[发明专利]多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法

权利要求书

1.多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，用于软弱或不良地基土的地基加固处理，其特征是以夯击、挤压、冲击和夯扩动力产生的予力作用形成多节扩大头的散粒材料桩复合地基；多节扩大头的散粒材料桩的形成采用予力变刚度夯扩桩机，通过动应力作用将桩管夯压沉入土层中形成桩孔，然后在桩孔内分段投入配掺加材料，配掺加材料为散粒材料，并按设计的予定位置即桩管下方进行夯压扩孔以形成预定的第一节扩大头，一段一段地继续投料和夯扩，即可制成第一节带扩大头的散粒材料桩节；成桩过程即对被加固土体多次施加予力作用；按此方法，提桩管至第二节扩大头位置、再投料、再施予力作用进行夯压扩孔、形成带第二节扩大头的散粒材料桩；重复每节带扩大头及桩段制桩过程、直至夯压成桩到地表，依次形成了多节扩大头的柔性桩；随后，移机重复以上动力成桩过程，最后形成予力作用的多节扩大头变刚度的柔性桩复合地基。

2.根据权利1所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是所述的予力作用的柔性桩复合地基成桩的工艺过程为：

予力夯扩桩机进场组装就位→按设计桩长将桩管沉入土层形成桩孔、逐段投放散粒材料，逐段进行夯击，在桩管下方形成第一节扩大头逐段进行夯击直至一节桩制完、桩管上拨继续投料，重复上一桩节制桩工艺、桩管下方为设计的第二级扩大头位置，重复前面工艺以形成第二节扩大头的桩节→如设计有第三节或更多节的扩大头，则重复前面成桩工艺，直至一根桩制作完成（即到达地表面）→移机下一桩孔就位→重复以上每一根桩制桩工艺过程→全部多节扩大头散粒材料柔性桩施工完成。

3.根据权利要求1所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是夯压夯扩成桩的平面布置采用等边三角形或正方形两种形式；等边三角形或正方形夯压桩的孔间距按下式计算：

等边三角形布置                                                              （1）

正方形布置                   （2）

式中，S — 予力柔性桩复合地基夯压桩孔间距（m）

d — 予力柔性桩复合地基夯压桩的桩径（m）

— 经验修正系数，根据被加固土体的土质条件、夯压力大小和加固处理的指标要求进行选用，当加固软弱和不良地基时，取1.15～1.28；当处理地基基础病理事故时，取1.12～1.30；

和— 分别为被加固处理土体在加固前后的土体重度（kN/m³），在靠近夯压桩桩孔边取土进行试验。

4.根据权利要求3所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是利用一台予力变刚度夯扩桩机单独作业，“沿半工字形“跳孔”施工；也可双机作业，并行错开行进方向，仍沿各自的半工字形“跳孔”施工。

5.根据权利要求2或3所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是多节扩大头桩的节数是2至4节，桩的直径为300-600mm。

6.根据权利要求1或2所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是利用冲击挤压和夯扩所施加动应力的“予力度”控制标准在0.95～0.75，并区别不同土类土质条件及结合工程特点进行合理选择；处理病理事故工程的“予力度”控制范围在0.96～0.78之间。

7.根据权利要求3或4所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是制成的多节扩大头柔性桩根据工程需要制成直桩和斜桩，而斜桩的俯角控制在0～20°之间。

8.根据权利要求1或2所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是夯压散粒材料成桩，该散粒材料包括2:3的建筑垃圾再生粗、细骨料，然后再按设计配制2:8灰土或3:7灰土；

掺加的生石灰为粒径＜6cm的生石灰块，大小匹配合理；并将设计的灰土配比材料通过室内击实试验，以确定其密实度，用以控制每段桩体的投料量；本工法是就地消耗建筑垃圾处理再生骨料的环保型工法（本工法也可采用设计配比的砂、石骨料与生石灰块级配制桩）。

9.根据权利要求2或3所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是在成桩过程中的投料控制要求为：对于直孔每投料0.8～1.4m长施加一次夯击力；对于斜孔为每投料0.6～1.0m长施加一次夯击力，并确保“予力度”控制。

10.根据权利要求2或3所述的多节扩大头散粒材料桩复合地基予力工法，其特征是予力夯扩施工到桩体最后一级扩大头以上部分，灌筑砼或配上钢筋笼制作成地表面一节的扩大头刚性桩；或在桩体施工完成后，在桩顶部分铺设200～500mm的复合地基褥垫层，以调整该柔性桩复合地基变形；对于桩体最后一级扩大头以上部分采用灌筑砼的刚性桩时，也可不进行褥垫层铺设。