减沉疏桩和加筋碎石结构应用于填土地层的地基处理方法技术

本发明专利技术属于地基处理技术领域，公开了一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基及其处理方法，减沉疏桩设置在加筋碎石结构下侧，桩顶伸入加筋碎石结构，采用钻孔灌注桩，根据建筑物基础形式确定布置方式；加筋碎石结构铺设在建筑物基础下侧，采用1～3cm级配碎石和中粗砂按照7：3的比例拌合后分层铺筑而成，中间设置一道或多道土工格栅；本发明专利技术是将减沉疏桩与加筋碎石结构结合，通过布置减沉疏桩穿过填土层，能有效的连接上部加筋碎石结构层和下部性质较好的地基土，将上部荷载传递至下伏较好的土层，同时，加筋碎石结构层作为建筑物基础持力层也能承受部分荷载，通过两者共同作用来有效地控制地基沉降。有效地控制地基沉降。有效地控制地基沉降。

【技术实现步骤摘要】
减沉疏桩和加筋碎石结构应用于填土地层的地基处理方法


[0001]本专利技术属于地基处理
，尤其涉及一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基及其处理方法。

技术介绍

[0002]目前，针对以高、新填土为建筑地基的工程，由于填土回填时间短、厚度大、回填材料性质各异且无规律，填土厚度差异较大，物质空间分布不均匀，回填物质结构松散、孔隙率较大，而造成其地基承载力不足、沉降大和不均匀沉降的问题，需采用必要的地基处理措施以满足工程建设需求。高、新填方地基特指填土厚度大、差异大，回填物质结构松散、空隙率大且回填时间较短的地基。
[0003]现有地基处理方式仅仅是将填方土体按照一般软弱地层进行分析，无法解决填土深层沉降和不均匀沉降的问题，没有专门的针对性。减沉桩以减少地基沉降为目的设置的桩(一般为钻孔灌注桩、CFG桩、高压旋喷桩、碎石桩等多种结构形式)，特称为“减沉桩”。加筋土褥垫层以协调变形为目的，在浅基础下部设置的一定厚度的散体材料层(碎石土+土工格栅)，特称为“加筋土褥垫层”。现有的减沉桩地基处理技术及加筋褥垫层的地基处理技术只单独应用在软弱地基中，在填土中的应用少，两种技术的联合应用更是鲜有案例。
[0004]现有技术的减沉桩和专利中减沉疏桩概念有所差异，减沉疏桩的间距更大一些，更具有经济性；且采用钻孔灌注桩，强度更大，可处理的填土地基深度进而更大。将加筋土褥垫层调整为加筋碎石结构，加筋碎石结构采用1～3cm级配碎石和中粗砂按照7：3的比例拌合后与双向土工格栅分层铺筑而成，其协调变形的能力更大，能更好的减小不均匀沉降。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基及其处理方法。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基包括：
[0007]减沉疏桩，采用密度较小的钻孔灌注桩，桩间距6～8d(桩径)，设置在加筋碎石结构下侧，穿越填土层进入下伏性质较好岩土层，承受负摩阻力和部分建筑荷载，桩顶设置桩帽伸入加筋碎石结构一定深度，根据建筑物基础形式和上部荷载情况确定布置方式。
[0008]加筋碎石结构，在对地基土压实后，铺设在建筑物基础下部，厚度50cm，采用1～3cm级配碎石和中粗砂按照7：3的比例拌合后与土工格栅分层铺筑压实而成，压实度控制在0.95以上，中间根据需求设置两道双向土工格栅，格栅层间距15～20cm。
[0009]桩帽结构，设置在减沉疏桩桩顶，采用钢筋混凝土结构，圆形或方形截面，厚度20cm，截面面积为减沉疏桩截面积的2～3倍，旨在增加加筋碎石结构与减沉疏桩的接触面积，防止减沉疏桩刺穿加筋碎石结构层，达到协调变形的目的。
[0010]减沉疏桩深入填土地层下伏性质较好岩土层一定深度，承受上部建筑传递的荷载和软弱地层的负摩阻力。根据填土地层深度和地质特征，减沉疏桩直径400mm～1000mm。
[0011]进一步，所述建筑物基础为条形基础时，减沉桩采用钻孔灌注桩，沿基础中心布置；所述建筑物基础为筏板基础时，在筏板基础下部均匀布置。
[0012]进一步，所述减沉桩根据桩长的不同，桩径d为400mm～1000mm。
[0013]进一步，所述减沉梳桩的桩顶设置厚20cm的桩帽，根据桩径不同，桩帽采用方形截面时，尺寸为600mm
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600mm～1500mm
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1500mm；桩帽采用圆形截面时，直径600mm～1500mm。
[0014]进一步，当条形基础上墙体为承重墙时，条形基础下间隔5～6d布置减沉桩。
[0015]进一步，当条形基础上墙体是非承重墙体时，条形基础下间隔7～8d布置减沉疏桩。
[0016]进一步，所述加筋碎石结构厚度为50cm，中间通过两道土工格栅分为三层，厚度分别为15cm、15cm、20cm。
[0017]进一步，所述建筑物基础为筏板基础时，减沉疏桩在筏板面积范围内均匀布置，桩间距为6d
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6d～8d
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8d。
[0018]本专利技术的另一目的在于提供一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构复合地基的处理方法，所述基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基处理方法包括：
