一种复合地基及施工方法与流程

本发明涉及地基处理施工，特别是涉及一种复合地基及施工方法。

背景技术：

1、地基(就是土、大地)是自然形成的，往往不能满足建筑物对地基的强度(地基强度不满足要求的后果是地基失稳，导致建筑物倒塌)和刚度(地基刚度不满足要求的后果是地基变形大，导致建筑物沉降、开裂)要求，因此需要对地基进行处理。复合地基由垫层、增强体(桩)和地基土组成(参见图1)，采用增强体(桩)加固地基，通过垫层，让桩和土一起发挥作用，以满足建筑物对地基强度和刚度的要求。为了最大限度提高复合地基的强度和刚度，需要从两方面入手，一是提高土的强度和刚度，二是提高桩的强度和刚度。

2、复合地基中的桩，按桩体材料分为散体材料桩和有粘结强度桩，散体材料桩主要有振冲碎石桩、沉管砂石桩、灰土(土)挤密桩、柱锤冲扩桩等，有粘结强度桩主要有水泥土层搅拌桩、旋喷桩、夯实水泥砖桩、cfg桩等。

3、散体材料桩是利用沉管、爆扩、冲击、振冲、夯扩等方法，对地基土挤压成孔，迫使桩孔内土体横向和轴向挤出，从而使桩周边的土得到加密，提高了地基土的强度和刚度。但散体材料桩桩身强度和刚度较低，主要依靠桩周边土的约束传递荷载，荷载难以传达到较深的土层，对加固后的复合地基强度和刚度提高幅度并不大，适用范围有限。

4、有粘结强度桩的桩身具有较高的强度和刚度，可以全桩长发挥桩的侧摩阻力，同时将荷载传递给较深的土层，所以采用有粘结强度桩复合地基加固地基可以较大幅度地提高强度和刚度。但有粘结强度桩的施工多数采用钻机成孔，对原地基土没有挤压加密作用，不适用于(至少不能直接适用)较松散的地基土(比如人工填土、建筑垃圾填土等)。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种复合地基及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高复合地基强度和刚度，能够适用于松散地基土，提高适用性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种复合地基，包括：多个桩孔和多个桩体，各所述桩孔在地基上排列设置，所述桩孔为柱锤冲击而成；所述桩体为在所述桩孔内填充干硬性混凝土并使用所述柱锤夯实而成的粘结强度桩，优选的，还包括桩帽、碎石层和垫层，所述桩帽固定连接于所述桩体的顶部，所述碎石层铺设于所述桩帽之间，所述垫层铺设压实于所述碎石层和所述桩帽的顶部。

4、优选的，所述桩体包括封底和桩身，所述封底与所述桩身的底端固定连接，且所述封底的直径大于所述桩身的直径。

5、优选的，所述桩身的外侧壁上在深度方向上设置有多个环形凸起。

6、优选的，所述桩帽包括圆饼形混凝土预制件和多个l形钢筋，所述l形钢筋一端埋设固定于所述圆饼形混凝土预制件内，另一端用于固定连接于所述桩身的顶端，所述圆饼形混凝土预制件的直径大于所述桩身的直径。

7、优选的，所述柱锤包括锤身和锤头，所述锤头能够拆卸地连接于所述锤身的底部，所述锤头为锥形锤头或平底锤头。

8、优选的，所述碎石层的厚度与所述圆饼形混凝土预制件的厚度相同。

9、优选的，所述垫层包括水泥土层和双向土工格栅，所述双向土工格栅内置于所述水泥土层中。

10、本发明还提供了一种如上所述的复合地基的施工方法，包括以下步骤：

11、采用所述柱锤冲击所述地基直到设计孔深形成所述桩孔；

12、向所述桩孔内投所述干硬性混凝土并使用所述柱锤锤击形成所述桩体；

13、优选的，还包括在桩体施工完成后在所述桩体的顶部打入桩帽；在各所述桩帽之间铺设碎石层；在所述桩帽和所述碎石层上施工垫层。

14、优选的，桩体施工包括封底施工和桩身施工，所述封底施工为在所述桩孔内填所述干硬性混凝土并使用所述柱锤锤击，且直至三击贯入度之和小于9cm时形成封底，进一步在所述封底的顶部进行所述桩身施工，即重复“填料→夯实”，每次向所述桩孔内填所述干硬性混凝土的量为0.2m3～0.3m3，每次填料后，直至最后三击贯入度之和≤9cm时，可以向上继续填料夯实直至完成所述桩身。

