一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础及施工方法，涉及软土地基施工领域。该基础包括：边侧粉喷桩、中侧粉喷桩、袖阀管、土工布、褥垫层、素混凝土垫层、下侧注浆孔注浆料以及上侧注浆孔注浆料；所述袖阀管下侧设置有下侧注浆孔，上侧设置有上侧注浆孔，自上而下依次穿过素混凝土垫层、褥垫层、土工布和软土地基。施工时，下侧注浆孔注浆料由袖阀管下侧设置的下侧注浆孔对基础灌注水泥浆而形成，上侧注浆孔注浆料由袖阀管上侧设置的上侧注浆孔对褥垫层灌注水泥浆而形成。本发明专利技术可使海相软基地基上建筑物基础免设抗浮桩，从而使基础的处理大大简化，极大地节约工程造价。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础及施工方法
本专利技术涉及软土地基施工领域，具体涉及一种可应用于海相软土地基上建筑物的新型基础及施工方法。
技术介绍
我国东部沿海地区软土分布广泛，特别是分布着大量的海相软土。海相软土是第四纪全新世以来，在静力或缓慢流水环境下沉积，并经过长期生物化学作用而形成的软黏土。软土一般是指直径小于0.075mm，颗粒一般占土样质量的50%以上，海相软土一般具有高含水率、高压缩性、低强度、低渗透性、高灵敏度、高有机质含量、流变性能显著等特点。因海相软土基普遍存在地下水位较高，地基土承载力较小等特点，故在该类软基上修筑建筑物时一般需先对软基进行加固，使软基承载力满足设计要求后，再进行建筑物主体结构建设。近年来随着我国城市化进程的加速推进，城市道路提升改造的项目日益增多，大量的城市综合管廊、下穿隧道等被不断兴建。目前针对海相软基的地基处理，国内应用较多的是袋装砂井法、塑料排水板法、超载预压法、碎石桩法、旋喷桩法、粉喷桩法等。其中尤以粉喷桩复合地基法（简称“粉喷桩法”）较为常见，粉喷桩法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱状体，从而满足地基处理及建筑基础的设计要求。粉喷桩法是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法，具有施工机械简单、施工简单、操作方便、加固成本低等诸多优点，能有效地提高软土地基的稳定性，减少和控制软基的沉降量。粉喷桩法最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。鉴于粉喷桩法的上述优点，故其在海相软基地基处理中被广泛应用。以海相软土地基上综合管廊的基础处理为例，常规做法中，综合管廊底部基础处理时，降排水作业完成后，多采用粉喷桩对基础进行加固，粉喷桩多采用矩形或梅花形布置，为满足综合管廊的抗浮要求，一般需要在基坑中相应地设置部分抗拔桩，抗拔桩多采用钢筋混凝土灌注桩的形式。或者基础处理时不采用粉喷桩，直接采用灌注桩对软基进行直接加固，此时灌注桩兼起到抗拔桩的作用。常规做法中，当软基采用粉喷桩加固完毕后，在其上部需设置褥垫层，褥垫层一般采用碎石垫层，或由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的复合材料。褥垫层的作用主要有：①保证桩、土共同承担荷载；②调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用。在褥垫层上方一般需设置素混凝土垫层，素混凝土垫层施工完成后，在综合基础底板与素混凝土垫层之间一般需做防水（比如：由下至上依次施工1.5mm厚聚氯乙烯防水卷材（内增强型）、隔离层（聚乙烯薄膜）和50mm厚C20细石混凝土保护层），最后在防水层上方绑扎底板钢筋，浇筑综合管廊混凝土底板。