[发明专利]一种有效控制沉降的蘑菇型搅拌复合桩及施工方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及岩土工程中对软弱地理处理的加固技术，通过在蘑菇型水泥土搅拌桩体插入高强芯材形成组合桩体，将大大提高复合桩体的桩身强度，提高压力扩散角，可有效控制地基沉降，降低工程造价。

二、技术背景

在我国沿海、沿江等地区的工程建设中，普遍存在地基土软弱、稳定性差、承载力偏低的特点，尤其在经济发展较快地区，用于地基处理的费用，每年将有千亿元以上。目前，在我国地基处理工程中，采用的技术主要有：振动碾压、堆载排水、水泥土搅拌桩或高压旋喷桩等地基处理技术。这些处理技术由于存在着后期沉降难以控制等缺陷，在对沉降控制要求较高的地基处理地方，往往受到应用限制。深层搅拌桩体本身由于强度较低，常常难以满足承载力的要求，高压旋喷桩因为水泥用量较高，将使施工成本大幅提高。

鉴于上述处理技术分别使用存在的施工效果难以控制、桩身强度较低等缺陷，经过多年的工程实践研究，我们发明了一种新的地基处理技术——一种有效控制沉降的蘑菇型搅拌复合桩及施工方法，该桩型不仅克服了目前常用地基处理技术的种种不足，而且是一种既有效控制工后沉降、提高压力扩散角，又经济的新型地基处理技术。

三、发明内容

一种有效控制沉降的搅拌复合桩及施工方法是在蘑菇型的单轴深搅水泥土桩中心插入预制混凝土方桩，或钢管，或钢筋、或竹木材料作为芯材而形成的一种新型复合桩，它是由蘑菇型水泥土搅拌桩与强度很高的芯桩两部分组成，如图1所示。

使用单轴搅拌桩机，首先将土体与水泥浆液拌合形成水泥土，然后通过振动插入一根(或数根)芯材(预制混凝土方桩，或钢管，或钢筋、或竹木材料等)复合而成的桩体。这样形成的复合桩具有较高的桩身强度和刚度，将能满足不同的承载和变形控制要求。通过深层搅拌水泥土桩和芯桩的有效结合，形成的复合桩，其承载力要比芯桩承载力提高30％，而综合造价却降低30％以上。

具体的特点如下：

(1)承载力高：通过水泥土搅拌桩中插入芯桩的有效组合，大大增加了搅拌桩的竖向承载力；

(2)提高了压力扩散角：通过蘑菇型的搅拌桩形，

(3)工程造价低：与同承载力其它桩型相比，工程造价降低40％以上；

(4)适用地层广泛：淤泥、淤泥质粘土、粘土、粉土、粉砂层等；

(5)桩体质量易控制：插入搅拌桩的芯材质量易控制；

(6)加固软土地基：可作为复合地基的增强体，对淤泥、淤泥质土等进行地基加固；

(7)控制工后沉降效果好：可作帷幕止水支护桩，克服了深搅只能止水不能支护的不足；

(8)经济环保：噪音小、无污染，经济环保。

四、附图说明(正文内容)

图1蘑菇型搅拌复合桩的剖面图

图2蘑菇型搅拌复合桩的平面图

1-蘑菇型顶部的深层搅拌水泥土桩；2-蘑菇型下部的深层搅拌水泥土桩；3-刚性芯材(预制混凝土方桩，或钢管、或竹木材料)

五、具体实施方式

(1)、首先用单轴变径搅拌桩机，将土体与水泥浆液拌合形成蘑菇型水泥土搅拌桩体

(2)、然后通过振动或自重插入一根(或数根)芯材(预制混凝土方桩，或钢管，或钢筋、或竹木材料)复合而成的桩体。

(3)、加入的芯材要保证在蘑菇型水泥土搅拌桩体的中心位置，即插入的芯材中心应与搅拌桩的中心重合。