[發明專利]含軟弱粘土地層中的螺旋擠土灌注樁復合地基處理方法

無效

• 申請號: 200910091862.9
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN101634143A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 劉鐘;楊松;李志毅;趙琰飛
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司;中國京冶工程技術有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E02D3/10
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本發明屬于巖土工程地基處理技術領域，涉及一種用于加固軟土地基的方法，特別是涉及一種在含軟弱粘性土地層中采用螺旋擠土灌注樁復合地基的處理方法。

背景技術

在我國廣泛存在著海相、湖相及河相沉積的軟弱粘土地層，這種地層的特征是含水量大、壓縮性高、強度低、透水性差，在建、構筑物荷載作用下會產生很大沉降。在這種地基上進行大面積施工，如建造樓宇、路基、碼頭、料場、機場時，需要對地基進行處理與加固。在土木建筑工程中，對軟弱地基進行處理與加固的方法有置換法、排水預壓法、壓實與夯實法、粉噴樁法、攪拌樁法、碎石樁法、擠土樁法、擠密法、加筋法及灌漿法等，根據地基土質及工程需要，常選用其中一種或是幾種方法的結合，完成對地基的處理，其中有代表性的有以下幾個授權專利或申請專利。

中國發明專利ZL03152854.6提出了一種《排水粉噴樁復合地基操作方法》的軟弱地基加固方法，該方法通過在兩根粉噴樁中間布置排水板，利用排水板的排水作用消除粉噴樁施工時的壓縮空氣對周圍土體施加的側向壓力，發揮排水板與粉噴樁各自的優勢，起到加固軟土地基的目的。但是該施工方法中粉噴樁施工存在加固地層淺(一般小于15m)，在施工過程中需要根據地層變化條件不斷調整配合比和工藝，導致施工質量不易控制，且粉噴樁存在樁身均勻性差、強度低、承載力低等問題。

公開號為CN1121973A的中國發明專利申請公開說明書公開了一種《擠密碎石樁與混凝土灌注樁的雙重復合地基及其施工方法》的軟弱地基處理方法，該申請發明專利為一種擠密碎石樁與混凝土灌注樁的雙重復合地基，它包括擠密碎石樁、混凝土灌注樁和褥墊層，施工時，兩類樁按照相互錯開的方格網狀布樁，且樁頂和樁間鋪設褥墊層。但該施工方法中的混凝土灌注樁屬于排土灌注樁，在施工過程中需要把樁孔中的土體運出施工場地，會增加工程費用，并存在環境污染問題。

公開號為CN101024951A的中國發明專利申請公開說明書公開了《一種地基處理方法》用以處理深厚軟土地基，該方法首先在加固區地基中施工豎向增強體，然后在兩根豎向增強體之間施工排水豎井；豎向增強體包括攪拌樁、CFG樁、混凝土樁、疏樁、微型樁、石灰樁、灰土樁、長短樁、帶帽樁、擴大頭樁、變截面樁、或組合樁，排水豎井為普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板。該地基處理方法與ZL03152854.6和CN1121973A所提出的技術方案類似，只是在樁材和樁型方面做了一些拓展。在上述三個專利或專利申請書中均未提及具有不同特性和施工方法的螺旋擠土灌注樁。

自上世紀末，隨著環保要求的提高和降低成本的需要，螺旋擠土灌注樁技術在國外得到了廣泛的關注，并大量應用于交通工程、工業與民用建筑工程領域。其涉及到的地層包括淤泥質粘土、粘性土、粉土、黃土、砂土、強風化土等。中國專利ZL200720103635.X公開了一種《雙向螺旋封閉擠擴鉆頭》，利用該雙向螺旋封閉擠擴鉆頭，可將樁孔中的土體完全擠入樁周土體，再向擠擴后的樁孔中壓灌混凝土，最終可形成圓柱形的擠土灌注樁。利用該鉆頭施工的螺旋擠土灌注樁屬于完全擠土型樁。在同樣地層、同樣樁徑和同樣樁長條件下，與鉆孔樁、沖孔樁、旋挖樁或CFG樁等常用的非擠土工程樁型相比，采用雙向螺旋封閉擠擴鉆頭完成的螺旋擠土灌注樁具有承載力高、沉降量小、質量可控、成本低、環保等優點。

由于螺旋擠土灌注樁屬于完全擠土型樁，在飽和軟弱粘土地層成樁過程中，其側向擠土效應引發的側向擠壓力，會使樁周孔隙水壓力陡然增加，因此，在軟弱粘土地層的施工過程中可能會出現下列問題：

(1)在已有建、構筑物附近施工時，可能會引起地面開裂，建、構筑物受損；

(2)當樁間距較小時，螺旋擠土灌注樁施工產生的負面擠土效應會導致已經施工完畢的工程樁偏移及傾斜，甚至出現上浮和斷樁現象。上述技術問題限制了螺旋擠土灌注樁在飽和軟弱粘土地層區域的工程應用，因此，需要尋找一種有效的地基處理方法，擴大螺旋擠土灌注樁在軟弱粘土地層中的適用范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種增加螺旋擠土灌注樁樁周粘性土的排水速率，提高樁周及樁下土體的強度，大幅度減少工后沉降和工后沉降差，提高螺旋擠土灌注樁的有效性和使用范圍，較大幅度地加大螺旋擠土灌注樁間距、減少螺旋擠土灌注樁樁數、節省工程投資、加快施工進度的含軟弱粘土地層中的螺旋擠土灌注樁復合地基處理方法。

本發明的含軟弱粘土地層中的螺旋擠土灌注樁復合地基處理方法，包括以下步驟：

A)根據工程情況及地層條件，確定螺旋擠土灌注樁復合地基方案，包括螺旋擠土灌注樁的樁徑、樁長、樁間距及樁位布置方案；