專(zhuān)利名稱(chēng)：袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淺層復(fù)合地基處理方法，特別涉及處理深厚軟弱土地基的袋裝夯 實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于軟土地基具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、 固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差大的特點(diǎn)，地基承 載力普遍很低，整體穩(wěn)定性較差，因此在利用此類(lèi)軟弱地基時(shí)工程上必須采取適當(dāng)?shù)牡鼗?處理方式。現(xiàn)階段對(duì)軟土地基采用的最主要處理方式是復(fù)合地基技術(shù)，使得天然地基部分 土體得到增強(qiáng)，形成預(yù)定深度和范圍的加固土。復(fù)合地基處理軟弱地基土主要有以下幾種 方法(1)摻加固化劑(水泥土樁、石灰樁、灰土樁等)；(2)散粒體材料置換(碎石樁、砂 樁)；(3)預(yù)制成型樁(低強(qiáng)素混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼管樁等)。以上幾種復(fù)合地基處 理方法主要處理大范圍軟土地基，在軟土地基處理中有著廣泛應(yīng)用。小場(chǎng)地深厚軟弱地基指建筑場(chǎng)地范圍在100 5000m2，軟弱土層厚度> IOm,此類(lèi) 地基上建筑為小型點(diǎn)式建筑(庫(kù)房、泵房、水閘等)或其它臨時(shí)性建筑，自重輕，影響深度范 圍有限(5 8m)，對(duì)地基土的處理要求相應(yīng)降低。根據(jù)小場(chǎng)地軟土地基的特點(diǎn)，大范圍軟 弱地基處理方式不能完全滿足要求，存在樁體入土深度過(guò)深(一般貫穿透軟土層)，樁徑大 (600 1000mm)，施工機(jī)械笨重進(jìn)場(chǎng)困難，施工工藝復(fù)雜，費(fèi)用相對(duì)高等弱點(diǎn)，因而對(duì)小場(chǎng) 地軟弱地基的復(fù)合地基加固處理，已有的復(fù)合地基施工方法存在一定的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是小場(chǎng)地深厚軟弱地基處理方法，提供一種有效淺層 軟弱土復(fù)合地基處理方案——袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法。通過(guò)此處理方 案發(fā)揮小直徑水泥土樁優(yōu)點(diǎn)，降低工程造價(jià)，簡(jiǎn)化施工工序，滿足施工要求。技術(shù)方案為了達(dá)到上述解決方案，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是向軟弱地基土中添加袋裝夯實(shí) 水泥粘土拌合料，水泥水化生成決定強(qiáng)度的主要膠結(jié)成分硅酸三鈣，化學(xué)反應(yīng)式為2(3Ca0 Si02)+6H20 — 3Ca0-2Si02 ·3Η20+30&(0Η)2。夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基采用的水泥土孔外機(jī)械拌 合，均勻性好，水泥土樁體強(qiáng)度以水泥水化物的膠結(jié)作用為主，樁體密度增加也是構(gòu)成樁體 強(qiáng)度的重要因素，夯實(shí)樁體深度范圍內(nèi)強(qiáng)度均勻。本發(fā)明采用了以下施工步驟1、鉆機(jī)預(yù)鉆孔①由場(chǎng)地土特點(diǎn)和建筑物形式確定地基加固深度與小直徑水泥土 樁樁間距；②小型鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟就位鉆孔至預(yù)定深度(5 IOm)，直徑100 150mm。2、土工管袋布設(shè)①制作長(zhǎng)度大于孔深0. 5 1. Om,直徑為130 180_ 土工管 袋；②鉆桿導(dǎo)引土工管袋插入樁孔內(nèi)部；③確認(rèn)管袋底端到達(dá)樁孔底。3、配置水泥土 ①選用低標(biāo)號(hào)無(wú)凝塊普通硅酸鹽水泥或礦碴水泥；②拌合土料采用基坑開(kāi)挖或成孔產(chǎn)生的顆粒< 15mm、剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)的粘性土或低塑性粉土 ；③水泥干 粉與拌合粘土按設(shè)計(jì)灰土比在攪拌設(shè)備中拌合均勻。4、填料夯實(shí)擠密①填料前開(kāi)動(dòng)偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)空夯3擊，密實(shí)樁底；②取 出夯錘，底層填筑1. Om高水泥土拌合料，小于50kg夯錘夯擊3 6次，落高0. 