专利名称：一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于粉细砂地基处理技术领域，尤其是涉及ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构。
背景技术：
随着西部大开发的进ー步深入，尤其是榆林能源重化工基地建设的推迸，往日荒芜的沙海如雨后春笋般崛起一片片栉比鳞次的エ厂和高楼。在榆林内蒙广袤的毛乌素沙漠上，来自全国各地的建设者们，面临着在松散的粉细砂上进行地基处理的技术课题。目前，常用的地基处理方法主要包括水坠砂换填、强夯、水泥搅拌桩、灰土挤密桩、适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基等的振冲密实法等。但是，由于粉细砂地基的地质具有以下特点ー是上部风积砂非常松散，承载カ较低且不均匀，工程性能差；ニ是砂子粘粒含量较小、砂颗粒间黏聚性差，空隙比大、渗水性强；三是不饱和砂粒间内摩擦力较大；四是浅层地下水蕴藏丰富等。因而，采用上述常用地基处理方法对粉细砂地基进行处理时，均不同程度地存在投入成本较高、施工エ艺复杂、施工效率较低、地基加固处理效果较差、不适宜深层地基加固等多种缺陷和不足。相应地，处理后粉细砂地基的整体加固效果较差。因而，粉细砂地基的上述沙漠地质特性使得目前常用的各类地基处理方法均不能完全适用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其结构设计合理、施工方法简单、实现方便且造价低、エ效快、施工质量易于保证，能解决现有粉细砂地基处理方法存在的投入成本较高、施エエ艺复杂、施工效率较低、地基加固处理效果较差、不适宜深层地基加固等多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于包括在所施工粉细砂地基上施工成型的多个振冲密实砂桩，多个所述振冲密实砂桩呈等边三角形布设，相邻两个所述振冲密实砂桩之间的间距均为I. 4m I. 6m，且所述振冲密实砂桩的桩长不大于12m ;多个所述振冲密实砂桩的周侧均布设有多个短砂桩，各振冲密实砂桩周侧所布设的多个所述短砂桩的桩长均为Im 3m，且各振冲密实砂桩与其周侧所布设的多个所述短砂桩之间的间距均为0. 6m 0. 9m。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是多个所述振冲密实砂桩的结构和尺寸均相同，且多个所述短砂桩的结构和尺寸均相同。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是所述短砂桩和振冲密实砂桩的桩径相同且二者的桩径均为0. 9m±0. 2m。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是多个所述振冲密 实砂桩和各振冲密实砂桩周侧所布设多个短砂桩均呈竖直向布设。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是多个所述振冲密实砂桩和各振冲密实砂桩周侧所布设多个短砂桩均为采用不填料振冲密实法施工成型的桩体。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是所述振冲密实砂桩与其周侧所布设的多个所述短砂桩之间的间距均为0. 7m 0. Sm。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是多个所述振冲密实砂桩的周侧所布设短砂桩的数量均为两个，且各振冲密实砂桩与其周侧布设的两个所述短砂桩呈“L”形布设。上述一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征是两个所述短砂桩包括一个布设于所述振冲密实砂桩正前侧的短砂桩ー和一个布设于所述振冲密实砂桩正左侧或正右侧的短砂桩ニ。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、结构设计合理、施工方法简单、设计合理、实现方便且造价比较低。2、地基处理深度较深，容易保证施工的安全和质量，而且エ效较高。3、施工人员机具配置较少，适合多机组大面积作业，可大大缩短施工周期。