專利名稱：軟土地基lcsg樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于軟土地基處理領(lǐng)域，涉及一種軟土地基長芯混凝土復(fù)合碎石樁 (Long-Concrete Short-Gravel樁，以下簡稱“LCSG樁”)與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國基本建設(shè)的不斷發(fā)展，沿海地區(qū)越來越多的高層建筑、高速公路等構(gòu)筑物修建在深厚的軟土地基上。這些軟土地基通常具有含水率大、孔隙比大、強(qiáng)度低、固結(jié)速度慢等特點(diǎn)，在上部構(gòu)筑物施工完畢后通常會產(chǎn)生較大的豎向沉降和側(cè)向變形，且這一沉降變形過程維持較長的時(shí)間，通常需要3至5年甚至更長的時(shí)間才能結(jié)束。如此長時(shí)間的沉降變形過程將嚴(yán)重影響建在其上的構(gòu)筑物的自身安全及其使用效果，有必要對其進(jìn)行加固處理。軟土地基加固處理的方法主要有三類。第一類是減少沉降法，即對軟土進(jìn)行置換處理，用較硬的土或建筑材料代替天然軟土，如灰土置換法。第二類是加速沉降法，即在修建構(gòu)筑物前通過工程手段使軟土地基的沉降提前完成一部分、或使其沉降速度加快，快速穩(wěn)定，如堆載預(yù)壓法。第三類介于第一類和第二類之間，同時(shí)具有減少沉降和加速沉降的作用，如碎石樁法。對于具有深厚軟土層的地基，上述三類方法都存在一定的缺陷。如灰土置換法需要大量的置換材料，這就決定了不可能、也沒必要對深厚軟土地基進(jìn)行置換；堆載預(yù)壓法所需要的預(yù)壓固結(jié)時(shí)間長，將造成工期的加長和工程費(fèi)用的增加，可能導(dǎo)致地基的剪切破壞；碎石樁法減少的沉降量有限且通常在靠近地表處產(chǎn)生較大的側(cè)向變形，影響上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于包括由若干LCSG樁組成的樁基層，所述的LCSG樁包括混凝土樁芯，以及設(shè)置于混凝土樁芯外圍的碎石樁套，水平褥墊層設(shè)置于樁基層的上方，預(yù)壓堆載層設(shè)置于水平褥墊層的上方。進(jìn)一步地所述的混凝土樁芯由圓柱形混凝土灌注而成。所述的碎石樁套環(huán)繞在混凝土樁芯的上部；碎石樁套與凝土樁芯的澆筑成一體組成LCSG樁。所述的碎石樁套的長度為混凝土樁芯長度的一半。優(yōu)選地混凝土樁芯的直徑為0.細(xì)、長度為20. 0m，碎石樁套的直徑約為0. 5m、長度為10m， LCSG樁的間距為2. 5m?；炷翗缎镜闹睆綖?. 6m、長度為30. 0m，碎石樁套的直徑約為0. 8m、長度為15m， LCSG樁的間距為3. 5m。所述的水平褥墊層為碎石、粗砂或者碎石和粗砂的混合料，優(yōu)選地，水平褥墊層采用級配連續(xù)的碎石，水平褥墊層的厚度為0. 5m 0. 6m,在整個(gè)地基范圍內(nèi)鋪設(shè)。[0016]所述的預(yù)壓堆載層為土、石料或者土和石料的混合料。優(yōu)選地預(yù)壓堆載層為粘土，預(yù)壓堆載層的高度為4. 0m，分兩級施加，每級堆載高度2. Om0預(yù)壓堆載層為粉土與塊石混合料，預(yù)壓堆載層的高度為5.細(xì)，分三級施加，每級堆載高度1. 8m。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型的LCSG樁體具有承載、限制側(cè)向變形、豎向排水固結(jié)的作用，同時(shí)對地基土有擠密作用；褥墊層主要具有提供后繼工作場地、水平排水和調(diào)整樁與樁間土應(yīng)力分布的作用，與碎石樁套一起組成豎向、橫向的交叉排水通道；堆載主要具有預(yù)壓固結(jié)、加速排水、減少工后沉降的作用。本實(shí)用新型既可以控制豎向沉降、 又能夠限制側(cè)向位移、同時(shí)還可以提供豎向和橫向的排水通道、加速軟土地基的固結(jié)沉降， 可以確保高層建筑、高速公路等構(gòu)筑物的使用功能、合理的建設(shè)工期并減少工程費(fèi)用。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1是混凝土樁芯；2是碎石樁套；1和2共同形成LCSG樁；3是水平褥墊層； 4是預(yù)壓堆載層。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如圖1所示，圖1為本實(shí)施例的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置， 所述的聯(lián)合處理裝置包括三部分第一部分是由圓柱形混凝土灌注而成的混凝土樁芯1，碎石樁套2設(shè)置于混凝土樁芯1的外圍，本實(shí)施例中，混凝土樁芯1的長度大于碎石樁套2的長度，且碎石樁套2環(huán)繞在混凝土樁芯1的上部；碎石樁套2與凝土樁芯1的澆筑成一體組成LCSG樁。碎石樁套 2的長度根據(jù)軟土地基的相對深度而定，較優(yōu)的為混凝土樁芯1長度的一半。本實(shí)施例中 LCSG樁的混凝土樁芯1的直徑為0.細(xì)、長度為20. Om，碎石樁套2的直徑約為0. 5m、長度為 10m, LCSG樁的間距為2. 5m ；第二部分是水平褥墊層3，水平褥墊層3設(shè)置于LCSG樁的上方，水平褥墊層3為碎石、粗砂或者碎石和粗砂的混合料，水平褥墊層3水平均勻地鋪設(shè)在LCSG樁上的地表上。 本實(shí)施例中，水平褥墊層3采用級配連續(xù)的碎石，水平褥墊層3的厚度為0. 5m，在整個(gè)地基范圍內(nèi)鋪設(shè)；第三部分是預(yù)壓堆載層4，預(yù)壓堆載層4設(shè)置于水平褥墊層3的上方，預(yù)壓堆載層 4為土、石料或者土和石料的混合料，其主要起壓密土體、促使土體中水的排出、以及提前完成部分固結(jié)沉降的作用。