專利名稱：地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地基處理技術(shù)。
目前的地基處理方法很多，但都具有各自的適用范圍和局限性，如有的成本較高，有的時(shí)間較長(zhǎng)，有的適用范圍較小，有的提高地基承載力及降低地基壓縮性的程度較低。對(duì)于常用的樁基(通常說(shuō)的樁基一般僅指由混凝土或鋼筋混凝土組成的剛性樁)法，當(dāng)其應(yīng)用于軟弱土、濕陷性黃土、膨脹土和凍土等不良土地基處理時(shí)，所設(shè)置的樁基下端須穿過(guò)不良土層而進(jìn)入下面較穩(wěn)定的土層中，樁周土提供的摩擦力較小，甚至還會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩擦力和上拔力，荷載一般由樁端承受，樁的承載力較低。當(dāng)不良土層較厚時(shí)，樁就須設(shè)置得又深又粗，而當(dāng)不良土層很厚而又不得不使用樁基法處理時(shí)，基礎(chǔ)造價(jià)可能是很高的。對(duì)于在地基中設(shè)置砂樁、碎石樁、灰土樁及石灰樁等柔性材料樁的地基處理方法，其所設(shè)置的柔性材料樁通常是由于上部樁體的壓壞而破壞，樁的承載力較低，變形較大，所以利用這些柔性樁法處理的地基，其承載力的提高和壓縮性的降低程度一般不太大。
本發(fā)明的目的是提出一種造價(jià)較低、提高地基承載力和降低地基壓縮性的程度較高、適用范圍較大的地基處理方法。
本發(fā)明方法是在地基土中設(shè)置復(fù)合灌注樁來(lái)處理地基，具體方法是首先在地基土中制設(shè)樁孔，成孔方式可以是鉆孔、挖孔或沉管成孔，成孔直徑一般為300～500mm，鉆孔和挖孔一般用于地下水位以上的地基，沉管成孔可不受這個(gè)條件的限制，沉管的下端可以是活瓣樁尖或預(yù)制樁尖，然后在樁孔中安置一下端敞口的管子，該管子的直徑小于樁孔直徑，一般為200～400mm，其入孔深度由設(shè)計(jì)的混凝土芯柱長(zhǎng)度而定，上端出露于地表且有一進(jìn)料漏斗，安置管子時(shí)使其縱軸軸線與樁孔的縱軸軸線重合，接著在管外壁與孔壁之間灌注砂土、碎石、粉煤灰、礦渣等散粒柔性材料或灰土、石灰、石灰-粉煤灰混合物、粘性良土等粘性柔性材料，灌注何種柔性材料由地基土的土質(zhì)、設(shè)計(jì)的復(fù)合樁型以及當(dāng)?shù)夭牧系葪l件確定;再接著通過(guò)進(jìn)料漏斗向管子中間灌注混凝土;最后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)等起吊設(shè)備拔出管子，在地基土中形成復(fù)合灌注樁。灌注的材料量一般可一次灌足，灌注量較大時(shí)可在管子上拔到一定高度時(shí)補(bǔ)灌。在上拔管子的同時(shí)還可利用振動(dòng)或沖擊設(shè)備對(duì)管子進(jìn)行振動(dòng)或沖擊，此時(shí)管子的入孔深度一般與孔深相同，向管外壁與孔壁之間灌注柔性材料后，即可邊拔邊振動(dòng)(或邊拔邊沖擊)管子，待管子拔到芯柱下端設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再向管子中灌注混凝土，最后形成樁身比較密實(shí)的復(fù)合灌注樁。如果芯柱柱身需要配筋，可在向管子中間灌注混凝土前在管子中放置鋼筋籠。當(dāng)使用帶有芯管的特殊沉管灌注樁打樁機(jī)時(shí)，就可省去在樁孔中安置管子這一步(詳見實(shí)施例)。通過(guò)上述步驟在地基土中設(shè)置一系列的復(fù)合灌注樁，從而使地基得以處理。
由于本發(fā)明方法在地基中所設(shè)置的復(fù)合灌注樁由兩部分復(fù)合而成，當(dāng)為散粒柔性材料較少而以混凝土芯柱為主的復(fù)合灌注樁時(shí)，由于芯柱周圍及下端的散粒柔性材料能消除地基土產(chǎn)生的負(fù)摩擦力、上拔力等不良作用對(duì)芯柱的影響，且能給芯柱提供較大的摩擦力和端承力，并承受一部分樁頂荷載，樁的承載力較一般的混凝土樁高，當(dāng)為混凝土芯柱較細(xì)而以柔性材料為主的復(fù)合灌注時(shí)，由于位于樁中心的混凝土芯柱的作用，上部樁體不容易壓壞，荷載能有效地向下傳遞，下部樁體能更大程度地發(fā)揮作用，樁的承載力較一般的柔性材料樁高。所以，利用本發(fā)明方法處理的地基也就較一般的剛性樁法和柔性樁法處理的地基承載力高，壓縮性低。另外，本發(fā)明方法施工簡(jiǎn)單，而且基本上不受土質(zhì)及不良土層厚度等條件的限制，適用于大部分土質(zhì)及具有任意厚度不良土層的地基處理。
附圖描述了利用特殊振動(dòng)沉管灌注樁打樁機(jī)處理濕陷性黃土地基的工藝圖，來(lái)作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例?，F(xiàn)對(duì)照附圖對(duì)實(shí)施例的工藝說(shuō)明如下(1).打樁機(jī)就位，