4、不仅操控简便，而且实现方便，成桩质量易控。5、各振冲密实砂桩周侧所设置的多个短砂桩在振冲密实砂桩的整体加固中起着非常重要的作用，其不仅可消除因不加填料及桩顶部地基土上覆压カ小造成的振密效果减弱，从而影响振冲密实砂桩桩顶部的平整度和密实度的不良后果，且可增强振冲密实砂桩复合地基的整体加固效果。6、施工效果好，不但适合加固松散的中粗砂地基，也非常适合处理粘粒含量不大于10%的松散粉细砂，可使地基得到显著的挤密加固效果，提高地基承载カ，消除地基不均匀性。综上所述，本实用新型结构设计合理、施工方法简单、实现方便且造价低、エ效快、施工质量易于保证，能有效适用于粉细砂地基处理过程且处理效果好，能够有效提高复合地基的承载力，井能有效解决现有粉细砂地基处理方法存在的投入成本较高、施工エ艺复杂、施工效率较低、地基加固处理效果较差、不适宜深层地基加固等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进ー步的详细描述。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为图I的A-A剖视图。图3为本实用新型的施工方法流程框图。附图标记说明I-振冲密实砂桩； 2-短砂桩。 3-所施工粉细砂地基。
具体实施方式
如图I、图2所示，本实用新型包括在所施工粉细砂地基3上施工成型的多个振冲密实砂桩1，多个所述振冲密实砂桩I呈等边三角形布设，相邻两个所述振冲密实砂桩I之间的间距均为I. 4m I. 6m，且所述振冲密实砂桩I的桩长不大于12m ;多个所述振冲密实砂桩I的周侧均布设有多个短砂桩2，各振冲密实砂桩I周侧所布设的多个所述短砂桩2的桩长均为Im 3m，且各振冲密实砂桩I与其周侧所布设的多个所述短砂桩2之间的间距均为 0. 6m 0. 9mo本实施例中，多个所述振冲密实砂桩I的结构和尺寸均相同，且多个所述短砂桩2的结构和尺寸均相同。所述短砂桩2和振冲密实砂桩I的桩径相同且二者的桩径均为0. 9m±0. 2m。本实施例中，所述短砂桩2和振冲密实砂桩I的桩径均为0. 9m。实际施工时，多个所述振冲密实砂桩I和各振冲密实砂桩I周侧所布设的多个短砂桩2均呈竖直向布设。本实施例中，多个所述振冲密实砂桩I和各振冲密实砂桩I周侧所布设的多个短砂桩2均为采用不填料振冲密实法施工成型的桩体。 本实施例中，所述振冲密实砂桩I与其周侧所布设的多个所述短砂桩2之间的间距均为0. 7m 0. 8mo本实施例中，多个所述振冲密实砂桩I的周侧所布设短砂桩2的数量均为两个，且各振冲密实砂桩I与其周侧布设的两个所述短砂桩2呈“L”形布设。两个所述短砂桩2包括一个布设于所述振冲密实砂桩I正前侧的短砂桩ー和一个布设于所述振冲密实砂桩I正左侧或正右侧的短砂桩ニ。结合图3，本实用新型的施工过程如下步骤一、桩位测量放线按照常规的桩位測量放线方法，在所施工粉细砂地基3上对需施工的多个振冲密实砂桩I的桩位分别进行測量放线。实际对振冲密实砂桩I的桩位进行測量放线时，其桩位使用钢尺测放，根据桩位图进行各轴线及桩位测量定点，轴线桩位点采用木桩固定。各轴线桩外引控制点，作为复测校核的基准点并采取保护措施。步骤ニ、振冲密实砂桩施工采用常规振冲法施工中所用的振冲器对步骤一中多个所述振冲密实砂桩I分别进行施工，且多个所述振冲密实砂桩I的施工方法均相同，对于任一个所述振冲密实砂桩I而言，其施工过程如下步骤201、振冲器就位根据步骤一中对多个所述振冲密实砂桩I的桩位测量放线结果，且采用吊装设备将所述振冲器对准当前所施工振冲密实砂桩I的桩位。步骤202、造孔旁振启动所述振冲器和与所述振冲器相接的高压水泵送系统，且控制所述振冲器以Vpf= lm/min 2m/min的下降速度由上至下逐渐垂直贯入所施工粉细砂地基3内，直至下降至当前所施工振冲密实砂桩的桩底设计标高处，则完成当前所施工振冲密实砂桩I的造孔过程，获得成型桩孔ー；且造孔过程中，所述高压水泵送系统所泵送高压水的水压为0. 8MPa I. 2MPa且其供水量为500L/min 700L/min。本步骤中，通过所述振冲器对当前所施工振冲密实砂桩I进行造孔的同时，所述振冲器能同步对当前所施工振冲密实砂桩I周侧已施工完成的所述振冲密实砂桩I的桩体进行挤密加固。根据测试得出，步骤202中所述振冲器在造孔过程中，还能同步对其周侧5m Sm范围内已施工完成的振冲密实砂桩I的桩体进行挤密加固。步骤203、振密成桩控制所述振冲器以提升速度\^匀速缓慢向上提升至步骤202中所述成型桩孔ー的孔ロ，则完成当前所施工振冲密实砂桩I的振密成桩过程，获得施エ完成的振冲密实砂桩I;振密成桩过程中，所述高压水泵送系统所泵送高压水的水压为
