本实用新型专利技术提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构，所述加固结构包括设置在基桩周边位置的加固注浆孔内的充气管、注浆管以及下层混凝土层、中细砂填充层和上层混凝土层，所述注浆管的管口设置在持力层中且注浆管用于自加固注浆孔外往持力层中注浆，所述充气管的管口高于下层混凝土层的顶面而低于上覆夹隙地层的顶面，且充气管用于自加固注浆孔外往上覆夹隙地层中充气，所述下层混凝土层、中细砂填充层和上层混凝土层自下而上依次填充设置在加固注浆孔内。使用本实用新型专利技术所述结构以及结合在压力场差作用下可以定向地对持力层进行注浆加固。工程实践表明，本实用新型专利技术所述结构科学合理，取得了良好的处理效果。取得了良好的处理效果。取得了良好的处理效果。
【技术实现步骤摘要】
一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构
[0001]本技术属于建筑施工领域，具体涉及一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构。
技术介绍
[0002]钻孔基桩作为一种施工简单，承载性能较好的基础型式被广泛应用于各类工程。但是，受地质条件、地勘资料、施工条件及人为因素等影响，钻孔基桩成桩质量难免存在不同缺陷和问题。例如端承桩的嵌入深度达不到设计要求，桩端未有效地嵌入持力层一定深度，造成单桩承载力降低，进而无法正常使用。同时，由于钻孔基桩成孔工艺的本身缺陷，桩端沉渣和桩周泥皮等问题时常难以避免，以及施工过程中桩端地层的结构扰动和应力释放，桩端所在持力层的承载性能因此折损，从而导致端阻力和侧阻力显著降低。为了解决端承桩的嵌入深度不足及持力层地层强度折减问题，各类方法技术不断被提出和应用，取得了一定的工程处理效果。其中，桩端后注浆技术作为增加桩端面积和提高桩端单位面积阻力的方法，可以显著提高桩的承载性能。但是，后注浆技术在不同工程中存在各类注浆失效的现象，使后注浆的效果无法保证。其中，对于桩端持力层上覆夹隙性地层而言，在对桩端持力层注浆时浆液会朝着夹隙发育的上覆地层而流，即浆液上流，造成持力层不能得到有效注浆，达不到后注浆的预期目标。
[0003]另外，注浆达到饱满注浆量和终压状态难以判断，传统后注浆加固技术效果差。具体地，传统的后注浆加固技术，即在桩周围等间距钻孔至桩端深度后埋放注浆管，进行高压注浆。为保证加固效果，后注浆时采用二次复注浆，但是在两次注浆过程中均出现注浆量持续增加，而注浆压力稳定，未见压力上涨情况，即未达到后注浆的饱满注浆量和终压状态。在高压注浆条件下，注浆液未能有效充填持力层，而是充填于桩端上覆的夹隙地层，浆液在场地范围内的上覆夹隙地层发生层流，造成注浆量持续上升，而注浆压力不见增加，由此可见，传统的高压注浆不能完成对桩基土体的加固作业。
[0004]因此，针对持力层之上有上覆夹隙地层的情况来说，本领域需要一种新的后注浆加固结构。
技术实现思路
[0005]本技术首先提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构，所述加固结构包括设置在基桩周边位置的加固注浆孔内的充气管、注浆管以及下层混凝土层、中细砂填充层和上层混凝土层，所述注浆管的管口设置在持力层中且注浆管用于自加固注浆孔外往持力层中注浆，所述充气管的管口高于下层混凝土层的顶面而低于上覆夹隙地层的顶面，且充气管用于自加固注浆孔外往上覆夹隙地层中充气，所述下层混凝土层、中细砂填充层和上层混凝土层自下而上依次填充设置在加固注浆孔内。
[0006]本技术中，所述中细砂填充层(5)中填充有中砂和/或细砂。
[0007]在一种具体的实施方式中，所述上层混凝土层(6)的厚度为20～60cm。
[0008]在一种具体的实施方式中，注浆管的管口低于基桩(04)的桩端平面的距离h1为大于等于30cm。
[0009]在一种具体的实施方式中，下层混凝土层(4)的顶面高于持力层(01)和上覆夹隙地层(02)二者界面的距离h2为10～50cm。
[0010]在一种具体的实施方式中，下层混凝土层(4)的顶面高于持力层(01)和上覆夹隙地层(02)二者界面的距离h2为20～30cm。
[0011]在一种具体的实施方式中，充气管的管口高于下层混凝土层(4)顶面的高度h3为5～20cm。
[0012]在一种具体的实施方式中，充气管的管口高于下层混凝土层(4)顶面的高度h3为8～12cm。
[0013]在一种具体的实施方式中，充气管的管口低于上覆夹隙地层(02)的顶面以下的距离h4为30cm以上。