上述海相软基地基处理的常规做法存在的问题是：①因粉喷桩施工，导致桩间土的扰动较大，致使桩间土的渗透性加大；②常规做法中褥垫层的透水性一般较大，施工完成后，当地下水位高于综合管廊基础底板时，在渗透水压的作用下，褥垫层内部会充满渗透水。在①、②的综合作用下，综合管廊基础底板下侧受到的上浮力一般较大。常规做法中，为了保证综合管廊运行期正常使用，在高水头下不发生抗浮破坏，常常通过在底板下侧设置抗拔桩（亦称“抗浮桩”）或抗拔锚杆来增加综合管廊的抗浮能力。工程中的抗浮桩在极端工况下可能承受由建筑物（构筑物）传递给桩体的浮力，此时桩体需承受拉应力，粉喷桩因桩体材料主要为固化的水泥土，故不能承受较大的拉力，因此工程中抗浮桩一般多采用钢筋混凝土灌注桩的形式，其造价一般也较高。由上述常规做法中海相软基地基的处理过程可见，常规做法中，因基础处理时需综合考虑基础底板的抗浮要求，故设置了抗拔桩，从而使得基础的加固施工过程繁琐、施工中需用到的钢筋较多，进而使得海相软基地基上的综合管廊的基础处理过程较繁琐、造价较高。为克服海相软基地基上综合管廊、下穿隧道等建筑物施工时，当建筑物所在处地下水位较高时，一般需在基础底板下方设置抗拔桩，从而使基础施工工期较长、造价较高这一技术难题，急需通过技术改进等措施来解决所提出的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的：提供一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其突出优点在于，采用了该新型基础后，海相软基地基上的基础无需设置抗拔桩，且运行效果良好。为达到上述技术效果，本专利技术提出了一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其特点在于：所述新型基础包括：边侧粉喷桩、中侧粉喷桩、袖阀管、土工布、褥垫层、素混凝土垫层、下侧注浆孔注浆料以及上侧注浆孔注浆料；所述边侧粉喷桩布置在基础左右两侧，所述中侧粉喷桩位于边侧粉喷桩的内侧，所述袖阀管下侧设置有下侧注浆孔，上侧设置有上侧注浆孔，自上而下依次穿过素混凝土垫层、褥垫层、土工布和软土地基；所述下侧注浆孔注浆料由袖阀管下侧设置的下侧注浆孔对基础灌注水泥浆而形成，所述上侧注浆孔注浆料由袖阀管上侧设置的上侧注浆孔对褥垫层灌注水泥浆而形成。所述边侧粉喷桩单排布置或双排布置或多排布置，施工时相邻两桩体互相重叠；所述中侧粉喷桩在平面上可采用梅花形布置或矩形布置，或在平面上对地基土进行全面搅拌，形成水泥土块体基础。所述的袖阀管为单向注浆管，其上间隔地开有下侧注浆孔和上侧注浆孔，注浆孔外覆盖有橡胶套。一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础的施工方法，所述方法通过先在软基上采用边侧粉喷桩形成防水帷幕，再在边侧粉喷桩之间制作中侧粉喷桩，最后采用袖阀管灌浆工艺对软基进行二次加固。一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础的施工方法，具体包括以下步骤：步骤一，施工前对建筑物基坑对应平面位置进行场地平整、桩位放线，组装架立粉喷桩机。先进行边侧粉喷桩施工，施工时相邻两桩体叠合施工，使边侧粉喷桩形成防水帷幕，根据现场实际情况，边侧粉喷桩采用单排布置或双排布置或多排布置；边侧粉喷桩施工完成后，进行中侧粉喷桩施工；步骤二，边侧粉喷桩和中侧粉喷桩全部粉喷桩施工完成后，对建筑物进行基坑支护、开挖，基坑开挖至设计高程后，在基坑左右两侧设置排水井、排水沟等降排水措施，对基坑进行降排水作业；步骤三，当基坑开挖至设计高程后，对边侧粉喷桩、中侧粉喷桩的桩头进行切割，桩头切割，所有桩头切割完成、场地平整完成后铺设土工布，然后进行上层褥垫层施工，褥垫层施工完成后将袖阀管按设计位置插入，全部袖阀管插入完成后，采用袖阀管注浆工艺对基础进行第一次注浆作业，即通过对袖阀管上的下侧注浆孔进行单向注浆，让下侧注浆孔注浆料对土工布以下粉喷桩之间的软土进行加固。