本實(shí)施例中，預(yù)壓堆載層4采用當(dāng)?shù)卣惩粒A(yù)壓堆載層4的高度為 4. Om,分兩級施加，每級堆載高度2. Om。本實(shí)施例的軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理方法，包括如下步驟第一步，在地表鋪設(shè)水平褥墊層3 ；水平褥墊層3采用級配連續(xù)的碎石，水平褥墊層3厚度0. 5m，在整個(gè)地基范圍內(nèi)鋪設(shè)；第二步，在已鋪設(shè)好水平褥墊層3的地基上，通過沉管法打設(shè)碎石樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高；[0034]第三步，通過沉管法在原位(即步驟二打樁處)打設(shè)混凝土樁芯1至其設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)把步驟二打設(shè)的碎石樁體擠成環(huán)繞在混凝土樁芯1上部周圍的圓環(huán)形樁套2，形成LCSG 樁(1+2)；第四步，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在場地不同處，按照設(shè)計(jì)位置依次按前述步驟打設(shè)LCSG 樁(1+2)；打設(shè)好的LCSG樁的混凝土樁芯1的直徑為0.細(xì)、長度為20. Om,碎石樁套2的直徑約為0. 5m、長度為10m, LCSG樁的間距為2. 5m。第五步，在打設(shè)好的LCSG樁位上補(bǔ)足水平褥墊層3 ；第六步，在水平褥墊層3上施加預(yù)壓堆載層4 ；預(yù)壓堆載層4采用當(dāng)?shù)卣惩?，堆體高度為4. Om,分兩級施加每級堆載高度2. 0m。第七步，預(yù)壓至設(shè)計(jì)時(shí)間后，卸去預(yù)壓堆載層4，完成地基處理工作。實(shí)施例2 本實(shí)施例的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1， 區(qū)別在于本實(shí)施例中LCSG樁的混凝土樁芯1的直徑為0. 6m、長度為30. Om，碎石樁套2的直徑約為0. Sm、長度為15m，LCSG樁的間距為3. 5m ；水平褥墊層3采用級配連續(xù)的碎石、粗砂混合料，厚度0. 6m，在整個(gè)地基范圍內(nèi)鋪設(shè)；預(yù)壓堆載層4采用當(dāng)?shù)胤弁僚c塊石混合料， 堆體高度為5.細(xì)，分三級施加，每級堆載高度1. Sm。經(jīng)檢測，采用本實(shí)用新型的LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置及其方法，在控制豎向沉降、限制側(cè)向位移、提供豎向和橫向的排水通道、加速軟土地基的固結(jié)沉降等方面，具有顯著工程效果，可以確保高層建筑、高速公路等構(gòu)筑物的使用功能、合理的建設(shè)工期并減少工程費(fèi)用。
權(quán)利要求1.一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于包括由若干LCSG樁組成的樁基層，所述的LCSG樁包括混凝土樁芯，以及設(shè)置于混凝土樁芯外圍的碎石樁套， 水平褥墊層設(shè)置于樁基層的上方，預(yù)壓堆載層設(shè)置于水平褥墊層的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于所述的混凝土樁芯由圓柱形混凝土灌注而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于所述的碎石樁套的長度為混凝土樁芯長度的一半，碎石樁套環(huán)繞在混凝土樁芯的上部； 碎石樁套與凝土樁芯的澆筑成一體組成LCSG樁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于混凝土樁芯的直徑為0.細(xì)、長度為20. 0m，碎石樁套的直徑約為0. 5m、長度為10m，LCSG 樁的間距為2. 5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于混凝土樁芯的直徑為0. 6m、長度為30. 0m，碎石樁套2的直徑約為0. Sm、長度為15m， LCSG樁的間距為3. 5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于預(yù)壓堆載層堆體高度為4. Om,分兩級，每級堆載高度2. 0m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，其特征在于預(yù)壓堆載層堆體高度為5.細(xì)，分三級，每級堆載高度1. Sm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種軟土地基LCSG樁與堆載預(yù)壓聯(lián)合處理裝置，包括LCSG樁、水平褥墊層和預(yù)壓堆載層。所述的LCSG樁由較長的混凝土樁芯和較短的碎石樁套組成，且樁芯與碎石樁套澆注在一起；所述的水平褥墊層由碎石、粗砂或者碎石與粗砂的混合料組成；所述的預(yù)壓堆載層由土、石料或者土和石料的混合料。本實(shí)用新型集合了混凝土長樁的豎向沉降與側(cè)向變形控制和碎石短樁的擠密、排水作用，從而提高地基強(qiáng)度，減少竣工后的沉降量；同時(shí)具有堆載預(yù)壓法的加速固結(jié)作用，有效減少工期。
文檔編號E02D5/30GK202202318SQ20112023164
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者王偉 申請人:紹興文理學(xué)院