0.4MPa 0. 6MPa且其供水量为250L/min 350L/min ;当前所施工振冲密实砂桩I的成桩振密时间t = LX (10s/m 15s/m),其中L为当前所施工振冲密实砂桩I的桩长。本步骤中进行振密成桩之前，应先对振密成桩过程中所述振冲器的提升速度Vis进ィ丁设定，且V提=L/1，即V提= (1/10 1/15) m/s。步骤三、多次重复步骤201至步骤203，直至完成步骤一中多个所述振冲密实砂桩I的全部施工过程。实际施工过程中，步骤一中对多个所述振冲密实砂桩I的桩位分别进行測量放线的同吋，还需按照常规的桩位測量放线方法，对各振冲密实砂桩I周侧所布设的多个所述短砂桩2的桩位分别进行測量放线。相应地，步骤203中完成当前所施工振冲密实砂桩I的振密成桩过程后，还需立即对步骤203中已施工完成的所述振冲密实砂桩I进行扫桩处理；且进行扫桩处理过程中，需对步骤203中已施工完成的所述振冲密实砂桩I周侧所布设的多个所述短砂桩2分别进行施工，多个所述短砂桩2的施工方法均相同，对于任一个所述短砂桩2而言，其施工过程如下步骤I、振冲器就位根据步骤一中对各振冲密实砂桩I周侧所布设的多个所述短砂桩2的桩位测量放线結果，且采用吊装设备将步骤201中所述振冲器对准当前所施工短砂桩2的桩位。步骤II、造孔旁振启动所述振冲器和与所述振冲器相接的高压水泵送系统，且控制所述振冲器以Vpf= lm/min 2m/min的下降速度由上至下逐渐垂直贯入所施工粉细砂地基3内，直至下降至当前所施工短砂桩2的桩底设计标高处，则完成当前所施工短砂桩2的造孔过程，获得成型桩孔ニ ；且造孔过程中，所述高压水泵送系统所泵送高压水的水压为 0. 8MPa I. 2MPa 且其供水量为 500L/min 700L/min。本步骤中，通过所述振冲器对当前所施工短砂桩2进行造孔的同时，所述振冲器能同步对当前所施工短砂桩2周侧已施工完成的所述振冲密实砂桩的桩体进行挤密加固。根据测试得出，步骤II中所述振冲器在造孔过程中，还能同步对其周侧5m Sm范围内已施工完成的振冲密实砂桩I的桩体进行挤密加固。步骤III、振密成桩控制所述振冲器以步骤203中所述的提升速度Vis缓慢向上提升至步骤II中所述成型桩孔ニ的孔ロ，则完成当前所施工短砂桩2的振密成桩过程。步骤IV、多次重复步骤I至步骤IV，直至完成步骤203中已施工完成的所述振冲密实砂桩I周侧所布设多个所述短砂桩2的施工过程。事实上，现有的无填料振冲法施工振冲密实砂桩I过程中，均采用边提升边留振的方式实现桩体挤密，但是在粉细砂地基处理中，除少部分桩体(一般为上覆荷载较大的桩体底部)可伴随强カ震动自行坍塌密实外，上述边提升边留振的方式几乎影响当前所施エ振冲密实砂桩I的密实效果，也就是说，现有的无填料振冲法在粉细砂地基中所施工成型的振冲密实砂桩I的密实度差，地基加固效果不好。因而，本实用新型施工中采用造孔旁振的方式，具体是通过周侧振冲密实砂桩I的造孔过程中的旁振作用对已施工完成振冲密实砂桩I的桩体进行挤密加固。也就是说，步骤203中所施工完成的振冲密实砂桩I的桩体是不够密实的，必须通过周侧其它振冲密实砂桩I的造孔过程中所产生的旁振作用进行进ー步加固。本实用新型将现有无填料振冲法施工振冲密实砂桩I时，其成桩过程所采用的边提升边留振的成桩方式调整为控制振冲器以提升速度^^匀速向上提升的成桩方式，不仅操控简便，而且实现方便，成桩质量易控。由于振冲密实砂桩I依靠原砂振密来加固地基，因而只有进行充分的扫桩处理，才能保证桩顶部的密实度。因而，步骤203中施工完成所述振冲密实砂桩I后，需及时对当前所施工振冲密实砂桩I进行扫桩处理，也就是说，各振冲密实砂桩I施工完成后，均必须及时进行扫桩处理。实际进行扫桩处理，各短砂桩2的施工エ序控制及技术要求均与振冲密实砂桩I的各项技术要求相同。同时，本实用新型施工时中还需进行扫桩处理，扫桩处理在振冲密实砂桩I的整体加固中起着非常重要的作用。所谓扫桩，就是在已施工完成振冲密实砂桩I之间的桩间土上增设多个短砂桩。