15、优选的，各所述桩体的施工顺序为从中间向四周逐桩施工。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

17、本发明是提供了一种复合地基及施工方法，在柱锤冲击地基形成桩孔的过程中，桩周及桩底的土被迫挤密，第一次对地基土进行挤密；在成桩的过程中，桩身会向四周再次外挤，第二次对地基土进行挤密，通过两次对地基土进行挤密提高了地基土的强度和刚度，同时桩身为锤击干硬性混凝土形成，具有较高的强度和刚度，最大化的提高加固后的复合地基强度和刚度，该桩可以直接适用于松散地基土；

18、进一步的通过设置桩帽、碎石层和垫层能够对地基土进行有效的封闭，防止桩体、地基土向上膨胀。

技术特征：

1.一种复合地基，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的复合地基，其特征在于：还包括桩帽、碎石层和垫层，所述桩帽固定连接于所述桩体的顶部，所述碎石层铺设于所述桩帽之间，所述垫层铺设压实于所述碎石层和所述桩帽的顶部。

3.根据权利要求2所述的复合地基，其特征在于：所述桩体包括封底和桩身，所述封底与所述桩身的底端固定连接，且所述封底的直径大于所述桩身的直径。

4.根据权利要求3所述的复合地基，其特征在于：所述桩身的外侧壁上在深度方向上设置有多个环形凸起。

5.根据权利要求4所述的复合地基，其特征在于：所述桩帽包括圆饼形混凝土预制件和多个l形钢筋，所述l形钢筋一端埋设固定于所述圆饼形混凝土预制件内，另一端用于固定连接于所述桩身的顶端，所述圆饼形混凝土预制件的直径大于桩身的直径。

6.根据权利要求5所述的复合地基，其特征在于：所述柱锤包括锤身和锤头，所述锤头能够拆卸地连接于所述锤身的底部，所述锤头为锥形锤头或平底锤头；所述垫层包括水泥土层和双向土工格栅，所述双向土工格栅内置于所述水泥土层中。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的复合地基的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的复合地基的施工方法，其特征在于：还包括在桩体施工完成后在所述桩体的顶部打入桩帽；在各所述桩帽之间铺设碎石层；在所述桩帽和所述碎石层上施工垫层。

9.根据权利要求7所述的复合地基的施工方法，其特征在于：桩体施工包括封底施工和桩身施工，所述封底施工为在所述桩孔内填所述干硬性混凝土并使用所述柱锤锤击，且直至三击贯入度之和小于9cm时形成封底，进一步在所述封底的顶部进行所述桩身施工，即重复“填料→夯实”，每次向所述桩孔内填所述干硬性混凝土的量为0.2m3～0.3m3，每次填料后，直至最后三击贯入度之和≤9cm时，可以向上继续填料夯实直至完成所述桩身。

10.根据权利要求7所述的复合地基的施工方法，其特征在于：各所述桩体的施工顺序为从中间向四周逐桩施工。

技术总结
本发明公开了一种复合地基及施工方法，涉及地基处理施工技术领域，包括：包括：多个桩孔和多个桩体，各桩孔在地基上排列设置，桩孔为柱锤冲击而成；桩体为在桩孔内填充干硬性混凝土并使用柱锤夯实而成的粘结强度桩，优选的，还包括桩帽、碎石层和垫层，桩帽固定连接于桩体的顶部，碎石层铺设于桩帽之间，垫层铺设压实于碎石层和桩帽的顶部，提高复合地基强度和刚度，能够适用于松散地基土，对复合地基进行有效的封闭，防止桩体、地基土向上膨胀。

技术研发人员：尹利洁,吴超,周默,李月阳,刘丹,董书健,李泳慧,李军锋,邵奇峰,孟艳杰,刘文彬,张克利,王钗,孙静,高云征,黄泽光
受保护的技术使用者：北京城建勘测设计研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1