专利名称：一种复合地基结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地基，特别涉及一种复合地基结构。
背景技术：
全国电厂每年都要排出大量的粉煤灰，其中包括很多高钙粉煤灰，各大城市电厂 中均有很大的储量。海里的淤泥含盐、含碱，长时间会对环境产生危害，现有技术中淤泥的处理方法， 大多数为排水固结法、换填法等。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题粉煤灰堆 放占用了大量的土地资源，现有技术中淤泥的处理技术产生的土体结构存在施工周期长， 施工繁琐，造价高，且后期沉降大的缺点
实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种施工周期短、造价低、施 工后沉降量小、承载力高的复合地基结构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种复合地基结构，包括软基 土体层，所述软基土体层下方设有持力层，所述软基土体层上方设有混合料层，所述混合料 层为粉煤灰与水玻璃的混合物，所述混合料层内设有至少一个冲钻孔，所述冲钻孔底端延 伸至软基土体内，所述冲钻孔内设有粉煤灰与水玻璃的混合物。所述混合料层的厚度为60 100cm。所述冲钻孔底端设置在所述持力层内。所述冲钻孔的长度为3-20米，所述冲钻孔在所述持力层内的长度1-2米。所述冲钻孔为两个以上，相邻冲钻孔的中心距为0. 8-2. 5米。所述冲钻孔为三个以上，所述冲钻孔排列形成三角形，相邻冲钻孔的中心距为 0. 8-2. 5 米。所述冲钻孔为四个以上，所述冲钻孔排列形成正方形，相邻冲钻孔的中心距为 0. 8-2. 5 米。本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是本实用新型将粉煤灰废弃物利 用起来，进行软基处理，得到的复合地基结构工程造价低廉，施工周期短，施工方法简单，施 工后沉降量小，承载力高。既解决了热电厂废渣处理问题，又大大降低了工程中软弱地基处 理的造价，属于循环经济利用，经济效益显著。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图 作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0015]图1是本实用新型实施例提供的复合地基结构示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下1.软基土体层，2.持力层，3.混合料层，4.冲钻孔。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。参见图1，一种复合地基结构，包括软基土体层1，软基土体层1下方设有持力层2， 软基土体层1上方设有混合料层3，混合料层3为粉煤灰与水玻璃的混合物，混合料层3内 设有至少一个冲钻孔4，冲钻孔4底端延伸至软基土体内，冲钻孔4内设有粉煤灰与水玻璃 的混合物。作为优选，混合料层3的厚度为60 100cm。冲钻孔4的长度为3_20米，冲钻孔 4底端设置在持力层2内，冲钻孔4在持力层2内的长度不小于1米，优选1-2米。本实用新型复合地基结构的制作过程首先利用湿地推土机在软基土体表层铺筑60 IOOcm厚混合料层，混合料层为 废弃的含钙粉煤灰渣按体积比35 1 45 1的比例与水玻璃混合，混合料吸收软基 土体中的大量水分并发生化学反应，使表层达到能够承载施工机械的效果。利用罐车将 混合料输送给振冲沉管钻机，钻机就位沉管钻进到预定深度后注入粉煤灰混合料，振动提 升钻具成桩，必要时反插重新沉管注入粉煤灰混合料并提升钻具成桩，移动机具进行下一 桩的循环施工。桩径、桩距根据软基土体含水量、设计地基承载力不同而不同，桩径范围 0300 ~ 01200 ,桩距0. 8 2. 5米，成桩深度3 20米，桩底穿透软基层，进入持力层不小 于1. Om0桩位布置成等边三角形或正方形。粉煤灰桩吸收软基土体中水分后并与软基土体 反应，自身膨胀并形成一定强度类似混凝土的桩，同时软基土体失水体积减小自身强度提 高，二者共同作用形成复合地基，提高地基承载力。其中，软基土体为海相沉积或河、湖相沉 积形成的饱和、软塑倒流塑状态淤泥、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土，以及围海造田等人类 活动中人工吹填所形成的软塑倒流塑状态淤泥质土。含钙粉煤灰渣的粒径为0. 