一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法，属于复合地基桩体加固技术与纸浆废液副产品再利用技术领域；其包括：预加固区，预加固区内设置有第一搅拌中心；主加固区，主加固区包覆于预加固区；侧加强区，侧加强区包括多个桩体，多个桩体沿主加固区周向环形阵列设置，且每个桩体均与主加固区咬合设置；每个桩体内均设置有第二搅拌中心，第二搅拌中心位于主加固区与桩体咬合的边缘。本发明专利技术充分利用纸浆废液和工业废渣中可提取的材料，缓解了其造成的环境污染，避免了资源的浪费，解决了水泥土搅拌桩中的关键技术问题，整体结构可靠，所用材料成本低，可行性高。可行性高。可行性高。

【技术实现步骤摘要】
一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合地基桩体加固技术与纸浆废液副产品再利用
，具体涉及一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，水泥土搅拌桩是处理路基的一种常见复合地基形式，但是存在着以下几个方面的问题制约了其技术提升，主要包括：(1)水泥土搅拌桩对原位土体含水率要求高，限制了其适用范围；(2)搅拌桩中心区域水泥含量低，导致其桩体整体刚度下降；(3)搅拌桩与周围土体的侧摩阻力低，致使该类桩体的承载能力不高；(4)大量水泥的适用，造成严重的高能耗和环境污染，增加了碳排放量。
[0003]因此，急需一种复合地基桩体结构以实现在缓解环境污染且避免资源浪费的同时可以有效解决常见桩体遇到的发展瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法，解决纸浆废液的副产品及其他工业固废材料的再利用问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种处理路基的复合地基桩体结构，包括：
[0007]预加固区，所述预加固区内设置有第一搅拌中心；
[0008]主加固区，所述主加固区包覆于所述预加固区；
[0009]侧加强区，所述侧加强区包括多个桩体，多个所述桩体沿所述主加固区周向环形阵列设置，且每个所述桩体均与所述主加固区咬合设置；每个所述桩体内均设置有第二搅拌中心，所述第二搅拌中心位于所述主加固区与所述桩体咬合的边缘。<br/>[0010]进一步地，所述第一搅拌中心为所述预加固区的中心；所述桩体的中心位于所述主加固区的边缘轮廓上，且所述第二搅拌中心为所述桩体的中心。
[0011]一种如上所述的一种处理路基的复合地基桩体结构的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1，分别配制预加固区、主加固区和侧加强区的原位土体桩体及所需掺入料；
[0013]S2，将预制的预加固区掺入料注入到预加固区内，并与原位土体搅拌形成纤维加筋水泥土；
[0014]S3，将主加固区掺入料输送至主加固区内，并与原位土体进行充分搅拌形成常规水泥土；
[0015]S4，将预制的侧加强区掺入料输送至侧加强区内，并与原位土体搅拌形成带有固废材料成分的低强度水泥土。
[0016]进一步地，步骤S2中预加固区由水泥、木质纤维和木质素磺酸钠的拌合粉体材料与原位土体发生反应形成纤维加筋水泥土。
[0017]进一步地，步骤S3中主加固区由水泥和木质素磺酸钠的拌合粉体材料与原位土体
发生反应形成常规水泥土。
[0018]进一步地，步骤S4中侧加强区的桩体内由水泥、木质素磺酸钠和煅烧煤矸石粉的拌合粉体材料与原位土体发生反应形成低强度水泥土。
[0019]进一步地，所述预加固区内水泥与土体的质量比为4％
‑
6％；木质素磺酸钠与水泥的质量比为0.2％
‑
0.3％；木质纤维与水泥的质量比为1％
‑
2％。
[0020]进一步地，所述主加固区内水泥与土体的质量比为10％
‑
16％，木质素磺酸钠与水泥的质量比为0.2％
‑
0.3％。
[0021]进一步地，所述侧加强区的桩体内水泥与土体的质量比为1％
‑
2％，煅烧煤矸石粉与水泥的质量比为40％
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50％，木质素磺酸钠与水泥的质量比为0.2％
‑
0.3％。
[0022]本专利技术具有如下有益效果：
[0023]1、本专利技术桩体采用分区成桩，可依靠预加固区的设计，增加桩体中心的水泥浆液浓度，实现中心区域水泥土加筋及对水泥流动区域限制的效果，改善桩体中心区域强度；
[0024]2、本专利技术增加桩体外围的侧加强区设计，保证侧加强区桩体强度比原状土强度高的同时，增加了桩体的侧摩阻力，有利于提高地基整体稳定性；