扫桩可消除因不加填料及桩顶部地基土上覆压カ小造成的振密效果 减弱，从而影响振冲密实砂桩I桩顶部的平整度和密实度的不良后果，且扫桩可增强振冲密实砂桩复合地基的整体加固效果。经测试发现，本实用新型所采用的振冲密实砂桩1，除少部分桩体(一般为上覆荷载较大的桩体底部)可伴随强カ震动自行坍塌密实外，其余大部分桩体的回填料，都是由扫桩处理(即其周侧所布设短砂桩的施工)及周边其它振冲密实砂桩I的造孔时随水流溢出的砂回灌而成。实际施工过程中，对步骤一中多个所述振冲密实砂桩I进行施工时，其施工顺序宜按常规的排桩法逐个进行。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于包括在所施工粉细砂地基(3)上施工成型的多个振冲密实砂桩(I)，多个所述振冲密实砂桩(I)呈等边三角形布设，相邻两个所述振冲密实砂桩(I)之间的间距均为I. 4m I. 6m，且所述振冲密实砂桩(I)的桩长不大于12m;多个所述振冲密实砂桩(I)的周侧均布设有多个短砂桩(2)，各振冲密实砂桩(I)周侧所布设的多个所述短砂桩(2)的桩长均为Im 3m，且各振冲密实砂桩(I)与其周侧所布设的多个所述短砂桩(2)之间的间距均为0.6m 0.9m。
2.按照权利要求I所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于多个所述振冲密实砂桩(I)的结构和尺寸均相同，且多个所述短砂桩(2)的结构和尺寸均相同。
3.按照权利要求I或2所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于所述短砂桩(2)和振冲密实砂桩(I)的桩径相同且二者的桩径均为0. 9m±0. 2m。
4.按照权利要求I或2所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于多个所述振冲密实砂桩(I)和各振冲密实砂桩(I)周侧所布设的多个短砂桩(2)均呈竖直向布设。
5.按照权利要求I或2所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于多个所述振冲密实砂桩(I)和各振冲密实砂桩(I)周侧所布设的多个短砂桩(2)均为采用不填料振冲密实法施工成型的桩体。
6.按照权利要求I或2所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于所述振冲密实砂桩(I)与其周侧所布设的多个所述短砂桩(2)之间的间距均为.0. 7m 0. 8mo
7.按照权利要求I或2所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于多个所述振冲密实砂桩(I)的周侧所布设短砂桩(2)的数量均为两个，且各振冲密实砂桩(I)与其周侧布设的两个所述短砂桩(2)呈“L”形布设。
8.按照权利要求7所述的ー种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，其特征在于两个所述短砂桩(2)包括一个布设于所述振冲密实砂桩(I)正前侧的短砂桩ー和ー个布设于所述振冲密实砂桩(I)正左侧或正右侧的短砂桩ニ。
专利摘要本实用新型公开了一种基于振冲密实砂桩的粉细砂地基处理结构，包括在所施工粉细砂地基上施工成型的多个振冲密实砂桩，多个振冲密实砂桩呈等边三角形布设，相邻两个振冲密实砂桩之间的间距均为1.4～1.6m，且振冲密实砂桩的桩长不大于12m；多个振冲密实砂桩的周侧均布设有多个短砂桩，各振冲密实砂桩周侧所布设多个短砂桩的桩长均为1～3m，且各振冲密实砂桩与其周侧所布设多个短砂桩之间的间距均为0.6～0.9m。本实用新型结构设计合理、施工方法简单、实现方便且造价低、工效快、施工质量易于保证，能解决现有粉细砂地基处理方法存在的投入成本较高、施工工艺复杂、工效低、地基加固处理效果较差、不适宜深层地基加固等问题。
文档编号E02D3/08GK202440814SQ20122006755
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者张峰, 张雪娥, 李逢博, 樊月英, 王勇, 石会荣, 赵长经, 高博 申请人:陕西建工集团第六建筑工程有限公司