一种复合地基的施工方法技术

本发明专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种新型复合地基。一种复合地基，以地面为顶部，从上到下依次为垫层和地基，所述地基内设置多个竖直向下的桩芯，所述桩芯由散装材料和微生物粘结材料共同组成；所述各桩芯间通过由微生物粘结材料构成的桩间网连接。本发明专利技术利用当地菌联合假单胞菌制备菌剂，而非使用水泥等化工物质作为粘结材料，环保绿色；有效解决了散体材料无法形成一个整体提供长期稳定有效支撑的问题；同时桩间网的设置进一步加强了地基的承重能力和稳固程度。

A New Composite Foundation

The invention belongs to the field of civil engineering, in particular to a novel composite foundation. A composite foundation is composed of a cushion layer and a foundation from top to bottom. A plurality of vertical downward pile cores are arranged in the foundation. The pile cores are composed of bulk materials and microbial bonding materials. The pile cores are connected by a network of microbial bonding materials. The invention uses local bacteria and Pseudomonas spp. to prepare bacterial agent, instead of using cement and other chemical substances as bonding materials, which is environmentally friendly and green; effectively solves the problem that bulk materials can not form a whole to provide long-term stable and effective support; at the same time, the setting of inter-pile net further strengthens the bearing capacity and stability of the foundation.

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合地基
本专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种新型复合地基。
技术介绍
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或置换，或在天然地基中设置加筋材料后形成的地基。主要包括散体材料桩复合地基和水泥桩复合地基(刚性桩复合地基)。其中，散体材料桩复合地基指在天然地基中设置散体材料(如砂石等)作为增强体，通过增强体与土的相互作用来共同承担上部荷载，加快土块排水固接，减小土体工后沉降的人工地基形式。其主要作用在于挤密桩周松散土层，使桩与土层共同承担荷载，以提高地基强度、减少地基变形。使用散体材料桩复合地基，操作方便、成本低廉，但存在散体材料与土壤结合不好，易向周边鼓胀、最终承重效果不佳或不持久等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型复合地基，以解决散体材料与土壤结合不好，易向周边鼓胀、最终承重效果不佳或不持久等缺陷。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种复合地基，以地面为顶部，从上到下依次为垫层和地基，所述地基内设置多个竖直向下的桩芯，所述桩芯由散装材料和微生物粘结材料共同组成；所述各桩芯间通过由微生物粘结材料构成的桩间网连接。优选的，桩间网各连接点间竖直设置顶部超出地面的土工格栅，所述土工格栅超出地面位置设置放液口和引液槽。优选的，所述微生物粘结材料由菌液和氯化钙溶液反应生产。优选的，所述菌液中的微生物包括制备地基当地的微生物和假单胞菌1:1共同组成。优选的，所述菌液的制备方法为：使用牛肉膏蛋白胨培养基对制备地基当地土壤进行富集培养后，移至新的牛肉膏蛋白胨培养基中，再在该培养基上接种等量假单胞菌；扩大培养后，将菌落连带培养基混匀，稀释即得所需菌液；和/或；所述氯化钙溶液的浓度为3.2mol/L。相应的，所述复合地基的施工方法，包括如下步骤：(1)定制与桩坑相适配的桩管，桩管侧壁和底部均设有与通道适配的向下向外突出的导流凸起；(2)在所需地面向下挖出所需深度的基坑；将桩管插入基坑所需位置至所需深度，形成桩坑，撤去桩管；(3)向桩坑3内填放散装材料；填放满后，从桩坑顶部均匀、缓慢向下注入菌液；随后再从桩坑顶部均匀、缓慢向下注入氯化钙溶液；在室温下保持5天以上；(4)铺设垫层至与地面齐平，施工完成。优选的，步骤(2)中，插入桩管后，使用与导流凸起大小适配的长杆，穿过导流凸起向桩坑外刺出通道。优选的，步骤(3)中，注入氯化钙溶液时，使氯化钙带正电，使接地的土工格栅带负电，氯化钙溶液和土工格栅位于同一电回路中，恒定电压0.01～0.05V。优选的，以桩坑体积为参照，所述菌液的注入量为0.05～0.2L/L。优选的，以桩坑体积为参照，所述氯化钙溶液的注入量为0.1～0.3L/L。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过施工当地的优势菌种和假单胞菌共同制备了微生物粘结材料，使散体材料形成一个整体的桩芯；同时通过微生物粘结材料在未粘结成型前的自然流动和渗透，将各桩芯连接起来，在地基内形成整张桩间网。本专利技术利用当地菌制备菌剂而非水泥等化工材料作为粘结材料，环保绿色，有效解决了散体材料无法形成一个整体提供长期稳定有效支撑的问题；同时桩间网的设置进一步加强了地基的承重能力和稳固程度。附图说明图1为本专利技术未注入桩芯时的结构示意图；图2为本专利技术优选实施方式未注入桩芯时的结构示意图；图3为本专利技术优选实施方式注入桩芯后的结构示意图；图4为本专利技术第三种实施方式注入桩芯时的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和对比例对本专利技术进行详细说明。实施例一如图1、2、3所示，一种新型复合地基，以地面为最顶部，从上到下依次为垫层1和地基2，地基2内设置多个竖直向下的桩芯。所述桩芯设置在桩坑3内部，所述桩坑3的坑顶部与地面齐平。桩坑3底部为向下的锥形，坑侧壁设置多个斜向下的小通道31，通道31直径以无法通过桩坑3内填放的散体材料为准，优选直径为毫米级。更优选的方案为：各桩坑3侧壁的通道31末端相互连通。各桩坑3坑底同样设置至少两条向下的通道31，长度为桩坑3深度的1/20～1/5。各桩坑3内部填满散装材料4(如砂石等)和微生物粘结材料5，填满夯实后形成桩芯。所述复合地基的施工方法包括如下步骤：(1)在选定位置的地面向下挖出所需深度的基坑。定制与桩坑3相适配的桩管，桩管侧壁和底部均设有与通道31适配的向下向外突出的导流凸起。将桩管插入基坑所需位置至所需深度，形成桩坑3。后文使用的菌液和氯化钙溶液在渗透作用下可以从导流凸起形成的导流通道流出、渗透到桩管外的土壤中，形成通道31并最终与相邻桩坑3的通道31相连。优选的方式为，使用与导流凸起大小适配的长杆，穿过导流凸起向外刺出通道31；以便帮助菌液和氯化钙溶液随着通道31更顺利地与相邻通道31相连，节约菌液和氯化钙溶液。如图1所示，形成桩坑3后，取出桩管，这时制备的桩芯高度与桩坑3高度相同。为了使桩芯高度高于桩坑3高度，与地面齐平，使后续设置的垫层1中间也存在桩芯，优选的方案为，如图2所示：将桩管设置为分段式结构，分为两段，一段插入地下，形成桩坑3后即取出，另一段位于桩坑3上部，待散装材料4和微生物粘结材料5反应成型后再取出。(2)向桩坑3内填放散装材料4。填放桩坑3后，或填至上段桩管限定位置处后，从桩坑3顶部或上段桩管顶部均匀、缓慢向下注入菌液，以桩坑3体积或桩坑3与上段桩管体积和为参照，注入量为0.05～0.2L/L，菌液中活菌量为3×108CFU/ml。随后再从桩坑3顶部或上段桩管顶部均匀、缓慢向下注入氯化钙溶液，注入量为0.1～0.3L/L，氯化钙浓度为3.2mol/L。菌液和氯化钙溶液共同形成微生物粘结材料5。在室温下保持5天以上，再按现有技术铺设垫层1至与地面齐平，正常养护后，即施工完成。菌液中的微生物与氯化钙反应生成微生物粘结材料5，将散装材料4粘结为整体，从而形成不易鼓胀的桩芯；且各桩芯间形成由微生物粘结材料5构成的有一定硬度的桩间网。其中，所述菌液的制备方法为：对地基制备当地的土壤进行采样，采样范围优选为地基附近方圆20里以内。采样后，使用无菌水配制的PBS溶液对泥样洗涤2～3次，再用无菌水洗涤2～3次。随后将泥样加入无菌水中，用旋转匀浆仪充分打碎混匀，取20ml混合液到含有玻璃珠的富集培养基100ml中，于30℃下，120r/min恒温摇床中振荡24h。再用无菌水对所得产物进行梯度稀释，把上清液稀释至10-4。在无菌操作下，吸取该稀释液涂布于筛选培养基上，37℃、150r/min恒温培养，培养至培养基内出现某些菌落附近明显变红为止。挑取这些菌落，接种于新的富集培养基中继续扩大培养，即获得当地优势菌落。本申请在成都双流进行土壤采集和实验。将当地优势菌落接种于牛肉膏蛋白胨培养基中，再在该培养基上接种等量荧光假单胞菌；25℃下培养1～2天，将菌落连带培养基混匀，稀释至菌液中活菌量为3×108CFU/ml，即得菌液。所述牛肉膏蛋白胨培养基为在常规牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素至尿素浓度为0.3～0.6mol/L。当地菌落筛选的原理为：细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨使培养基的碱性增加，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，指示剂变红，则确定该细菌可以产生脲酶。所述富集培养基为：蛋白胨0.1g、氯化钠0.5g、磷酸二氢钾0.2g、尿素0.2g、葡萄糖0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合地基，其特征在于：以地面为顶部，从上到下依次为垫层(1)和地基(2)，所述地基(2)内设置多个竖直向下的桩芯，所述桩芯由散装材料(4)和微生物粘结材料(5)共同组成；所述各桩芯间通过由微生物粘结材料(5)构成的桩间网连接。

