[发明专利]夯扩干硬性素混凝土桩复合地基

说明书

技术领域

    本发明涉及一种建筑工程施工领域，具体说是一种夯扩干硬性素混凝土桩复合地基。

背景技术

    在工程实践中，人们发明了复合地基进行地基处理，来改善天然地基的承载和减少地基变形的性能，使其达到上部结构对地基的设计要求。由于混凝土桩具有较强的承重能力，且可以到达地基中地质较硬的岩层，因而目前广泛利用混凝土桩作为地基的承载主体，将其与地基中承载力较弱的土层进行置换形成复合地基，从而提高了地基的承载力，防止地基沉降。其在施工时均采用在工程基础上钻取桩孔，然后在桩孔中置入钢筋骨架（若是采用素混凝土桩则无需置入钢筋骨架），并将搅拌均匀的混凝土填充进桩孔中，同时对混凝土进行振动捣实形成桩体，其中的混凝土主要由水泥、河沙、碎石、固化剂、水组成。这种复合地基中混凝土桩为端承摩擦型，桩体上下直径一致，桩顶竖向荷载主要由桩体阻力承受，在应对一些地质条件相对较弱的软土地基时，混凝土桩的承载力就相对较低，而为了进一步提高地基的承载力，则需要采用直径较大的混凝土桩，这样也就增加了混凝土的用量，同时在搅拌混凝土时也需要使用较多的水，从而使得混凝土桩的施工成本较高。另外，由于软土地基中一般含水量较大，施工时也需要进行排水施工，延长了工期，而且由于地下水的存在，使得这类混凝土桩的凝结期也变长，影响工程进度，导致工程成本较高。

发明内容

    为了解决现有复合地基的不足，本发明提供一种夯扩干硬性素混凝土桩复合地基，夯扩干硬性素混凝土桩复合地基不仅具有承载力高，而且可节约混凝土桩的制造成本，加快工程进度，其社会和经济效益非常明显。

    本发明是通过下述技术方案来实现的：包含有桩身和碎石褥垫层，并在桩身底部设有扩大端头，其中的扩大端头是经采用不低于1t的重锤对桩孔底部进行夯扩，夯扩次数不低于10次，通过对其周围土和端部土高度挤压形成夯扩端头孔，然后再在夯扩端头孔中填筑干硬性素混凝土而形成的，夯扩干硬性素混凝土桩桩身的直径为350~500mm，扩大端头的直径为600~800mm，长度大于1500mm，并在桩体顶部铺设有20~30cm厚的碎石褥垫层。本发明中桩端土体受到夯实挤密作用，桩端土体的压缩模量值和桩端承载力值都得到明显提高，达到加固桩端地基土的作用，将通常复合地基中素砼桩端承摩擦型变为摩擦端承型桩，提升了复合地基的承载力，同时干硬性素混凝土可以充分利用地下水进行渗透硬化水泥，达到一定程度的排水固结桩周围地基土的效果，不需要停工等待以满足通常的灌注混凝土桩的凝期的工期要求，可连续施工，提高施工工效。

    本发明的有益效果是：将通常复合地基中素砼桩端承摩擦型变为摩擦端承型桩，人为地制造了一个相对较硬的桩端持力层，避免了单纯桩土复合地基要求桩端要有较好持力层的问题，扩大了夯扩桩复合地基的适用范围，并可以在不增加混凝土用量节约钢筋的同时，提高复合地基的承载力，而且可充分利用地下水渗透硬化水泥，达到一定程度的排水固结桩周地基土的效果，节约混凝土搅拌工程用水，节约了水资源的同时也节约了工程成本和施工周期，施工方便，效果显著，便于推广使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明中素混凝土桩的平面结构示意图。

图2为本发明的剖面结构示意图。

图中代码说明：1-桩体；2-扩大端头；3-碎石褥垫层；a-混凝土桩直径；b-扩大端头直径；c-扩大端头长度。

具体实施方式

    如图1、图2所示，在需处理场地按设计要求成孔，形成桩孔，采用不低于1t的重锤对桩孔底部进行夯扩，且夯扩次数不低于10次，以使桩孔底部端头呈现出直径较大的夯扩端头孔孔，然后在其中填筑干硬性素混凝土，形成高强度的粘结体扩大端头（2），夯扩干硬性素混凝土桩的直径（a）为350~500mm，扩大端头直径(b)为600~800mm，长度（c）大于1500mm，并在桩体（1）顶部铺设有20~30cm厚的碎石褥垫层（3）。通过对桩孔底部进行夯扩，可对桩底周边地基土进行挤密，形成一个有较好的完整性和抗变形能力的人工持力层，使复合地基承载力得到大幅度提高。同时干硬性素混凝土可以充分利用地下水进行渗透硬化水泥，达到对桩体周围的排水固结效果，也不需要混凝土凝期的工期要求，节约用水的同时，提高施工工效，可广泛适用上部土层承载力较高但厚度不大，而其下部相对软弱土层厚度较大的不能满足设计要求的地基处理工程。