[0014]本技术还提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固施工方法，所述方法包括如下步骤：步骤A、钻孔：在基桩(04)周边位置采用钻孔机钻出加固注浆孔(1)，钻孔数量为一个或多个；步骤B、下放注浆管：将注浆管(3)下放至加固注浆孔(1)内，注浆管的管口应至孔底并固定牢靠，且注浆管的管口低于基桩(04)的桩端平面；步骤C、封堵岩层界面：在加固注浆孔(1)内灌注混凝土以封堵孔内的岩层界面；步骤D、下放充气管：将充气管(2)下放至加固注浆孔(1)内，并固定充气管(2)以防止浮动，且充气管的管口高于步骤C中灌注的混凝土的顶面而低于上覆夹隙地层(02)的顶面；步骤E、封孔：使用填料将所述加固注浆孔(1)封住；步骤F、充气压浆：包括同时进行压浆和充气，且充气压力高于压浆压力，所述充气为向上覆夹隙地层(02)中充入高压空气，所述压浆为向持力层(01)中压浆；步骤G、停止充气和压浆：当达到饱满注浆量和终压时停止充气和压浆。
[0015]本技术中，在完成加固施工后，注浆管(3)以及充气管(2)一般会在其中注满浆液后再作弃去处理。
[0016]本技术中，所述上覆夹隙地层(02)一般包括卵石层、粗砂层、以及其它种类的石层等，只要该地层的整体孔隙率较大，则可以称为上覆夹隙地层(02)。
[0017]本技术至少具备如下有益效果：使用本技术所述结构以及结合在压力场差作用下可以定向地对持力层进行注浆加固。对采用本技术所述结构和方法加固前后的桩基进行静载试验发现，使用本技术所述结构和方法处理前桩基在未达到设计最大极限承载力前位移快速发展，不符合设计要求；而使用本技术的结构和方法加固后单桩承载力显著提高，静压位移曲线发展平稳，满足设计要求的承载力特征值。工程实践表明，本技术所述结构科学合理，取得了良好的处理效果。
附图说明
[0018]图1为本技术所述加固结构的示意图。
[0019]图中：持力层01，上覆夹隙地层02，细砂层031，粉质粘土层032，饱和粉土层033，粉土层034，杂填土层035，地面036，基桩04，加固用注浆孔1，充气管2，注浆管3，下层混凝土层4，中细砂填充层5，上层混凝土层6。
具体实施方式
[0020]如图1所示，本技术首先提供一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构，所述加固结构包括设置在基桩04周边位置的加固注浆孔1内的充气管2、注浆管3以及下层混凝土层4、中细砂填充层5和上层混凝土层6，所述注浆管3的管口设置在持力层01中且注浆管3用于自加固注浆孔1外往持力层01中注浆，所述充气管2的管口高于下层混凝土层4的顶面而低于上覆夹隙地层02的顶面，且充气管2用于自加固注浆孔1外往上覆夹隙地层02中充气，所述下层混凝土层4、中细砂填充层5和上层混凝土层6自下而上依次填充设置在加固注浆孔1内。优选的，所述上层混凝土层(6)的厚度为20～60cm，更优选30～50cm。注浆管的管口低于基桩(04)的桩端平面的距离h1为大于等于30cm。下层混凝土层(4)的顶面高于持力层(01)和上覆夹隙地层(02)二者界面的距离h2为10～50cm，优选20～30cm。充气管的管口高于下层混凝土层(4)顶面的高度h3为5～20cm，优选8～12cm。充气管的管口低于上覆夹隙地层(02)的顶面以下的距离h4为30cm以上。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种上覆夹隙地层基桩的桩端后注浆加固结构，其特征在于，所述加固结构包括设置在基桩(04)周边位置的加固注浆孔(1)内的充气管(2)、注浆管(3)以及下层混凝土层(4)、中细砂填充层(5)和上层混凝土层(6)，所述注浆管(3)的管口设置在持力层(01)中且注浆管(3)用于自加固注浆孔(1)外往持力层(01)中注浆，所述充气管(2)的管口高于下层混凝土层(4)的顶面而低于上覆夹隙地层(02)的顶面，且充气管(2)用于自加固注浆孔(1)外往上覆夹隙地层(02)中充气，所述下层混凝土层(4)、中细砂填充层(5)和上层混凝土层(6)自下而上依次填充设置在加固注浆孔(1)内。2.根据权利要求1所述的加固结构，其特征在于，所述上层混凝土层(6)的厚度为20～60cm。3.根据权利要求1所述的加固结构，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟红，马亮，刘云，张杰，张繁祥，麻升刚，王伟江，
申请(专利权)人：甘肃省建筑科学研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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