【技术特征摘要】
1.一种复合地基，其特征在于：以地面为顶部，从上到下依次为垫层(1)和地基(2)，所述地基(2)内设置多个竖直向下的桩芯，所述桩芯由散装材料(4)和微生物粘结材料(5)共同组成；所述各桩芯间通过由微生物粘结材料(5)构成的桩间网连接。2.根据权利要求1所述的复合地基，其特征在于：所述桩间网各连接点间竖直设置顶部超出地面的导电材质的土工格栅(6)，所述土工格栅(6)超出地面位置设置放液口和引液槽。3.根据权利要求1或2所述的复合地基，其特征在于：所述微生物粘结材料(5)由菌液和氯化钙溶液反应生成，所述菌液中活菌量＞3×108CFU/ml。4.根据权利要求3所述的复合地基，其特征在于：所述菌液中的微生物由制备地基当地产脲酶微生物和假单胞菌组成；和/或，所述氯化钙溶液的浓度为3.2mol/L。5.根据权利要求4所述的复合地基，其特征在于：所述菌液的制备方法为：将制备地基当地的产脲酶菌落和假单胞菌按接种量为1:1接种于牛肉膏蛋白胨培养基中；扩大培养后，将菌落和培养基混匀，稀释即得所需菌液，所述牛肉膏蛋白胨培养基中，尿素浓度为0.3～0.6mol/L。6.权利要求1～5任意一项所述复合地基的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)定制...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒志乐，林宇，袁涛，田键，刘智宇，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51