一种三维固化地基及其建造方法技术

一种三维固化地基及其建造方法，其中三维固化地基包括土层（1）、设置在所述土层（1）上方的褥垫层（2）、若干根设置在所述土层（1）和所述褥垫层（2）之间的桩柱（3），以及设置在所述褥垫层（2）上层的反浆结石层（4）。所述反浆结石层（4）包括在下层的与所述褥垫层（2）上层混合凝固为一体的反浆结石混凝层（41），以及在上层的反浆层（42）。所述桩柱（3）为搅拌桩。所述褥垫层（2）为由碎石或砂石铺成的碎石层。本申请的有益效果在于：可使软基处理区域就成为一个整体完好的巨型增强结构，从根本上解决了传统工艺无法克服的质量缺陷。无法克服的质量缺陷。无法克服的质量缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种三维固化地基及其建造方法


[0001]本申请涉及建筑
，具体涉及一种三维固化地基及其建造方法。

技术介绍

[0002]在我国沿海、沿江、沿湖等地区往往都是经济发达地区，对公路交通需要迫切，但这些区域广泛分布着软土，而这类软土存在天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、 抗剪强度低、固结时间长、扰动性大、透水性差、 土层层状分布复杂且物理力学性质极差。因而大规模基础建设过程中势必遇到众多不适宜修建路堤的软土层基。在这些软土层基上填筑路堤，常常会面临地基承载力不足、失稳、路堤沉降、不均匀沉降以及侧向变形过大等问题，对工程建设带来不同程度的危害。由于地质条件的复杂性、工期和经济方面的原因，传统施工方法的应用存在较大的局限性，非常必要寻找可靠的软土层基处理加固的方法。目前最广泛、最常见的软土层基处理方法是水泥土搅拌桩地基处理，其典型作法是在需要处理的软土区域平面采用正方形或三角形的布置形式将水泥土搅拌桩布设于软弱土（通常指流塑至软塑状淤泥）内并穿过该层进入相对较好及稳定的土层、再在搅拌桩顶上铺设褥垫层，褥垫层通常为采用300—500mm的碎石（砂）垫层。搅拌桩加褥垫层构成了地基处理的主体，软土经处理后再施工所述褥垫层上方的其它结构层，如建（构）筑物基础或路基结构的碎石石粉水稳层等。
[0003]传统的方法中，为满足施工桩顶上褥垫层的要求，就须将返浆层清理后露出桩头再铺设褥垫层。但是，由于搅拌桩强度较低（淤泥中的抗压强度为0.8MPa,抗拉强度为0.05MPa），采用挖机等设备清出桩头过程中难免使部分桩头受损甚至破坏，从而容易导致地基处理在关键的顶部结构部位质量受到影响。实践中众多软基道路工程出现波浪路段原因于此，甚至导致有些工程无法交付使用。
[0004]对此，亟需开发一种可避免搅拌桩处理失效、路基产生不均匀下沉而产生的波浪路面等质量问题的三维固化地基及其建造方法。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目的在于提出一种三维固化地基，可避免搅拌桩处理失效、路基产生不均匀下沉而产生的波浪路面等质量问题。
[0007]本申请的第二个目的在于提出一种三维固化地基的建造方法。
[0008]为实现上述目的，本申请实施例公开了一种三维固化地基，包括土层（1）、设置在所述土层（1）上方的褥垫层（2）、若干根设置在所述土层（1）和所述褥垫层（2）之间的桩柱（3），以及设置在所述褥垫层（2）上层的反浆结石层（4）；其中，所述反浆结石层（4）凝固，与所述褥垫层（2）的上层以及所述桩柱（3）固定连接。
[0009]另外，根据本申请上述技术方案的三维固化地基，还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，所述反浆结石层（4）包括在下层的与所述褥垫层（2）上层混合凝固为一体的反浆结石混凝层（41），以及在上层的反浆层（42）。
[0010]可选地，所述桩柱（3）为搅拌桩。
[0011]可选地，所述褥垫层（2）为由碎石或砂石铺成的碎石层。
[0012]为实现上述目的，本申请第二方面实施例提出一种三维固化地基的建造方法，包括如下步骤：步骤S001：对场地进行平整处理，处理至设计标高；步骤S002：在平整的场地表面铺设褥垫层（2）；步骤S003：将搅拌桩机移动至设计桩位处就位；步骤S004：按照设计要求开启水泥浆泵；步骤S005：所述搅拌桩机按照设计规定要求，完成下沉、提升、喷浆和搅拌的工作过程，制成搅拌桩；步骤S006：利用挖机和搅拌桩机平移，将打完桩后溢出的水泥浆液均匀平摊至刚施工完桩的周围，随后所述水泥浆液与所述褥垫层（2）混合凝结为反浆结石层（4）；步骤S007：将搅拌桩机移动至下一个桩位；步骤S008：重复步骤S004至步骤S007的工作步骤，直至完成所有桩位的施工。
[0013]本申请的有益效果在于：可使软基处理区域就成为一个整体完好的巨型增强结构，从根本上解决了传统工艺无法克服的质量缺陷。