8 1. Om ；③ 底層夯實(shí)后，填筑第二層料，填高1. 0 1. 2m,夯錘落高1. Om夯實(shí)；③填料距地面1. Om左 右時(shí)，減小填料高度，減小夯錘落高至0. 5m逐層夯實(shí)。5、養(yǎng)護(hù)成樁地基中自然養(yǎng)生一周，水泥水化膠結(jié)，水泥土樁體成形。6、粗粒料墊層袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基具備強(qiáng)度后，加固區(qū)地表鋪設(shè) 300 600mm厚粗粒料墊層，小型碾壓設(shè)備碾壓或夯實(shí)設(shè)備夯擊密實(shí)。本發(fā)明是一種處理小面積軟弱深厚軟土層的袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基 施工方法。其特征是將小直徑土工管袋與傳統(tǒng)水泥土樁處理方法結(jié)合起來(lái)，利用水泥的膠 結(jié)加固、土工管袋的約束作用有限擠密周?chē)馏w，形成高密度微型群樁效應(yīng)，提高地基承載 力。袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基利用土工管袋的包裹約束作用減小傳統(tǒng)水泥土樁直 徑與水泥土在地基中的流失，降低樁體入土深度，達(dá)到淺層軟弱場(chǎng)地土復(fù)合地基加固效果。 相較于大面積軟土地基的水泥土樁方法，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、施工速度快、施工設(shè)備小型 化、用料省、造價(jià)低的特點(diǎn)?？梢栽谛?chǎng)地深厚軟弱土地基處理工程中推廣使用。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基充分利用小場(chǎng)地深厚軟弱地基的 特點(diǎn)，是處理淺層軟弱地基的有效復(fù)合地基處理方式，具有就地取材，以土治土，原位處理、 深層加密和費(fèi)用較低的特點(diǎn)；克服了傳統(tǒng)水泥攪拌樁樁體強(qiáng)度不均勻和樁身強(qiáng)度過(guò)分依賴(lài) 水泥膠結(jié)能力的缺陷。采用高強(qiáng)小直徑土工管袋填裝夯實(shí)水泥土拌合料，有限擠密樁身周 圍土體，形成高密微型群樁效應(yīng)，提高土體強(qiáng)度。為保持和提高水泥土樁體的自立性，選用 高強(qiáng)小直徑土工管袋約束樁身，約束夯實(shí)水泥土體。袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基能 明顯改善淺層地基土的工程性質(zhì)，有效提高地基土的強(qiáng)度，減小工后沉降，是處理小場(chǎng)地軟 土地基行之有效的方法。相較于大面積軟土地基的水泥土攪拌樁方案，本發(fā)明具有施工速 度快、無(wú)環(huán)境污染、質(zhì)量易控制、工藝簡(jiǎn)單、施工設(shè)備小型化、用料省、造價(jià)低等特點(diǎn)。因此， 本發(fā)明方案可作為特定的小場(chǎng)地軟弱土地基處理方案。


附圖為袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法示意圖。圖中1樁機(jī)成孔；2鋪設(shè)土工管袋；3筑底層料夯擊密實(shí)；4依次填料夯擊密實(shí)。
實(shí)施例下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法具體施工 步驟(1)鉆機(jī)預(yù)鉆孔①根據(jù)場(chǎng)地特點(diǎn)和建筑物形式確定軟弱土地基加固深度為7m， 樁間距為600mm，三角形布置；②應(yīng)用洛陽(yáng)鏟成孔，鉆孔至預(yù)定深度7m，直徑130mm，完成樁 機(jī)成孔過(guò)程1 ；③成孔后，鉆桿暫不提出，以防孔壁頸縮閉合(2) 土工管袋布設(shè)①制作大于孔深0. 5m, 7. 5m長(zhǎng)土工管袋，管袋直徑為160mm ； ②利用洛陽(yáng)鏟鉆桿導(dǎo)引將土工管袋插入樁孔內(nèi)部，插設(shè)土工管袋過(guò)程中，控制鉆桿下降速度為2 3m/min，防止鉆桿將管袋頂破，或引起孔壁塌陷；③根據(jù)鉆桿入孔深度確認(rèn)管袋底 端到達(dá)樁孔底，緩慢提升鉆桿，完成土工管袋鋪設(shè)過(guò)程2。(3)配置水泥土 ①選用低標(biāo)號(hào)無(wú)凝塊普通硅酸鹽水泥或礦碴水泥；②拌合粘土 采用成孔產(chǎn)生的顆粒直徑< 15mm、剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)的低塑性粉土 ；③水泥干粉與拌合土按 設(shè)計(jì)17灰土體積比在拌合設(shè)備中拌合均勻。(4)填料夯實(shí)擠密①填料前開(kāi)動(dòng)偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)空夯3擊，夯實(shí)樁底；② 提出夯錘，填灌1. Om高底層水泥土混合填料，小于50kg夯錘夯擊3 6次，落高0. 