專利名稱：鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地
基工法。
背景技術(shù)：
在深厚軟土地基場(chǎng)地區(qū)域，存在堆料或堆山體的超載(大于300KPa)時(shí)，地基會(huì)產(chǎn) 生較大沉降，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的水平變形。如采用單一的柔性樁(如砂石樁、攪拌樁、高壓 旋噴樁等)處理，則軟土固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，不能有效控制水平變形，且提供的復(fù)合地基承載力 較小，不能滿足生產(chǎn)需要。如采用單一的鋼性樁(如CRi樁、靜壓樁、灌注樁等)處理，可以 滿足土體固結(jié)時(shí)間、水平位移控制及地基承載力的要求，但施工復(fù)雜、成本較高。因此，有必 要對(duì)兩種工法的使用進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種能有效提高深厚軟土地基承載力、縮短土體固結(jié)時(shí)間、 控制水平變形的能力，且施工方便、成本低的鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法。一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其步驟如下1、施工柔性樁1;2、在柔性樁1中間再施工鋼性樁2 ；3、在柔性樁1和鋼性樁2的樁頂設(shè)置褥墊層3。在步驟3所述的褥墊層3內(nèi)可預(yù)先設(shè)置起拱4或土工格柵5。所述柔性樁1，可采砂石樁、攪拌樁、高壓旋噴樁等。所述鋼性樁2，可采CFG樁、靜壓樁、灌注樁等。本發(fā)明鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法的優(yōu)點(diǎn)是由于在深厚軟土地 基中采用了鋼性樁及柔性樁兩種樁型，既發(fā)揮了鋼性樁承載力大、抗彎性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，也發(fā) 揮了柔性樁排水加速固結(jié)、對(duì)土體擠壓改良的優(yōu)點(diǎn)。該使用工法在生產(chǎn)過(guò)程中施工簡(jiǎn)單、造 價(jià)低，對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利，因此是一種值得推廣和應(yīng)用的新型地基處理工法，特別適用于 大型鋼廠的料場(chǎng)、公園堆山等領(lǐng)域。


圖1為鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法的典型平面圖。圖2為鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法的典型剖面圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一根據(jù)圖1、圖2所示，一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其步驟如 下
(1)施工柔性樁1——砂石樁①幾何參數(shù)樁徑可采用300 800mm，大多數(shù)樁徑選用500mm。樁長(zhǎng)一般以進(jìn)入持力層1 3m 為準(zhǔn)。②置換率m以下式計(jì)算fspk(l) =mfpk+(l-m)fsk式中fspk (1)-復(fù)合地基承載力特征值，kPa ；m—樁土面積置換率；fpk-單樁承載力特征值，kPa,宜通過(guò)單樁載荷試驗(yàn)確定；fsk-處理后樁間土承載力特征值，kPa,宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載力特征值；③樁位布置樁位宜采用等邊三角形或正方形布置，樁間距應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(2)在柔性樁1中間再施工鋼性樁2——CFG樁①幾何參數(shù)樁徑可采用350 600mm，大多數(shù)樁徑選用500mm。樁長(zhǎng)一般以進(jìn)入持力層1 3m 為準(zhǔn)。②單樁承載力以下式計(jì)算 式中Up-樁周長(zhǎng)，m ；qsi—樁側(cè)土摩阻力特征值，kPa ；Ii-各土層厚度，m;A—樁截面積，m2;Qp-樁端阻力特征值，kPa。③鋼性樁2與柔性樁1復(fù)合強(qiáng)度以下式計(jì)算 式中fspk⑵一鋼性樁與柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；Ra-單樁承載力，KN ；Ad-樁體面積，m2。
β-樁間土發(fā)揮系數(shù)；m-樁土面積置換率；fspk (1)-柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；也可采用有限元軟件FLAC3D進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算。④樁間距S樁位宜采用等邊三角形或正方形布置，樁間距應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(3)在柔性樁1和鋼性樁2的樁頂設(shè)置褥墊層3褥墊層3厚度宜取150 300mm，褥墊層3材料宜采用中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石 等，最大粒徑不宜大于30mm。褥墊層3鋪設(shè)宜采用靜力壓實(shí)法。(4)在褥墊層3中設(shè)置預(yù)起拱4為確保樁頂排水通道暢通，防止褥墊層3不均勻沉降從而造成排水通道堵塞，可 預(yù)先設(shè)置起拱4，起拱4的矢高為計(jì)算的最大沉降差。實(shí)施例二根據(jù)圖1、圖2所示，一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其步驟如 下(1)施工柔性樁1——攪拌樁①幾何參數(shù)樁徑不宜小于500mm。濕法的加固深度不宜大于20m，干法不宜大于15m。②置換率m以下式計(jì)算 式中fspk (1)-復(fù)合地基承載力特征值，kPa ；m—樁土面積置換率；Ra-單樁承載力特征值，kPa,宜通過(guò)單樁載荷試驗(yàn)確定；Ap-樁的截面積，m2 ；β -樁間土承載力折減系數(shù)；fsk-處理后樁間土承載力特征值，kPa,宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載力特征值；③樁位布置樁位宜采用等邊三角形或正方形布置。(2)在柔性樁1中間再施工鋼性樁2——灌注樁①幾何參數(shù)樁徑可采用600mm以上樁徑，樁長(zhǎng)一般以進(jìn)入持力層1 3m為準(zhǔn)。②單樁承載力以下式計(jì)算