[0014]附图说明
[0015]图1是本申请的一个实施例提供的一种三维固化地基的结构示意图；图2是本申请的一个实施例提供的一种三维固化地基的建造方法流程图。
[0016]附图标记：1
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土层，2
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褥垫层，3
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桩柱，4
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反浆结石层，41
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反浆结石混凝层，42
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反浆层，5
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基础。
[0017]具体实施方式
[0018]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的部件/元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0019]以下结合附图描述本申请实施例的三维固化地基。
[0020]图1是本申请的一个实施例提供的一种三维固化地基的结构示意图。如图1所示，该三维固化地基，包括土层1、设置在土层1上方的褥垫层2、若干根设置在土层1和褥垫层2之间的桩柱3，以及设置在褥垫层2上层的反浆结石层4；其中，反浆结石层4凝固，与褥垫层2的上层以及桩柱3固定连接。
[0021]根据本申请的一个实施例，桩柱3为搅拌桩。
[0022]具体地，首先在施工场地的土层1上进行平整处理，然后在土层1上铺设褥垫层2，然后通过桩机建造垂直的桩柱3，然后通过挖机和搅拌桩机平移，将打完桩后溢出的水泥浆液均匀平摊至刚施工完桩的周围，然后水泥浆液与褥垫层混合凝结为反浆结石层4，凝结的同时也会与桩柱3固定连接在一起，由此形成xoy平面的反浆结石层4与多根垂直布置的搅拌桩固定连接为一体的三维固化地基。然后再在反浆结石层4上方施工基础5。基础5可为路
基。
[0023]其中，桩机施打搅拌桩桩柱3的步骤是：1、定位后然后钻杆下沉，下沉至底部（即搅拌桩砖柱设计深度）；2、桩机喷浆搅拌上升；3、重复进行搅拌下沉以及喷浆搅拌上升；4、完毕后钻杆上升，桩机移动至下一根桩位处。
[0024]根据本申请的三维固化地基，摊铺的水泥返浆液在初期会与褥垫层表面的碎石（混砂）相混和，并且与水泥土搅拌桩浆液同步发生着化学反应，当水泥浆逐步凝固后就形成了竖向水泥土搅拌桩与褥垫层表层和返浆结石层固结为一体的三维增强结构体，并随着时间的延长，强度与整体性进一步提高，待全部桩完成后软基处理区域就成为一整体完好的巨型增强结构，从根本上解决了传统工艺无法克服的质量缺陷。
[0025]根据本申请的一个实施例，反浆结石层4包括在下层的与褥垫层2上层混合凝固为一体的反浆结石混凝层41，以及在上层的反浆层42。
[0026]具体地，搅拌桩机施打桩柱时，会在上方漏出反浆液，除了部分向下渗入褥垫层2并凝结为反浆结石混凝层41外，还有部分会保留在褥垫层2上方凝结形成反浆层42。反浆层42因为也有很高的强度，因此不需要另行去除。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维固化地基，其特征在于，包括土层（1）、设置在所述土层（1）上方的褥垫层（2）、若干根设置在所述土层（1）和所述褥垫层（2）之间的桩柱（3），以及设置在所述褥垫层（2）上层的反浆结石层（4）；其中，所述反浆结石层（4）凝固，与所述褥垫层（2）的上层以及所述桩柱（3）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种三维固化地基，其特征在于：所述反浆结石层（4）包括在下层的与所述褥垫层（2）上层混合凝固为一体的反浆结石混凝层（41），以及在上层的反浆层（42）。3.根据权利要求1所述的一种三维固化地基，其特征在于：所述桩柱（3）为搅拌桩。4.根据权利要求1所述的一种三维固化地基，其特征在于：所述褥垫层（2）为由碎石或砂石铺成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金龙，谭强，王升华，刘飞，
申请(专利权)人：东莞市华科建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：