快速固结组合桩复合地基的制作方法

本实用新型涉及岩土工程领域，具体涉及一种大面积高填方荷载下的快速固结组合桩复合地基。

背景技术：

随着我们现代化建设的发展和平原地区土地资源日趋紧张，大面积开山天谷形成的高填方工程越来越多。但是高填方工程土石方填筑完成后，一般要经过1～2个雨季的自重沉降期，方可进行上部构(建)筑物施工，自重沉降期的长短成果工期的重要决定因素。

现有技术中，组合桩复合地基大多应用于上部为刚性结构的工程中，尚无应用于大面积高填方工程的实践，由于传统组合桩复合地基排水能力有限，无法满足大面积高填方工程快速固结排水、降低工后沉降的需要；此外，传统组合桩复合地基应用中所发生的不均匀沉降现象尚无较好方法解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种复合地基，解决现有技术中桩间土固结排水时间长和大面积高填方荷载下沉降不均匀的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种快速固结组合桩复合地基，用于大面积高填方工程，包括组合桩、复合褥垫层和排水通道；所述组合桩包括刚性桩和碎石桩，所述刚性桩具有刚性桩桩顶和刚性桩桩端，所述碎石桩具有碎石桩桩顶和碎石桩桩端，所述复合褥垫层包括上褥垫层和下褥垫层，所述上褥垫层为刚性褥垫层，所述下褥垫层为碎石褥垫层，所述刚性桩桩顶刺入所述碎石褥垫层，所述碎石褥垫层分别与所述碎石桩桩顶和所述排水通道连通。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、采用刚性桩和碎石桩作为组合桩构建复合地基，能够解决传统刚性桩强度高、而散体材料桩竖向和侧向刚度低，工后变形大的问题；

2、组合桩、复合褥垫层和排水通道共同构成了完整的排水路径，桩间土中的水先后通过碎石桩和碎石褥垫层传导，最后进入排水通道向外排出，解决了传统地基结构中桩间土固结排水周期长的技术问题，加速了排水固结的过程，增大大面积高填方施工期间的沉降，减小了工后沉降；

3、采用复合褥垫层结合组合桩的设计，碎石褥垫层允许刚性桩刺入其中同时受到刚性桩向周围排挤，部分碎石向桩间土上方移动，导致桩间土压缩从而提高桩间土承载力，同时，刚性褥垫层又可以防止刚性桩穿透碎石褥垫层进入填筑体当中，保证刚性桩有效承载上部荷载，通过复合褥垫层的协调，使桩和桩间土共同承担上部荷载，利于减小不均匀沉降。

优选的，所述刚性桩桩端与基岩接触。

优选的，所述碎石桩中碎石粒径不大于5cm，含泥量不大于4％。

优选的，所述刚性褥垫层包含土工格室，所述土工格室内填充碎石。

优选的，所述土工格室内填充碎石的粒径不大于0.1m，含泥量不超过20％。

优选的，所述土工格室结点距离为60cm～80cm，结点剥离强度不小于40kn/m，格室片厚不小于1mm，格室片片材抗拉强度不小于80kn/m。

优选的，所述碎石褥垫层中碎石粒径不大于0.2m，含泥量不超过7％。

优选的，所述排水通道外具有反滤层，所述排水通道由碎石填充，所述排水通道由所述反滤层反包。

优选的，所述反滤层为土工织物，所述土工织物规格不小于300g/m²，抗拉强度不小于6kn/m，渗透系数为0.05cm/s～0.5cm/s。

优选的，所述刚性桩与所述碎石桩交错分布。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1为本实用新型实施例中快速固结组合桩复合地基的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中快速固结组合桩复合地基的受力示意图；

图3为本实用新型实施例中快速固结组合桩复合地基的排水示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，本实用新型提供一种快速固结组合桩复合地基，用于大面积高填方工程，包括组合桩1、复合褥垫层2和排水通道3；所述组合桩1包括刚性桩11和碎石桩12，所述刚性桩11具有刚性桩桩顶111和刚性桩桩端112，所述碎石桩12具有碎石桩桩顶121和碎石桩桩端122，所述复合褥垫层2包括上褥垫层和下褥垫层，所述上褥垫层为刚性褥垫层21，所述下褥垫层为碎石褥垫层22，所述刚性桩桩顶111刺入所述碎石褥垫层22，所述碎石褥垫层22分别与所述碎石桩桩顶121和所述排水通道3连通。

