1、纵向钢筋混凝土格构墙2、散体材料桩3、顶部水平透水垫层4等组成。横向混凝土格构墙1与纵向混凝土格构墙2为正方型正交布置，框格尺寸2.5m～3.5m，墙厚0.8m～1.2m，强度等级不低于C25，混凝土配筋率由结构受力计算确定，横向墙与纵向墙一般通长施工，不分结构缝，交叉节点部位横向与纵向钢筋相互贯穿，横向钢筋穿过纵向墙2，纵向钢筋穿过横向墙1，确保节点部位牢固连接；散体材料桩3布置于混凝土格构墙框格中心部位，应在本框格混凝土施工28天后进行，一般采用沉管碎石桩或砂桩，不宜采用振冲桩，桩体直径为0.8m～1.0m；框格间的散体材料桩应分序施工、内插加密；顶部水平透水垫层4一般采用碎石或卵石，如果基础存在反滤保护要求，则可采用人工砂，人工砂级配由反滤准则确定，垫层厚度一般为1.0m～3.0m，对于厚度超过1m的水平垫层，从方便施工的角度，在混凝土格构墙与散体材料桩施工前先铺设一层水平透水垫层(命名为前期透水垫层41)作为找平和铺垫，基础处理施工完成后再铺设剩余的水平透水垫层(命名为后期透水垫层42)至设计厚度。

上述混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构具体可以采用如下施工方法予以实现：

1)在软土地基上部先铺设一层碎石或砂石水平垫层(前期透水垫层41)，厚度0.5m～1.5m，作为施工场地找平、铺垫，同时也作为施工期软土固结表层排水通道；

2)在前期透水垫层41铺设完成后，进行混凝土格构墙施工。横向与纵向钢筋混凝土格构墙1、2应交替施工，以利于施工期的稳定性；

3)在混凝土格构墙施工完成后，在格构墙框格中心进行散体材料桩3施工。散体材料桩3的施工应在本框格混凝土施工28天后进行。且框格间的散体材料桩应分序施工、内插加密；

4)在完成格构墙与散体材料桩施工后，对上部表层先期铺筑垫层受污染部位进行清理后，进行剩余透水垫层进行分层碾压填筑至设计厚度，碾压层厚碎石不超过80cm，砂石不超过60cm；

5)在水平透水垫层铺筑完成后，进行上部结构与建筑物的施工。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，其特征在于：

在深厚软土地基内设置横向与纵向正交的钢筋混凝土格构墙；

在混凝土格构墙框格中心布置散体材料桩；

混凝土格构墙与散体材料桩底部坐落于软基底部密实层或风化基岩之上；

混凝土格构墙与散体材料桩顶部布置水平透水垫层；水平透水垫层与散体桩一起构成水平与竖向的基础软土固结排水通道，加速软土固结，同时水平透水垫层可以均化上部荷载引起的软弱基础沉降变形，避免基础不均匀沉降。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，其特征在于：横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙为正方形正交布置，框格尺寸2.5m～3.5m，墙厚0.8m～1.2m，强度等级不低于C25。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，其特征在于：横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙通长施工，不分结构缝：横向钢筋混凝土格构墙与纵向钢筋混凝土格构墙的交叉节点部位横向与纵向钢筋相互贯穿，确保节点部位牢固连接。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，其特征在于：如果基础软土存在反滤保护要求，水平透水垫层则采用人工砂，级配由反滤准则确定。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构，其特征在于：对于厚度超过1m的水平透水垫层，分别在混凝土格构墙与散体材料桩施工前与施工后分两期施工。

6.一种混凝土格构墙与散体材料桩组合的深厚软土基础加固处理结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在软土地基上部先期铺设一层水平透水垫层，厚度0.5m～1.5m，作为施工场地找平、铺垫、以及施工期软土固结表层排水通道；

2)在透水垫层铺设完成后，进行混凝土格构墙施工，横向与纵向钢筋混凝土格构墙应相互交叉，分序加密进行；

3)在混凝土格构墙施工完成后，在格构墙框格中心进行散体材料桩施工；散体材料桩的施工应在本框格混凝土施工28天后进行，且应逐步内插加密打桩；

4)在完成格构墙与散体材料桩施工，并对上部表层先期铺筑垫层受污染部位进行清理后，进行剩余水平透水垫层进行分层碾压铺筑至设计厚度，碾压层厚碎石不超过80cm，砂石不超过60cm；

5)在水平透水垫层铺筑完成后，进行上部结构与建筑物的施工。

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