複合地基的施工方法
2023-04-23 11:50:56
專利名稱：複合地基的施工方法
技術領域：
本發明涉及土木工程領域，特別是涉及建築物地基的加固處理。
背景技術：
在建築物的地基加固處理中，通常採用兩種方法樁基和複合地基。複合地基加 固處理是指地基下一定深度的土性較好且土層較穩定，但強度和變形不能滿足上部荷 載的要求，人們為了發揮土的承載能力而採取補強的方法，如碎石樁、CFG樁、水泥 土樁等施工方法。但這些方法存在以下兩方面的缺陷①由於樁頂的面積較小，不得 不採用加大樁徑或增加樁的數量來提高面積置換率，造成工程量加大，成本增多。② 由於在處理後的複合地基上層鋪設的一般為級配砂石褥墊層，特別是在道路、橋梁地 基中鋪設的為灰土或粉煤灰土墊層，這樣，當上部荷載通過褥墊層或灰土墊層傳遞給 下面的複合地基時，此時複合地基中的樁體受力最多，而上述兩種墊層均為散粒體很 難進行應力擴散，因此會出現樁頂部刺入墊層的情況，從而使複合地基中的樁間土體 受力增多，削弱了地基承載力，加大了地基不均勻沉降。在申請號分別為03100715. 5 和200410102710.1的兩個施工方法中，通過在CFG樁和複合載體樁頂部進行擴徑， 加大了面積置換率，並且使複合地基中的樁體承受更多的荷載，從而達到了提高地基 承載力並減少樁的數量的目的。但是，樁頂擴徑依然不能解決由於應力集中，使樁頂 刺入上部墊層的問題，從而不能充分發揮複合地基中樁體的承載力。
發明內容
本發明的目的在於提供一種複合地基的施工方法，通過該方法可快速簡便地形成 複合地基，在該複合地基中，通過在已形成的複合地基的表層鋪設軟梁層，使上部建 築物荷載通過軟梁層的應力分散調節，充分傳遞給樁，避免了樁頂或樁頂擴徑對軟梁 層的刺入破壞，從而將複合地基中樁體的承載能力發揮到最大，使複合地基的承載能 力顯著提高。
為了實現上述目的，本發明的複合地基的施工方法包括下述步驟 、
①按照預定深度進行樁身的施工直到地基表面處，形成複合地基中的樁體； ② 進行樁頂部的處理；
③ 在樁頂頂面和地基表面處，鋪設級配砂石層，厚度為5 10cm;
④ 在級配砂石層表面上，鋪設土工格柵，然後在土工格柵上分層鋪設碎石層並壓 實，碎石粒徑為不小於土工格柵方格尺寸的三分之一，碎石層總厚度為不小於相鄰樁 之間樁頂部的淨間距的二分之一，最後在碎石層上再鋪設土工格柵，形成軟梁層。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟①中，該預定深度是這樣確定 的，即在該深度處其土層是層位穩定的，土性較好的土體，同時樁身長度和強度能夠 提供足夠的承載力。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟①中，成孔的方式是採用錘擊 跟管、鑽機鑽進、螺旋引孔、錘擊成孔等方式實現的。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟①中，樁身的施工是採用泵送 水硬性混合料、灌注素混凝土、夯實填充料、擠密填充料等方式實現的。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟①中，樁身的施工還包括在樁 底部進行擴底或進行複合載體的施工，提高樁的承載力。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟②中，樁頂部的處理是根據上 部荷載、樁身承載力、置換率等要求，通過形成樁頂擴徑部增加樁項面積，達到提高 置換率、充分發揮樁的承載力的目的。當上部荷載要求和樁的承載力較小時，不必進 行上述樁頂部的處理。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟③中，在樁頂頂面和地基表面 處鋪設級配砂石層，其目的是緩解上部荷載的應力集中。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟④中，分別在碎石層的底層和 頂層，鋪設兩道土工格柵，其目的是通過土工格柵對碎石層的約束作用加大碎石層的 強度，使碎石層和土工格柵共同形成了複合地基的上層的一層軟梁，通過該層強度較 高的軟梁，減小複合地基中的樁體頂部的應力集中，從而充分發揮複合地基中的樁的 承載力。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述步驟④中，在鋪設底層的土工格柵 時，該層土工格柵鋪設面積應大於上層碎石層的鋪設面積，即土工格柵鋪設的四邊應 超出上層碎石層四邊lm 3m;在上層碎石層分層鋪設完畢後，將底層土工格柵.四邊 的超出部分向上巻起並壓至碎石層上，再鋪設頂層的土工格柵。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述樁頂擴徑部，是採用下述方式澆注 成形的，該方式為在擴筒的頂部的周圍，即樁頂部的周圍開挖土體，形成頂部直徑 大於樁身直徑、底部等於樁身直徑的漏鬥狀擴徑部，對該樁頂擴徑部進行澆注，澆注 材料為與樁身同級或更高的素混凝土或包含水泥的水硬性混合料，使其與樁身形成一 體。
最好，在上述的混凝土樁的施工方法中，上述經澆注後的樁頂擴徑部，其頂面形 狀為平面，或為中間凸起的弧面，並與地基表面平行。 通過以上方法形成的複合地基的特點和優勢在於-
① 避免了樁頂對墊層的刺入破壞。通過在己形成的複合地基上層鋪設兩道土工格 柵，土工格柵之間分層鋪設碎石，以土工格柵對碎石層的約束作用加大碎石層的強度， 使碎石層和土工格柵共同形成了複合地基的上層的一層軟梁，通過該層強度較高的軟 梁，減小複合地基中的樁體頂部的應力集中，從而避免了樁頂對墊層的刺入破壞。