本实用新型中，采用刚性桩11和碎石桩12作为组合桩1构建复合地基，一方面，能够解决传统刚性桩强度高、而散体材料桩竖向和侧向刚度低，工后变形大的问题；另一方面，组合桩1、复合褥垫层2和排水通道3共同构成了完整的排水路径，桩间土6中的水先后通过碎石桩12和碎石褥垫层22传导，最后进入排水通道3向外排出，解决了传统地基结构中桩间土6固结排水周期长的技术问题，加速了排水固结的过程，增大大面积高填方施工期间的沉降，减小了工后沉降；此外，本实用新型采用了复合褥垫层结合组合桩的设计，碎石褥垫层22允许刚性桩11刺入其中同时受到刚性桩11向周围排挤，部分碎石向桩间土6上方移动，导致桩间土6压缩从而提高桩间土6承载力，同时，刚性褥垫层21又可以防止刚性桩11穿透碎石褥垫层22进入填筑体4当中，保证刚性桩11有效承载上部荷载，通过复合褥垫层2的协调，使桩和桩间土6共同承担上部荷载，利于减小不均匀沉降。

具体的，所述碎石桩12中碎石粒径不大于5cm，含泥量不大于4％，所述碎石桩12与所述碎石褥垫层22连通处无粘性土覆盖在碎石上，保证排水路径通畅。

具体的，所述碎石褥垫层22中碎石粒径不大于0.2m，含泥量不超过7％，其中碎石可以选用风化白云岩或灰岩。

具体的，所述刚性桩桩端112应穿透桩间土6并与基岩5接触。在刚性桩11桩体承载上部荷载之下，刚性桩桩顶122不会下沉，而所述刚性桩桩顶111刺入所述碎石褥垫层22，使所述刚性桩11相对所述碎石褥垫层22有向上的位移，从而产生负摩阻力，相对于常规复合地基，所述刚性桩11能利用桩端和反向摩擦共同承担荷载，在所述复合褥垫层2的变形协调下，更加充分发挥桩和桩间土6各自的承载能力，对上部结构承载力更加均匀，利于减小沉降量。

一些实施例中，所述刚性桩11与所述碎石桩12交错分布。

一些实施例中，所述刚性桩11为cfg桩，所述cfg桩采用商品砼，桩身混凝土强度等级为c25，混凝土坍落度为16cm～20cm。

具体的，所述刚性褥垫层21包含土工格室211，所述土工格室211内填充碎石。

土工格室211通常是由强化的hdpe或pp共聚料宽带，经过强力焊接或铆接而形成的三维网状格室结构，材质具有较好的抗拉性。当刚性桩桩顶111刺入土工格室211内填充的碎石中时，土工格室211依靠其抗拉性能，形成柔性筏板效应，阻止土工格室211中的碎石进一步向周边被排挤，从而阻止刚性桩桩顶111刺穿刚性褥垫层21，保证刚性桩11发挥其最大的承载效用。

所述碎石褥垫层22厚度优选为30cm，所述刚性褥垫层21厚度优选为20cm，其中碎石可以选用风化白云岩或灰岩。

一些实施例中，所述土工格室211内填充碎石的粒径不大于0.1m，含泥量不超过20％。

一些实施例中，所述土工格室211的结点距离为60cm～80cm，结点剥离强度不小于40kn/m，格室片厚不小于1mm，格室片片材抗拉强度不小于80kn/m。

具体的，所述排水通道3为盲沟，其外具有反滤层，所述排水通道3由碎石填充，所述排水通道3由所述反滤层反包。

一些实施例中，所述反滤层为土工织物，所述土工织物规格不小于300g/m²，抗拉强度不小于6kn/m，渗透系数为0.05cm/s～0.5cm/s。

显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。