8 1. Om,完成填筑底層料夯擊密實(shí)過(guò)程3 ；③依次填筑上層料，填高1. 0 1. 2m，夯錘落高 1. Om夯實(shí)，完成依次填料夯擊密實(shí)過(guò)程4。④填料距頂1. Om左右時(shí)，減小填料高度為0. 3m, 減小夯錘落高至0. 6m夯實(shí)，直至地表。(5)養(yǎng)護(hù)成樁地基中自然養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)一周。成樁后，減少重型設(shè)備在處理后地基 上移動(dòng)，待水泥土固結(jié)強(qiáng)化，樁體成形，地基形成袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基。(6)粗粒料墊層樁體成形具備強(qiáng)度后，加固區(qū)地表鋪設(shè)500mm厚碎石料墊層，小 型夯擊設(shè)備輕錘密夯，密實(shí)表層粗粒料墊層。根據(jù)工程完工后現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)際測(cè)試情況，小場(chǎng)地深厚軟土地基天然承載力為 30 50kPa，采用袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法處理后，地基承載力提高到 100 120kPa，中心地表施工期間實(shí)際沉降< IOcm能夠滿足一般中小型建筑物對(duì)地基承載 力的要求，工后效果顯著。本發(fā)明方案工程造價(jià)是一般復(fù)合地基方案的60 70%，同時(shí)工 期縮短一半，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求
袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法，其特征是采用如下施工步驟(1)鉆機(jī)預(yù)鉆孔開(kāi)挖直徑100～150mm，深度5～10m孔；(2)土工管袋布設(shè)①制作長(zhǎng)度大于孔深0.5～1.0m，直徑為130～180mm土工管袋；②鉆桿導(dǎo)引土工管袋插入樁孔內(nèi)部；③確認(rèn)管袋底端到達(dá)樁孔底；(3)配置水泥土①選用低標(biāo)號(hào)無(wú)凝塊普通硅酸鹽水泥或礦碴水泥；②拌合土料采用基坑開(kāi)挖或成孔產(chǎn)生的顆粒≤15mm、剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)的粘性土或低塑性粉土；③水泥干粉與拌合粘土按設(shè)計(jì)灰土比在攪拌設(shè)備中拌合均勻；(4)填料夯實(shí)擠密①填料前開(kāi)動(dòng)偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)空夯3擊，密實(shí)樁底；②取出夯錘，底層填筑1.0m高水泥土拌合料，小于50kg夯錘夯擊3～6次，落高0.8～1.0m；③底層夯實(shí)后，填筑第二層料，填高1.0～1.2m，夯錘落高1.0m夯實(shí)；③填料距地面1.0m左右時(shí)，減小填料高度，減小夯錘落高至0.5m逐層夯實(shí)；(5)養(yǎng)護(hù)成樁地基土中自然養(yǎng)生一周，水泥土固結(jié)強(qiáng)化，水泥土樁體成形，具備強(qiáng)度；(6)粗粒料墊層地基表層鋪設(shè)300～600mm厚粗粒料墊層，碾壓或夯擊密實(shí)。
全文摘要
本發(fā)明是一種處理小面積軟弱深厚軟土層的袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基施工方法。其特征是將小直徑土工管袋與傳統(tǒng)水泥土樁處理方法結(jié)合起來(lái)，利用水泥的膠結(jié)加固、土工管袋的約束作用有限擠密周?chē)馏w，形成高密度微型群樁效應(yīng)，提高地基承載力。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)袋裝夯實(shí)小直徑水泥土樁復(fù)合地基利用土工管袋的包裹約束作用減小傳統(tǒng)水泥土樁直徑與水泥土在地基中的流失，降低樁體入土深度，達(dá)到淺層軟弱場(chǎng)地土復(fù)合地基加固效果。相較于大面積軟土地基的水泥土樁方法，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、施工速度快、施工設(shè)備小型化、用料省、造價(jià)低的特點(diǎn)。可以在小場(chǎng)地深厚軟弱土地基處理工程中推廣使用。
文檔編號(hào)E02D3/08GK101899828SQ201010158538
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者張文慧, 張海霞, 張福海, 王保田, 郭帥杰 申請(qǐng)人:河海大學(xué)