一種複合軟粘土地基的製作方法
2023-12-01 14:22:56
專利名稱：一種複合軟粘土地基的製作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程領域，特別涉及一種軟粘土地基。
背景技術：
在建築學中地基的處理是十分重要的，上層建築是否牢固地基有無可替代的作用。目前，我國已經從國外引進了許多地基處理方法，如換填法、預壓法、強夯法、振衝法、深層攪拌法、砂石樁法、土或灰土擠密樁法，這些處理方法可以使地基比較堅固。其中，砂石樁法是軟粘土地基最為常見的處理方法，砂石樁法就是在振動機的振動作用下，把套管打入規定的設計深度，夯管入土後，擠密了套管周圍土體，然後投入砂石，再排砂石於土中，振動密實成樁，多次循環後就成為砂石樁。此砂石樁在處理軟粘土地基 時，一定間距的砂石樁和軟粘土可共同構成軟粘土複合地基，該軟粘土複合地基中的散體砂石依靠樁周土的環箍作用成樁以承受豎向荷載，軟粘土依靠砂石樁的排水作用來加快固結以完成剩餘沉降，從而改善軟粘土地基的穩定性。但是，傳統砂石樁處理方法具有對軟粘土地基強度提高有限，排水固結速度相對較慢的缺點，因此傳統砂石樁對軟粘土地基的處理具有一定的局限性及不足之處。有鑑於此，本發明人針對傳統砂石樁法對軟粘土地基處理的缺陷進行了深入研究，遂由本案產生。
發明內容
本發明的目的是提供一種複合軟粘土地基，其可克服傳統砂石樁對軟粘土地基進 行處理時強度提高有限，排水固結速度慢的缺點。本發明的技術方案是這樣的一種複合軟粘土地基，包括軟粘土地基本體和若干根砂石樁本體，各砂石樁本體分別間隔豎立於軟粘土地基本體內，上述砂石樁本體內豎立有沿上述砂石樁本體的長度方向延伸的透水樁體，上述透水樁體為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體。上述吸水膨脹性填充物為石灰拌合料填充物。上述石灰拌合料填充物為主要由生石灰與粉煤灰、火山灰、爐渣、礦渣和黏性土中的一種均勻混合而成的混合物。上述石灰拌合料填充物為主要由生石灰與粉煤灰、火山灰、爐渣、礦渣和黏性土中的一種及少量水均勻混合而成的混合物。上述砂石樁本體的壁厚不小於20cm。上述透水袋體為透水土工袋。上述軟粘土地基本體與上層建築相接觸的接觸面上鋪設有砂石褥墊層。上述砂石褥墊層的厚度為40 60cm。採用上述技術方案後，本發明的一種複合軟粘土地基，由於砂石樁本體內豎立有沿砂石樁本體的長度方向延伸設置的透水樁體，這樣利用此透水樁體可與砂石樁本體及樁間軟粘土共同承擔豎向荷載並將其傳遞至軟粘土地基本體下方的硬土層，從而提高了地基整體的承載力和抗剪能力；同時，透水樁體為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體，則樁間軟粘土中的水分可經砂石樁本體順利滲透至透水樁體內，並被吸水膨脹性填充物吸收，此時吸水膨脹性填充物發生膨脹可擠密樁間軟粘土，從而大大提聞軟粘土地基的整體強度，克服傳統砂石粧處理方法對軟粘土地基強度提聞有限的缺陷，並加快了排水固結速度，提前完成剩餘沉降。由於吸水膨脹性填充物為石灰拌合料填充物，而石灰拌合料填充物中的石灰可與水發生化學反應，在化學反應過程中會放熱脫水可使樁間軟粘土中的超靜水壓被迅速消散，從而使樁間軟粘土的強度被迅速提高，進而使軟粘土地基的整體強度被再一次 提高。又由於軟粘土地基本體與上層建築相接觸的接觸面上鋪設有砂石褥墊層，此砂石褥墊層可形成一良好的水平排水通道，這樣通過砂石褥墊層與砂石樁本體的配合，使軟粘土地基具有水平排水通道和豎向排水通道，從而可進一步加快軟粘土地基的排水固結速度。
圖I為本發明的結構示意圖；圖2為本發明中砂石樁本體與透水樁體的結構示意圖。圖中軟粘土地基本體 I 砂石樁本體 2透水樁體3 上層建築 4砂石褥墊層具體實施例方式本發明的一種複合軟粘土地基，包括軟粘土地基本體I和若干根砂石樁本體2，該軟粘土地基本體I為深厚飽和軟粘土地基，各砂石樁本體2分別間隔豎立於軟粘土地基本體I內，且各砂石樁本體2的壁厚不小於20cm，各砂石樁本體2內均豎立有沿砂石樁本體2的長度方向延伸的透水樁體3，此透水樁體3為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體，該透水袋體為透水土工袋，該吸水膨脹性填充物可採用本領域公知常用的填充物，如採用石灰拌合料填充物，該石灰拌合料填充物為主要由生石灰與粉煤灰、火山灰、爐洛、礦洛和黏性土中的一種均勻混合而成的混合物。本發明的一種複合軟粘土地基，由於砂石樁本體2內設有沿砂石樁體2的長度方向延伸的透水樁體3，這樣利用此透水樁體3可與砂石樁本體2及樁間軟粘土共同承擔豎向荷載並將其傳遞至軟粘土地基本體下方的硬土層，提高了地基整體的承載力和抗剪能力；同時，透水樁體3為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體,且吸水膨脹性填充物為石灰拌合料填充物,這樣樁間軟粘土中的水分可經砂石樁本體2中砂石間的間隙順利滲透至透水土工袋內，此時水一方面被透水土工袋內的石灰拌合料吸收，石灰拌合料發生膨脹可擠密樁間軟粘土，從而大大提高軟粘土地基的整體強度，並加快了排水固結速度，提前完成剩餘沉降；另一方面與石灰拌合料發生化學反應，而在化學反應過程中會放熱脫水使樁間軟粘土中的超靜水壓被迅速消散，從而使樁間軟粘土的強度被迅速提聞，進而使軟粘土地基的整體強度被再一次提聞，克服傳統砂石粧處理方法對軟粘土地基強度提高有限的缺陷。