03-8mm ；含 钙粉煤灰渣中氧化钙重量百分含量为15 35%，流离钙的重量百分含量为0. 2 0. 4%。粉煤灰桩与淤泥等软基反应机理为高钙粉煤灰与水玻璃混合料吸收软基中水 后，其中所含的CaO与淤泥等软基的水反应生成Ca(OH)2同时释放大量热，在热作用下， Na2SiO3, Ca(OH)2水解电离使环境碱化，在碱性条件下粉煤灰混合料中的Si02、Al2O3等物质 开始溶解，高钙粉煤灰中CaO与淤泥中的二氧化硅反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶 凝物质。同时，高钙粉煤灰中存在一定量的C3A和C3S,遇水生成CAH和CSH系化合物。主 要化学反应式如下CaCHH2O — Ca (OH) 2Ca (OH) 2 — Ca2++20H_Na2SiO3 — 2Na++Si032-mCa (OH) 2+Si02+ (n_m) H2O — mCaO · SiO2 · nH20mCa (OH) 2+Al203+ (n_m) H2O — mCaO · Al2O3 · nH202 (3Ca0 · SiO2) +6H20 — 3Ca0 · 2Si02 · 3H20+Ca (OH) 2[0030]3Ca0 · A1203+6H20 — 3Ca0 · Al2O3 · 6H20随着各种化学反应的不断深入和部分水分的散失，上述胶凝物质逐步结晶，转化 为更为稳定的晶体，同时，部分Ca(OH)2与混合料孔隙中的(X)2反应生成晶态的CaCO3 (方解 石)。Ca (OH) 2+C02 — CaCO3 I +H2O这些晶体物质相互交织构成空间网状结构，使高钙粉煤灰与水玻璃混合料形成较 高的强度、模量和水稳定性的桩基。同时软基失水自身强度提高，二者相互作用，达到设计 承载力要求。本实用新型利用振冲沉管钻机将高钙粉煤灰渣添加水玻璃后送入软弱淤泥质土 中成桩，粉煤灰桩吸收软基中水分并与软基反应，产生高强承载力结构的类似混凝土的桩， 同时软基土体失水强度提高，二者共同作用，形成复合地基，根据桩距、桩径不同，满足不同 设计地基耐力强度的要求。本实用新型的复合地基总体优于现有软基处理后的土体结构， 具有施工周期短，施工方法简单，造价低，处理后的复合地基，具有承载力高，工后沉降小的 优点。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种复合地基结构，包括软基土体层，所述软基土体层下方设有持力层，其特征在 于，所述软基土体层上方设有混合料层，所述混合料层为粉煤灰与水玻璃的混合物，所述混 合料层内设有至少一个冲钻孔，所述冲钻孔底端延伸至软基土体内，所述冲钻孔内设有粉 煤灰与水玻璃的混合物。
2.根据权利要求1所述的复合地基结构，其特征在于，所述混合料层的厚度为60 100cm。
3.根据权利要求1所述的复合地基结构，其特征在于，所述冲钻孔底端设置在所述持 力层内。
4.根据权利要求3所述的复合地基结构，其特征在于，所述冲钻孔的长度为3-20米，所 述冲钻孔在所述持力层内的长度1-2米。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合地基结构，其特征在于，所述冲钻孔为两个以 上，相邻冲钻孔的中心距为0. 8-2. 5米。
6.根据权利要求1-4任一项所述的复合地基结构，其特征在于，所述冲钻孔为三个以 上，所述冲钻孔排列形成三角形，相邻冲钻孔的中心距为0. 8-2. 5米。
7.根据权利要求1-4任一项所述的复合地基结构，其特征在于，所述冲钻孔为四个以 上，所述冲钻孔排列形成正方形，相邻冲钻孔的中心距为0. 8-2. 5米。
专利摘要本实用新型公开了一种复合地基结构，包括软基土体层，所述软基土体层下方设有持力层，所述软基土体层上方设有混合料层，所述混合料层为粉煤灰与水玻璃的混合物，所述混合料层内设有至少一个冲钻孔，所述冲钻孔底端延伸至软基土体内，所述冲钻孔内设有粉煤灰与水玻璃的混合物。所述混合料层的厚度为60～100cm。所述冲钻孔底端设置在所述持力层内。所述冲钻孔的长度为3-20米，所述冲钻孔在所述持力层内的长度1-2米。所述冲钻孔为两个以上，相邻冲钻孔的中心距为0.8-2.5米。本实用新型的复合地基结构，具有施工周期短，施工方法简单，造价低，处理后的复合地基，具有承载力高，工后沉降小的优点。
文档编号E02D3/00GK201933479SQ201120005549
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者姚洪山, 孙秀花, 张学林, 王志强, 胡克飞, 解贵 申请人:山鑫科陶科技(北京)股份有限公司, 解贵