式中
Up-樁周長(zhǎng)，m ；
Qsi-樁側(cè)土摩阻力特征值，kPa ； Ii-各土層厚度，m; A-樁截面積，m2 ； qp-樁端阻力特征值，kPa。 ③鋼性樁2與柔性樁1復(fù)合強(qiáng)度 以下式計(jì)算
4“2) 二 WU(l-m)/樹(shù)(1)
式中
fspk (2) —鋼性樁與柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；
Ra-單樁承載力，KN;
Ap-樁體面積，Hl2。
β-樁間土發(fā)揮系數(shù)；
m-樁土面積置換率；
fspk(l)-柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；
也可采用有限元軟件FLAC3D進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算。
⑤樁間距S
樁位宜采用等邊三角形或正方形布置，樁間距應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。
(3)在柔性樁1和鋼性樁2的樁頂設(shè)置褥墊層3——比例為3 7的三合土
(4)在褥墊層3中設(shè)置土工格柵5。 實(shí)施例三
根據(jù)圖1、圖2所示，一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其步驟如
-高壓旋噴樁
(1)施工柔性樁1-①幾何參數(shù)
樁徑用半經(jīng)驗(yàn)的方法加以判斷、確定，一般情況下可參考下表
注N為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)，樁徑單位為m。 ②置換率m 以下式計(jì)算
60117
0118
0119
0120 0121 0122
0123
0124
0125
0126
0127
0128
0129
0130
0131
0132
0133
0134
0135
0136
0137
0138
0139
0140
0141
0142
0143
0144
0145
0146
0147
0148
0149
0150
0151
0152
0153
Ap
式中
fspk(l)-復(fù)合地基承載力特征值，kPa ； m-樁土面積置換率；
Ra-單樁承載力特征值，kPa,宜通過(guò)單樁載荷試
驗(yàn)確定； Ap-樁的截面積，m2 ； β-樁間土承載力折減系數(shù)； fsk-處理后樁間土承載力特征值，kPa,宜按當(dāng)?shù)?經(jīng)驗(yàn)取值，如無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載 力特征值； ③樁位布置
樁位宜采用等邊三角形或正方形布置。
(2)在柔性樁1中間再施工鋼性樁2——靜壓樁
①幾何參數(shù)
樁徑可采用300 600mm樁徑，樁長(zhǎng)
②單樁承載力
以下式計(jì)算
式中
Up-樁周長(zhǎng)，m ；
qSi__樁側(cè)土摩阻力特征值，kPa ； Ii-各土層厚度，m; Α-樁有效截面積，m2; qp-樁端阻力特征值，kPa。
③鋼性樁2與柔性樁1復(fù)合強(qiáng)度 以下式計(jì)算
Ap
式中
fspk (2) —鋼性樁與柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；
Ra-單樁承載力，KN;
Ap-樁體面積，Hl2。
β-樁間土發(fā)揮系數(shù)；
m-樁土面積置換率；
fspk(l)-柔性樁復(fù)合地基承載力，kPa ；
也可采用有限元軟件FLAC3D進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算t
⑥樁間距S
般以進(jìn)入持力層1 3m為準(zhǔn)c
樁位宜采用等邊三角形或正方形布置，樁間距應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(3)在柔性樁1和鋼性樁2的樁頂設(shè)置褥墊層3——比例為3 7的三合土本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以根據(jù)施工樁的種類不同組合實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其特征在于其步驟如下①施工柔性樁(1)；②在柔性樁(1)中間再施工鋼性樁(2)；③在柔性樁(1)和鋼性樁(2)的樁頂設(shè)置褥墊層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其特征在于 在步驟③所述的褥墊層(3)內(nèi)預(yù)先設(shè)置起拱(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其特征在于 在步驟③所述的褥墊層(3)中設(shè)置土工格柵(5)。
全文摘要
一種鋼性樁與柔性樁聯(lián)合處理深厚軟土地基工法，其步驟如下(1)施工柔性樁；(2)在柔性樁中間再施工鋼性樁；(3)在柔性樁和鋼性樁的樁頂設(shè)置褥墊層。其優(yōu)點(diǎn)是由于在深厚軟土地基中采用了鋼性樁及柔性樁兩種樁型，既發(fā)揮了鋼性樁承載力大、抗彎性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，也發(fā)揮了柔性樁排水加速固結(jié)、對(duì)土體擠壓改良的優(yōu)點(diǎn)。該使用工法在生產(chǎn)過(guò)程中施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低，對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利，因此是一種值得推廣和應(yīng)用的新型地基處理工法，特別適用于大型鋼廠的料場(chǎng)、公園堆山等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)E02D5/22GK101906773SQ20101023819
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者胡興坤 申請(qǐng)人:中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司