本發明中，石灰拌合料填充物內也可拌入少量的水，這樣，在製作石灰拌合料過程中少量的水可防止石灰粉揚塵而造成空氣汙染。本發明中，軟粘土地基本體I與上層建築4相接觸的接觸面上鋪設有砂石褥墊層5,此砂石褥墊層5的厚度為40 60cm ;這樣利用砂石褥墊層5中砂石間的間隙使砂石褥墊層5可形成一良好的水平排水通道，這樣通過砂石褥墊層5與砂石樁本體2的配合，使軟粘土地基具有水平排水通道和豎向排水通道，從而可進一步加快軟粘土地基的排水固結速 度。本發明的複合軟粘土地基的具體施工步驟如下一、透水樁體的預製將石灰拌合料填充物裝入其直徑預製好的透水土工袋中，並振動密實，振動密實後封裝透水土工袋從而形成透水樁體3 ;在製作透水樁體3時，還可在石灰拌合實填充物中摻加石膏和水泥，這樣可提高透水樁體3的樁身強度；二、定位，移動樁機及導向架，把樁管及樁尖對準樁位，採用振動沉管、錘擊沉管或長螺旋方式在軟粘土地基本體I上把樁管下沉到預定的深度，形成一沿軟粘土地基本體I的高度方向延伸的，供透水樁體3和砂石樁本體2安裝的安裝孔，此安裝孔的孔徑與透水樁體3的樁徑之差不宜小於20cm ；三、砂石樁本體2的製作將預製好的透水樁體3居中吊入安裝孔內，然後邊振動拔樁管邊向安裝孔與透水樁體3之間的間隙中灌注具有良好透水性的砂石，砂石中的砂宜採用純淨的中粗砂，使安裝孔的內壁與透水樁體3的外壁之間的砂石形成密實體，此密實體即為砂石樁本體2 ；四、重複上述步驟，直到在軟粘土地基本體I上形成滿足設計要求數量的砂石樁本體2為止；五、在軟粘土地基本體I與上層建築4相接觸的接觸面(即軟粘土地基本體I的頂部)上鋪設與此接觸面的面積相當的砂石褥墊層5，此砂石褥墊層5的厚度為40 60cm ；所述的軟粘土地基本體I、砂石樁本體2、透水樁體3與砂石褥墊層5即構成本發明的複合地基。上述實施例和圖式並非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利範疇。
權利要求
1.一種複合軟粘土地基，包括軟粘土地基本體和若干根砂石樁本體，各砂石樁本體分別間隔豎立於軟粘土地基本體內，其特徵在於上述砂石樁本體內豎立有沿上述砂石樁本體的長度方向延伸的透水樁體，上述透水樁體為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體。
2.根據權利要求I所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述吸水膨脹性填充物為石灰拌合料填充物。
3.根據權利要求2所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述石灰拌合料填充物為主要由生石灰與粉煤灰、火山灰、爐渣、礦渣和黏性土中的一種均勻混合而成的混合物。
4.根據權利要求2所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述石灰拌合料填充物為主要由生石灰與粉煤灰、火山灰、爐渣、礦渣和黏性土中的一種及少量水均勻混合而成的混合物。
5.根據權利要求I所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述砂石樁本體的壁厚不小於20cm。
6.根據權利要求I所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述透水袋體為透水土工袋。
7.根據權利要求I所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述軟粘土地基本體與上層建築相接觸的接觸面上鋪設有砂石褥墊層。
8.根據權利要求7所述的一種複合軟粘土地基，其特徵在於上述砂石褥墊層的厚度為 40 60cm。
全文摘要
本發明公開一種複合軟粘土地基，包括軟粘土地基本體和若干根砂石樁本體，各砂石樁本體分別間隔豎立於軟粘土地基本體內，上述砂石樁本體內豎立有沿上述砂石樁本體的長度方向延伸的透水樁體，上述透水樁體為其內填充有可吸收水分並發生膨脹的吸水膨脹性填充物的透水袋體。本發明的有益效果是利用透水樁體可與砂石樁本體及樁間軟粘土共同承擔豎向荷載並將其傳遞至軟粘土地基本體下方的硬土層，從而提高了地基整體的承載力和抗剪能力；同時，利用透水樁體內的吸水膨脹性填充物的吸水膨脹特性可擠密樁間軟粘土，從而大大提高軟粘土地基的整體強度，克服了傳統砂石樁處理方法對軟粘土地基強度提高有限的缺陷，並加快了排水固結速度，提前完成剩餘沉降。
文檔編號E02D3/10GK102817353SQ201210276520
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者俞縉, 蔡燕燕, 陳旭, 陳榮淋 申請人:華僑大學