[0025]3、本专利技术充分利用纸浆废液和工业废渣中可提取的材料，缓解了其造成的环境污染，避免了资源的浪费，解决了水泥土搅拌桩中的关键技术问题，整体结构可靠，所用材料成本低，可行性高；
[0026]4、本专利技术中掺入料的配备增强了水泥土搅拌桩对土体含水率的适应性，即使在含水率小的土质中，水泥与土也会充分发生反应，解决了土体含水率低时影响后期水泥土强度的问题。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的横向剖面结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的纵向剖面结构示意图。
[0029]其中：1、预加固区；2、主加固区；3、侧加强区；4、咬合区域。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]实施例1
[0032]在本实施例中，一种处理路基的复合地基桩体结构及其制备方法，包括：
[0033]预加固区1，预加固区1内设置有第一搅拌中心；
[0034]主加固区2，主加固区2包覆于预加固区1；
[0035]侧加强区3，侧加强区3包括多个桩体，每个桩体均与主加固区2咬合设置；多个桩体沿主加固区周向环形阵列设置，且每个桩体内均设置有第二搅拌中心，第二搅拌中心位于主加固区2与桩体咬合的边缘。
[0036]本实施例中增加桩体外围的侧加强区设计，保证侧加强区桩体强度比原状土强度高的同时，增加了桩体的侧摩阻力，有利于提高地基整体稳定性。
[0037]其中，预加固区1为圆形，中心点为搅拌轴定位中心点O1，预加固区1直径为20cm至
25cm，预加固区1由水泥、木质纤维、木质素磺酸钠的拌合粉体材料，与原位土体发生反应形成纤维加筋水泥土；
[0038]主加固区2为圆形，中心点为搅拌轴定位中心点O1，主加固区2直径为50cm至70cm，主加固区2由水泥、木质素磺酸钠拌合粉体材料，与原位土体发生反应形成正常水泥土；
[0039]侧加强区3由6至8个桩体组成，并与主加固区2形成咬合区域4，且每个桩体为圆形，中心点为搅拌轴定位中心点O2，直径为10cm至15cm，且每个桩体中心点恰好均分分布于主加固区2外边缘上，桩体由水泥、木质素磺酸钠、煅烧煤矸石粉，与原位土体发生反应形成低强度水泥土；
[0040]本实施例中桩体采用分区成桩，可依靠预加固区的设计，增加桩体中心的水泥浆液浓度，实现中心区域水泥土加筋及对水泥流动区域限制的效果，改善桩体中心区域强度。
[0041]实施例2
[0042]本实施例提供了一种处理路基的复合地基桩体结构的制备方法，为实施例1所提供的处理路基的复合地基桩体结构的制备方法，具体如下：
[0043]一、施工前
[0044]分别配制预加固区1、主加固区2、侧加强区3所需掺入料，即先按照预加固区1水泥掺入比计算得到预加固区1所需水泥质量，再按照预加固区1水泥质量计算得到所需木质素磺酸钠质量，同时按照水泥质量计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理路基的复合地基桩体结构，其特征在于，包括：预加固区，所述预加固区内设置有第一搅拌中心；主加固区，所述主加固区包覆于所述预加固区；侧加强区，所述侧加强区包括多个桩体，多个所述桩体沿所述主加固区周向环形阵列设置，且每个所述桩体均与所述主加固区咬合设置；每个所述桩体内均设置有第二搅拌中心，所述第二搅拌中心位于所述主加固区与所述桩体咬合的边缘。2.根据权利要求1所述的一种处理路基的复合地基桩体结构，其特征在于，所述第一搅拌中心为所述预加固区的中心；所述桩体的中心位于所述主加固区的边缘轮廓上，且所述第二搅拌中心为所述桩体的中心。3.一种如权利要求1至2任一项所述的一种处理路基的复合地基桩体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，分别配制预加固区、主加固区和侧加强区的原位土体桩体及所需掺入料；S2，将预制的预加固区掺入料注入到预加固区内，并与原位土体搅拌形成纤维加筋水泥土；S3，将主加固区掺入料输送至主加固区内，并与原位土体进行充分搅拌形成常规水泥土；S4，将预制的侧加强区掺入料输送至侧加强区内，并与原位土体搅拌形成带有固废材料成分的低强度水泥土。4.根据权利要求3所述的一种处理路基的复合地基桩体结构的制备方法，其特征在于，步骤S2中预加固区由水泥、木质纤维和木质素磺酸钠的拌合粉体材料与原位土体发生反应形成纤维加筋水泥土。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦晓磊，马洪福，敬超，李泉澳，张景辉，钱泉，张成维，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：