[发明专利]一种地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于深层地基的处理方法。

背景技术

地基处理，尤其是深层地基处理的方法很多，目前主要有，土和灰土桩挤密法、水泥粉煤灰碎石桩和深层搅拌桩等地基处理方法，以及由上述地基处理方法衍生出的载体桩法和夯扩垃圾桩法等地基处理方法。

其中，土和灰土桩挤密法主要用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等的地基加固方法，是有桩间挤密土和填夯的桩共同组成的复合地基，当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜采用土桩；当以提高地基的承载力或水稳性为主要目的时，宜选用灰土桩，处理深度一股为5～15米。

当地基土的含水量大于23％及其饱和度大于0.65时，由于成孔质量不好，拔管后容易缩颈，以及打管时容易对临近已回填的桩体造成破坏，不易采用土和灰土桩挤密法。

水泥粉煤灰碎石桩，是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量的水泥加水搅拌后制成的一种具有一定强度的桩体，其骨料仍为碎石，适合于砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、粘土以及淤泥质粘土等的处理，加固深度一股在6～12米。

深层搅拌法是利用水泥或水泥砂浆作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，又固化剂和软土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，从而提高地基的强度和增大变形模量，是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法，使用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基，对超软土效果更为显著。

但是，深层搅拌法施工时是采用搅拌头与输浆管一体化的设备，当粘土颗粒间粘结力强时，不易搅拌均匀，搅拌过程中易产生抱钻；另外当土质易于搅拌均匀时，却易出现冒浆现象。目前的深层搅拌桩机常用的机架有三种形式：塔架式、桅杆式和步履式，塔架式和桅杆式结构简单、易于加工，应用较多，但其搭设及行走困难，步履式的机械化程度高，塔架高度大，钻孔深度大，但机械费用较高。

载体桩法是一种全新的施工技术，它改变了传统的地基基础处理观念，选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象。普通桩的承载力主要来源于桩的侧摩阻力，而载体桩的承载力主要来自载体，载体通过反复填入建筑垃圾再以3.5吨重锤提升6米进行自由落体夯实，通过三击贯入度等指标控制密实度，随后再夯填一定量的干硬性混凝土，从而由内向外形成干硬性混凝土、填充料和挤密土体形成的载体，使桩端土体得到最优的密实，将上部荷载有效传递给下面的持力土层，达到提高承载力的目的。

夯扩建筑垃圾桩法是由碎石桩延伸而来，是用吊车把重锤吊到一定高度后，自由下落，数次冲击成孔，分层填入废料后夯扩成桩，夯扩垃圾桩适合处理4～8m左右的浅地基。

上述这些地基处理方法用于不同的地基处理中，均具有各自的优点，但其有一个共同的缺点，就是这些地基处理方法在施工过程中，桩体的材料均会向土中扩散，桩体的直径不易控制，各桩体之间的承载力差异较大，这使得这些地基处理方法的最大处理深度一股均控制在15米以内，对超过15米的深地基处理目前尚无经济有效的处理方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种地基处理方法，该方法是在地基中先沉入钢管，然后在钢管中填入素土和/或建筑垃圾，最后注入水泥浆，形成一种支护桩，该方法施工方便，可用于处理超过15米的深地基。

本发明的具体步骤包括：

(1)沉管：采用振动沉拔桩机将钢管和抵靠在钢管下端面的桩尖一起沉入地下，使钢管下端面到达设计标高，桩尖对钢管的下端形成封闭；振动沉拔桩机优先采用液压振动沉拔桩机；在现有技术中，桩尖的使用已非常普遍，能够满足本申请的需要，不再赘述；

(2)在钢管内放置注浆管，注浆管的底部到达桩尖；

(3)制作扩大头：向钢管中填入素土和/或建筑垃圾，将压实杆放入钢管内并压在素土上，用上述振动沉拔桩机的夹具夹持压实杆，对素土和/或建筑垃圾进行振捣，提高素土和/或建筑垃圾的密实度，并使桩尖脱离钢管下端面向下移动，部分素土和/或建筑垃圾从钢管下端溢出并在钢管下端形成扩大头；

(4)继续向钢管内填入素土和/或建筑垃圾，并夯实；

(5)重复步骤(4)直至素土和/或建筑垃圾到达钢管顶部并被密实；

(6)注浆，通过注浆管向扩大头和钢管中进行注入水泥浆，边注浆边向上提拔注浆管，直到整个钢管被注满水泥浆；

(7)注浆结束后拔除钢管，形成支护桩；

(8)在支护桩的顶部铺设褥垫层；