圖1即表示打樁機(jī)就位后的狀態(tài)。該打樁機(jī)由機(jī)架1、卷?yè)P(yáng)機(jī)2、振動(dòng)錘3、沉管4及料斗5等一些附屬設(shè)備組成。沉管4中間有一下端敞口的芯管6，其長(zhǎng)度與沉管4相同，上端與振動(dòng)錘3及沉管4連接在一起。芯管6上部有一進(jìn)料漏斗7，通過(guò)進(jìn)料漏斗7可加料于芯管6中。沉管4上部有一進(jìn)料漏斗8，通過(guò)進(jìn)料漏斗8可加料于沉管4與芯管6之間。沉管4下端的活瓣樁尖9呈閉合狀態(tài)。地基土由濕陷性黃土狀亞粘土層①和硬粘土層②組成(2).沉入樁管，圖2即表示沉管4的樁尖9沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高(-H)時(shí)的狀態(tài)。利用振動(dòng)錘3的振動(dòng)作用及卷?yè)P(yáng)機(jī)2的加壓作用，使沉管4和芯管6沉入土中。樁尖9進(jìn)入下面硬粘土層②中的長(zhǎng)度一般大于2～3倍的樁徑;
(3).向沉管4及芯管6之間灌注中砂10，圖3即表示灌注中砂后的狀態(tài)。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)2提升料斗5，通過(guò)進(jìn)料漏斗8向沉管4及芯管6之間灌注中砂10，一般可一次灌足。當(dāng)灌注量較大時(shí)，可在下述步驟(5)進(jìn)行到一定程度時(shí)補(bǔ)灌;
(4).向芯管6中灌注混凝土11，圖4即表示灌注混凝土11后的狀態(tài)。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)2提升料斗5，通過(guò)進(jìn)料漏斗7向芯管6中灌注混凝土12，一般也可一次灌足。當(dāng)灌注量較大時(shí)，可在下述步驟(5)進(jìn)行到一定程度時(shí)補(bǔ)灌;
(5).拔出樁管，圖5即表示上拔樁管時(shí)的情況。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)2將振動(dòng)錘3、沉管4及芯管6一起上拔，上拔的同時(shí)利用振動(dòng)錘3對(duì)沉管4和芯管6進(jìn)行振動(dòng)，邊振邊拔，此時(shí)活瓣樁尖9張開;
(6).成型，圖6即表示成型后位于地基中的復(fù)合灌注樁12。復(fù)合灌注樁12由位于樁中心的混凝土芯粒13及芯柱13周圍的中砂11組成。由于中砂10可消除濕陷性黃土層①的濕陷作用對(duì)芯柱13產(chǎn)生的負(fù)摩擦力，而且可給芯柱13提供較大的摩擦力及承擔(dān)一部分樁頂荷載，因而復(fù)合灌注樁12的承載力較高。
通過(guò)上述步驟，就可以在地基中設(shè)置一系列的復(fù)合灌注樁12，由濕陷性黃土層①及硬粘土層②組成的地基就得以處理，這種處理方法較一般的樁基法造價(jià)便宜。
如果在步驟(3)之后即進(jìn)行步驟(5)，待沉管4和芯管6上拔到一定高度之后，再接著進(jìn)行步驟(4)及步驟(5)，最后形成圖7所示的由位于樁中心的混凝土芯柱13和芯柱13周圍及下端的中砂11組成的復(fù)合灌注樁14。
權(quán)利要求
1.一種地基處理方法，其特征是通過(guò)在地基中設(shè)置復(fù)合灌注樁的方法來(lái)處理地基，其步驟包括(1)在地基中制設(shè)樁孔；(2)在樁孔中安設(shè)一直徑小于孔徑的管子；(3)向管外壁與孔壁之間灌注砂土等柔性材料；(4)向管子中間灌注混凝土；(5)利用起吊設(shè)備將管子拔出；(6)在地基中形成復(fù)合灌注樁。
2.如權(quán)利要求1的地基處理方法，其特征是步驟(2)中的管子入孔深度與孔深相同，在步驟(3)之后即進(jìn)行步驟(5)，待管子上拔到一定高度后，再接著進(jìn)行步驟(4)步驟(5)及步驟(6)，進(jìn)行步驟(5)時(shí)利用振動(dòng)設(shè)備或沖擊設(shè)備邊拔邊振動(dòng)或邊拔邊沖擊。
3.如權(quán)利要求1的地基處理方法，其特征是利用帶芯管的沉管灌注樁打樁機(jī)在地基中設(shè)置復(fù)合灌注樁，步驟(1)及步驟(2)簡(jiǎn)化為一個(gè)步驟，進(jìn)行步驟(5)時(shí)利用振動(dòng)錘邊振邊拔。
4.如權(quán)利要求2的地基處理方法，其特征是利用帶芯管的沉管灌注樁打樁機(jī)在地基中設(shè)置復(fù)合灌注樁，步驟(1)及步驟(2)簡(jiǎn)化為一個(gè)步驟。
全文摘要
本發(fā)明為地基處理方法，其屬于地基處理技術(shù)，該發(fā)明是通過(guò)在地基中設(shè)置復(fù)合灌注樁的方法來(lái)處理地基。該方法所設(shè)置的復(fù)合灌注樁可不受地基上不良作用的影響，且荷載能有效地向下傳遞，處理后的地基承載力較高、壓縮性較低。該方法適用于大部分土質(zhì)及具有任意厚度不良土層的地基處理。
文檔編號(hào)E02D5/38GK1071724SQ9110991
公開日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1991年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月15日
發(fā)明者趙海生 申請(qǐng)人:河南省建筑科學(xué)研究所