② 充分發揮複合地基中的樁的承載力。在複合地基中， 一般承載力的要求是對樁 和土的共同作用而提出的，在一定程度上忽略了樁的承載能力。特別是當表層土層較 軟弱，而地表下一定深度有強度較高的土層時，樁的承載能力更應該得到充分利用。 通過複合地基表層的軟梁層的應力擴散作用，可以使樁體能夠承受更多的上部荷載， 對於進行了樁頂擴徑的樁體來說，其效果尤為突出。
③ 顯著提高複合地基的承載力，降低工程造價。在樁體頂部製作大直徑擴徑部後， 可顯著提高樁土的置換率，同時通過軟梁層的應力調節使樁體承受更大的荷載，因此 無需進行擴大樁徑或增加樁數，就可以使複合地基的承載力大大提高，起到了事半功 倍的效果。 '
圖1作為本發明的一個實施例的樁頂擴徑的複合地基的施工方法的工序圖。
具體實施例方式
作為本發明的一個實施例的混凝土樁的施工方法，其包括下述步驟，首先，如圖 la所示，在樁位處樁身1的施工直至地基表面處；然後，如圖lb所示，在樁頂進行 擴徑部2的施工，擴徑部表面為凸起的弧面；接著，如圖lc所示，在已形成的複合 地基的表層鋪設一層級配砂石層3;之後，如圖ld所示，在級配砂石層3上鋪設一 層土工格柵4;然後，如圖le所示，在土工格柵4上分層鋪設碎石層5;然後，如圖
If所示，將底層土工格柵4的兩邊向上巻起並壓至碎石層5上，最後在碎石層5上鋪 設頂層土工格柵4。
權利要求
1、一種複合地基的施工方法，包括下述步驟①按照預定深度進行樁身的施工直到地基表面處，形成複合地基中的樁體；②進行樁頂部的處理；③在樁頂頂面和地基表面處，鋪設級配砂石層，厚度為5～10cm；④在級配砂石層表面上，鋪設土工格柵，然後在土工格柵上分層鋪設碎石層並壓實，碎石粒徑為不小於土工格柵方格尺寸的三分之一，碎石層總厚度為不小於相鄰樁之間樁頂部的淨間距的二分之一，最後在碎石層上再鋪設土工格柵，形成軟梁層。
2、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述步驟①中， 該預定深度是這樣確定的，即在該深度處其土層是層位穩定的，土性較好的土體， 同時樁身長度和強度能夠提供足夠的承載力。
3、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述歩驟①中， 成孔的方式是採用錘擊跟管、鑽機鑽進、螺旋引孔、錘擊成孔等方式實現的。
4、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述歩驟①中， 樁身的施工是採用泵送水硬性混合料、灌注素混凝土、夯實填充料、擠密填充料 等方式實現的。
5、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述歩驟①中， 樁身的施工還包括在樁底部進行擴底或進行複合載體的施工，提高樁的承載力。
6、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述步驟②中， 樁頂部的處理是根據上部荷載、樁身承載力、置換率等要求，通過形成樁頂擴徑 部增加樁項面積，達到提高置換率、充分發揮樁的承載力的目的。當上部荷載要 求和樁的承載力較小時，不必進行上述樁頂部的處理。
7、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其,在於上述歩驟④中， 在樁頂頂面和地基表面處鋪設級配砂石層，其目的是緩解上部荷載的應力集中。
8、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述步驟④中， 分別在碎石層的底層和頂層，鋪設兩道土工格柵，其目的是通過土工格柵對碎石 層的約束作用加大碎石層的強度，使碎石層和土工格柵共同形成了複合地基的上層的一層軟梁，通過該層強度較高的軟梁，減小複合地基中的樁體頂部的應力集 中，從而充分發揮複合地基中的樁的承載力。
9、 根據權利要求1所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述步驟④中， 在鋪設底層的土工格柵時，該層土工格柵鋪設面積應大於上層碎石層的鋪設面 積，即土工格柵鋪設的四邊應超出上層碎石層四邊lm 3聽在上層碎石層分層 鋪設完畢後，將底層土工格柵四邊的超出部分向上巻起並壓至碎石層上，再鋪設 頂層的土工格柵。
10、 根據權利要求5所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述樁頂擴徑 部，是採用下述方式澆注成形的，該方式為在擴筒的頂部的周圍，即樁頂部的 周圍開挖土體，形成頂部直徑大於樁身直徑、底部等於樁身直徑的漏鬥狀擴徑部， 對該樁頂擴徑部進行澆注，澆注材料為與樁身同級或更高的素混凝土或包含水泥 的水硬性混合料，使其與樁身形成一體。
11、 根據權利要求9所述的複合地基的施工方法，其特徵在於上述經澆注後 的樁頂擴徑部，其頂面形狀為平面，或為中間凸起的弧面，並與地基表面平行。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種複合地基的施工方法，通過在已形成的複合地基的表層鋪設軟梁層，使上部荷載通過軟梁層的應力分散調節充分傳遞給樁，避免了樁頂或樁頂擴徑對軟梁層的刺入破壞，從而將複合地基中樁體的承載能力發揮到最大，使複合地基的承載能力顯著提高。該施工方法包括下述步驟①按照預定深度進行樁身的施工直到地基表面處，形成複合地基中的樁體；②進行樁頂部的處理；③在樁頂頂面和地基表面處，鋪設級配砂石層；④在級配砂石層表面上，鋪設土工格柵，然後在土工格柵上分層鋪設碎石層並壓實，最後在碎石層上再鋪設土工格柵，形成軟梁層。
文檔編號E02D3/00GK101200888SQ20071012302
公開日2008年6月18日 申請日期2007年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者王繼忠 申請人:王繼忠