第一次注浆作业完成后，进行素混凝土垫层施工；步骤四，对基坑左右两侧排水井进行封井，封井完成后，对排水井和排水沟以上部位进行回填、碾压施工，施工完成后，以施工完成后的素混凝土垫层为工作平台，采用袖阀管注浆工艺进行第二次注浆作业，即通过对袖阀管上的上侧注浆孔进行单向注浆，让上侧注浆孔注浆料对土工布以上的褥垫层进行加固；步骤五，第二次注浆作业完成后，沿素混凝土垫层表面将袖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其特征在于，新型基础包括：边侧粉喷桩（6）、中侧粉喷桩（7）、袖阀管（8）、土工布（9）、褥垫层（10）、素混凝土垫层（11）、下侧注浆孔注浆料（811）以及上侧注浆孔注浆料（821）；所述边侧粉喷桩（6）布置在基础左右两侧，所述中侧粉喷桩（7）位于边侧粉喷桩（6）的内侧，所述袖阀管（8）下侧设置有下侧注浆孔（81），上侧设置有上侧注浆孔（82），自上而下依次穿过素混凝土垫层（11）、褥垫层（10）、土工布（9）和软土地基；所述下侧注浆孔注浆料（811）由袖阀管（8）下侧设置的下侧注浆孔（81）对基础灌注水泥浆而形成，所述上侧注浆孔注浆料（821）由袖阀管（8）上侧设置的上侧注浆孔（82）对褥垫层（10）灌注水泥浆而形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其特征在于，新型基础包括：边侧粉喷桩（6）、中侧粉喷桩（7）、袖阀管（8）、土工布（9）、褥垫层（10）、素混凝土垫层（11）、下侧注浆孔注浆料（811）以及上侧注浆孔注浆料（821）；所述边侧粉喷桩（6）布置在基础左右两侧，所述中侧粉喷桩（7）位于边侧粉喷桩（6）的内侧，所述袖阀管（8）下侧设置有下侧注浆孔（81），上侧设置有上侧注浆孔（82），自上而下依次穿过素混凝土垫层（11）、褥垫层（10）、土工布（9）和软土地基；所述下侧注浆孔注浆料（811）由袖阀管（8）下侧设置的下侧注浆孔（81）对基础灌注水泥浆而形成，所述上侧注浆孔注浆料（821）由袖阀管（8）上侧设置的上侧注浆孔（82）对褥垫层（10）灌注水泥浆而形成。


2.根据权利要求1所述的一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其特征在于，所述边侧粉喷桩（6）单排布置或双排布置或多排布置，施工时相邻两桩体互相重叠；所述中侧粉喷桩（7）在平面上可采用梅花形布置或矩形布置，或在平面上对地基土进行全面搅拌，形成水泥土块体基础。


3.根据权利要求1所述的一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础，其特征在于，所述的袖阀管（8）为单向注浆管，其上间隔地开有下侧注浆孔（81）和上侧注浆孔（82），注浆孔外覆盖有橡胶套。


4.一种适用于海相软基地基处理及加固的新型基础的施工方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
步骤一，施工前对综合管廊基坑对应平面位置进行场地平整、桩位放线，组装架立粉喷桩机。


5.先进行边侧粉喷桩（6）施工，施工时相邻两桩体叠合施工，使边侧粉喷桩（6）形成防水帷幕，根据现场实际情况，边侧粉喷桩（6）采用单排布置或双排布置或多排布置；边侧粉喷桩（6）施工完成后，进行中侧粉喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方华，马军卫，郑开启，
申请(专利权)人：南京润业企业管理咨询中心有限合伙，
类型：发明
国别省市：江苏;32