[发明专利]一种流塑状软土地基加固结构及加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程，特别涉及一种流塑状软土地基加固结构及加固方法。

背景技术

流塑状软土大量分布在我国的沿海地区，它具有高含水率，有的甚至超过100%，土体孔隙比大，压缩性高，有的土体中的孔隙的体积达到固体体积的25倍，高灵敏度，抗剪强度很低，一般不超过5kPa，易产生蠕动等特性。

柔性桩处理时，极易因桩周土体强度太低而不能提供足够的侧向约束力，发生侧向鼓胀而导致整个复合地基失效。

半刚性桩，如钻孔压灌素混凝土桩（CFG桩）加固流塑层尤其是倾斜流塑层时，承受动荷载（如施工时桩周正灌注沉管的桩对已施工的桩的影响、路基车辆荷载、地震荷载等）时，极容易遭受土体给它的剪切力而出现断桩，此外，在深厚软土层，常常需要将桩打至较深土层，而CFG桩由于其抗剪强度低，常出现断桩，桩长通常只能设计为10-15m。

刚性桩，如预应力管桩、水泥搅拌桩等处理时，孔隙水不易消散，且由于其与建筑物刚性连接，一旦发生地震，建筑桩的震动将直接牵连到建筑体的震动，因此其抗震性能较差。且预应力管桩造价高。

综上所述，在现有的流塑状软土地基加固措施中，柔性桩处理流塑状软土强度不够，而刚性桩处理则不易排水且造价太高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种流塑状软土地基加固结构，可有效抵抗动荷载，提高CFG桩抗剪强度，并扩大CFG桩的使用范围。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种流塑状软土地基加固结构，包括纵向、横向间隔设置于流塑状软土层内的钻孔压灌素混凝土桩，以及铺设于钻孔压灌素混凝土桩顶面的褥垫层，基础构筑于褥垫层之上，其特征是：所述钻孔压灌素混凝土桩表面外包裹土工布内套筒，土工布内套筒表面外包裹粘结土工格栅外套筒。

所述褥垫层由依次铺设的下褥垫层、土工格栅层和上褥垫层复合构成。

本发明所要解决的另一技术问题是提供采用上述流塑状软土地基加固结构的流塑状软土地基加固方法，该方法包括如下步骤：①钻桩孔至设计深度；②下放保护套管至桩孔内，套管内放置粘结为一体的土工布内套筒、土工格栅外套筒；③向套管内泵压钻孔压灌素混凝土桩混合料；④抽除套管，清除桩间土保护土层和钻孔压灌素混凝土桩桩头至桩顶设计标高；⑤施工褥垫层。

本发明具有如下有益效果，孔隙水可沿着桩外土工格栅及时排出，可极大地提高CFG桩的抗剪强度，且有利于地震荷载时孔隙水压力的消散；在土工布内套筒和土工格栅外套筒的径向约束下，桩身刚度得到很大的提高，由于提高了CFG桩抗剪强度，CFG桩可设计得更长，嵌入稳定下卧层中，从而提高了桩的侧摩阻力和端承载力，并能有效地减小变形，可极大地扩大CFG桩的使用范围；土工布内套筒可避免成桩过程中淤泥填充进来造成缩颈和桩身夹泥，以及沉桩时进水等成桩质量问题，防止周围腐蚀物质对桩身的侵蚀，提高CFG桩的耐久性；土工格栅外套筒外表面粗糙，有利于侧摩阻力的发挥；在褥垫层中设置的土工格栅层可对地基进行水平向加筋，减小差异沉降；施工简单，节省资金，土工布内套筒和土工格栅外套筒可在工厂统一生产，且其造价不高。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本发明一种流塑状软土地基加固结构的断面示意图；

图2是图1中A局部的放大示意图；

图3是图1中B局部的放大示意图；

图4是本发明一种流塑状软土地基加固结构的排水示意图，土中箭头表示排水方向；

图5是本发明一种流塑状软土地基加固结构沿桩体外缘排水细部示意图。

图中构件、部位名称及所对应的标记：钻孔压灌素混凝土桩10、土工布内套筒11、土工格栅外套筒12、上褥垫层21、下褥垫层22、土工格栅层23、基础30。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，本发明的一种流塑状软土地基加固结构，包括纵向、横向间隔设置于流塑状软土层内的钻孔压灌素混凝土桩10，以及铺设于钻孔压灌素混凝土桩10顶面的褥垫层，基础30构筑于褥垫层之上。参照图3，所述钻孔压灌素混凝土桩10表面外包裹土工布内套筒11，土工布内套筒11表面外包裹粘结土工格栅外套筒12。

参照图3，所述土工布内套筒11沿钻孔压灌素混凝土桩10全长包裹，且底端封口，具有隔离、防水、防腐蚀和加筋的作用，土工布底部封口，包裹在水泥粉煤灰碎石桩体的外表面，与其固结成一个整体，将桩体材料与周围土体隔离开，为桩体提供极大的径向约束力，提高桩体的刚度。