[0019](1)条形基础下减沉疏桩布置：减沉疏桩采用钻孔灌注桩，沿基础中心布置，根据桩长的不同，桩径确定为φ400mm～φ1000mm，桩间距5～8d，桩顶设置厚20cm的桩帽，根据桩径不同，桩帽采用方形截面时，尺寸为600mm
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600mm～1500mm
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1500mm；桩帽采用圆形截面时，直径600mm～1500mm；减沉疏桩按照桩端穿过填土层进入下伏性质较好岩土层不小于3.0m控制长度，桩顶伸入上部加筋碎石结构10cm，桩顶高程根据建筑物基底高程确定。
[0020](2)筏板基础下减沉疏桩布置：建筑物采用筏板基础时，在筏板面积范围内均匀布置φ400mm～φ1000mm的减沉疏桩，桩间距6～8d。其它结构形式与条形基础下的布置一致。
[0021]结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0022]第一、本专利技术是将减沉疏桩与加筋碎石结构结合，提出了一种新型的减沉疏桩+加筋碎石结构应用于填土地层的地基处理技术。该项地基处理技术解决了高、新填土区地基承载力不足、沉降大及不均匀沉降的难题，缩短了地基处理施工工期，具有较好的经济、社会效益。
[0023]本专利技术提出减沉疏桩+加筋碎石结构地基处理方法，通过布置减沉疏桩穿过填土层，能有效的连接上部加筋碎石结构和下伏性质较好岩土层，将上部荷载传递至下伏较好的岩土层，同时，上部加筋碎石结构层和压实的地基层作为建筑物基础持力层也能承受部分荷载，通过两者共同作用来有效地控制地基沉降和不均匀沉降。
[0024]第二，布置减沉疏桩后，在建筑荷载的作用下桩与桩间土共同承受荷载而形成复合地基，从而提高地基承载力，通过计算，减沉疏桩对地基承载力的提高值为20％～30％。同时，根据加筋碎石结构对地基承载力提高的试验结果，在减沉疏桩与加筋土共同作用下，地基承载力可由100kPa提高到250kPa以上。
[0025]第三，减沉疏桩的荷载传递，减沉疏桩连接上部加筋碎石结构和填土下部性质较好岩土层，能将部分荷载竖向传递至填土以下，减小填土地基承受的荷载。
[0026]第四，加筋碎石结构协调变形对不均匀沉降的作用，加筋碎石结构在减沉疏桩和建筑物基础之间形成了一层膜结构，在沉降差异的情况下，土工格栅受力形成差异，碎石结
构层形成与地基反向的差异变形，达到减小建筑物差异变形的效果。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基的结构示意图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的条形基础下减沉疏桩布置图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的筏板基础下减沉疏桩布置图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基，其特征在于，包括：加筋碎石结构，在对地基土压实后，铺设在建筑物基础下部，采用1～3cm级配碎石和中粗砂按照一定比例拌合后与土工格栅分层铺筑压实而成，压实度控制在大于0.95，中间根据需求设置两道双向土工格栅，格栅层间距15～20cm；减沉疏桩，采用密度较小的钻孔灌注桩，桩间距6～8d，设置在加筋碎石结构下侧，穿越软弱土层进入下伏性质较好岩土层，承受负摩阻力和部分建筑荷载，桩顶设置桩帽伸入加筋碎石结构一定深度，根据建筑物基础形式和上部荷载情况确定布置方式；桩帽结构，设置在减沉疏桩桩顶，采用钢筋混凝土结构，圆形或方形截面，一定厚度，截面面积为减沉疏桩截面积的2～3倍；减沉疏桩深入填土地层下伏性质较好地层或基岩层一定深度，承受上部建筑传递的荷载和填土地层的负摩阻力；根据填土地层深度和地质特征，减沉疏桩直径400mm～1000mm。2.如权利要求1所述的基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基，其特征在于，所述建筑物基础为条形基础时，减沉疏桩采用钻孔灌注桩，沿基础中心布置；所述建筑物为筏板基础时，在筏板下部均匀布置。3.如权利要求2所述的基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基，其特征在于，所述减沉疏桩根据桩长的不同，桩径d为400mm～1000mm。4.如权利要求3所述的基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基，其特征在于，所述减沉疏桩的桩顶设置厚20cm的桩帽，根据桩径不同，桩帽采用方形截面时，尺寸为600mm
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600mm～1500mm
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1500mm；桩帽采用圆形截面时，直径600mm～1500mm。5.如权利要求2所述的基于减沉疏桩和加筋碎石结构的复合地基，其特征在于，当条形基础上墙体为承重墙时，条形基础下间隔约...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，李会中，赵海丰，刘国栋，罗飞，叶子依，贾静，杨金保，肖术，杜金龙，杨威，
申请(专利权)人：长江三峡勘测研究院有限公司武汉，
类型：发明
国别省市：