[发明专利]地基处理方法

说明书

本发明涉及一种土木工程中地基处理的方法。

建设工程领域内的地基处理，不论是何种方法施工的桩基或复合地基，虽有各自的长处，但也存在各自的短处。由此，在设计应用上，都受到了自己的局限性。在大厚度以及具有湿陷、液化的特种地基处理，至今没有一个既能解决高承载力的设计要求，又能解决消除湿陷、液化的新方法、新桩种。

打入、压人等方法所制的桩基，往往不是由于动能小，使桩达不到设计要求。就是由于动能大，将桩打断……给工程带来隐患。尤其对大厚度的湿陷、液化的地基处理，它将无可奈何！

各类形式的复合地基，它虽然具有成本低、改良土壤，提高承载力、消除湿陷、液化等优势，但同样存在着承载力低、处理深度有限、不能解决高承载力的设计要求。在工业与民用建筑中的高耸建筑物、由于工程结构设计要求高和规范要求严，它不但使工程造价高，工期增长、而且也没有很好地解决工程地基隐患。

灌注混凝土桩由于孔底虚土、缩径断桩和对于湿陷、液化的消除存在问题，因而在工程设计上受到了限制。

压力灌注桩：虽然它对桩周摩擦力有所发挥，但仍然存在着未能充分发挥桩端承载力和对地基消除湿陷、液化的功能。

挖孔扩底桩：这种桩型，它具有高承载力的功能，但它对湿陷、液化地基的处理也同样没有效果，再因是人工挖孔、经常出现伤亡事故，因而受到禁止使用。

综合以上各种桩基和复合地基的特征，他们都不具备既有高承载力的功能，又有消除大厚度湿陷、液化的作用。

本发明的目的在于提供一种新的地基处理方法，该方法可使地基获得高承载力，同时可消除地基的湿陷、液化。

本发明的上述目的是通过下述新的地基处理方法来实现的，该方法步骤包括：在地基内成孔，向该孔中灌入一定量的混凝土，利用重锤以强动能对上述一定量的混凝土进行夯实使其本身和周围地基土体得以密实，再次向该孔中灌入一定量的混凝土，利用上述重锤以强动能对该第二次灌入的混凝土进行夯实使其本身和周围地基土体得以密实，重复上述混凝土灌入和夯实步骤直至孔口为止。

上述成孔可以是通过螺旋钻钻孔来实现，孔深为10-40cm。

上述成孔可以是通过重锤冲孔来形成。

上述成孔可以是通过静压或震动来形成。

上述成孔是这样实现的，即一边用重锤冲击地基，一边向冲击地基而形成的孔中填入加固料直至形成规定深度的孔。这样成孔方式的优点是一边成孔一边加固地基；同时保证成孔质量，不会出现塌孔。

另外可在孔底反复进行灌入混凝土和对其夯实的步骤以便形成孔底混凝土扩大头。该特征的优点是借助扩大头可形成较大的桩端承载力。

再有，上述对混凝土的夯实可通过强夯重锤来实现。其动能可因不同的情况而有所变化，比如它可为100KNM/M²。

上述加固料可为素土、渣土、灰土。上述材料的混合体或混凝土。

上述混凝土的坍落度为0-8cm，另外混凝土中可掺入活性材料。

上述混凝土为含有水泥并加入沙子和/或石子的混合料。

本发明的优点在于将动力固结和化学凝固结合起来，既能实现高承载力的需要，又能达到消除大厚度湿陷、液化地基的处理，从而为大型高耸工程地基的处理提供了一个新手段。

在本发明中，由于充分发挥了桩端承载力和桩周摩阻力的大大提高，使得桩基的承载力有更大的提高。

在本发明中，所形成的地基既具有刚性基础的特点，如承载力高，又有复合地基的特点，即桩间土得以密实，桩与桩间土形成整体共同承受上部荷载。

另外，桩身材料是经过动力夯实处理的，同时又是水硬性材料，因此作为桩体本身具有密度高，强度高，不会出现断桩的现象。

对于本发明，一般桩径可以为300—3000mm或更大直径。

下面结合附图对本发明方法进行说明。

图1表示采用本发明方法形成的复合地基。

如图1所示，首先采用螺旋钻机形成桩孔，在这里应说明之所以采用螺旋钻机成孔，其优点是既解除深层地基成孔施工的难题，又克服了其它方法成孔的阻抗并可保证桩身质量，之后在孔底灌入混凝土料并用重锤夯实，反复进行该步骤以形成孔底扩大头，然后再以一边灌入混凝土一边夯实的方式形成桩身，并可沿桩身竖向形成多个扩头构成串珠形状。在重锤对混凝土料进行冲、砸、挤、压的作用下，桩底扩大头具有高承载力，而形成的桩身扩大头大大增加了桩的侧摩阻力，因此本发明将对大型高耸建筑物的大荷载和无持力层的桩基处理具有深远意义。