[發明專利]一種加固含硬土夾層軟土地基的間斷組合樁及施工方法

有效

• 申請號: 201210454354.4
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102966088A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 丁選明;鄭長杰;孔綱強;於慧;高洪梅
• 申請（專利權）人: 河海大學;南京河海科技有限公司
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E02D5/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

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技術領域

本發明屬于軟土地基處理及樁基礎技術領域，特別涉及一種加固含硬土層軟土地基的間斷組合樁及施工方法。

背景技術

攪拌樁和高壓旋噴樁復合地基是軟基處理的有效形式，施工時利用攪拌樁機或高壓旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土體，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高基礎強度，該方法具有施工簡便、成本低廉、速度快捷、效果顯著等特點，在工程界得到廣泛的應用。然而，由于地質作用的復雜性和沉積環境的多變性，即使同一場地的各個土層之間也可能有迥然不同的力學強度和變形特性，很多軟土地基中有硬土夾層，硬土夾層一般為砂土、粉砂、粉土這種壓縮模量較高的土層，可能分布于軟土地基上部、中部、或者底部。

對于復合地基這種地基加固形式，其加固目的是提高整個土體的復合模量，但對于砂土、粉砂、粉土這種硬土夾層，其本身的壓縮模量就很高，不需要再加固。傳統的復合地基加固方法都是采用攪拌樁和高壓旋噴樁形成整根樁體，從樁頂到樁底的土層都得到加固，但這種加固對于硬土層沒有必要，因為硬土層本身模量就很高了，已能滿足地基承載力要求，再加固的話，勢必造成材料的浪費。

對于地基土體性質的現場測試，靜力觸探具有勘探和測試雙重功能，具有快速、精確、經濟和節省人力等特點，對于地層性質變化較大的復雜場地以及高靈敏度的軟粘土地層的勘察，更具有其獨特的優越性。但是靜力觸探得到數據后，往往需要帶回室內進行后處理，得到土層分布，不能在現場進行土層分布的自動判斷，且樁基施工在靜力觸探之后，兩者不能同時進行，因此浪費了施工耗能，工序復雜。

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發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種加固含硬土夾層軟土地基的間斷組合樁及自動化施工方法，在加固含硬土夾層的軟土地基時，可利用靜力觸探裝置，探測到土層的側阻力和端阻力，然后將結果輸送到控制樁基施工的程序，由程序判斷要不要施工攪拌樁或高壓旋噴樁。若碰到軟土，噴漿成樁，碰到硬土，不噴漿，形成一種間斷的樁型。這樣既能達到合理的承載力和沉降控制要求，又能節約材料和提高工效。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種加固含硬土夾層軟土地基的間斷組合樁，其特征在于：地基中樁體不連續，在軟弱土層中有樁體，在硬土層中無樁體，在軟、硬土層交界處樁體設置擴大頭，樁體施工采用高壓旋噴工藝或水泥土攪拌工藝，成樁過程采用電腦程序自動控制。

一種加固含硬土夾層軟土地基的間斷組合樁的施工方法，采用以下技術步驟實現：

（1）在攪拌樁機或旋噴樁機的鉆頭上安裝靜力觸探探頭，使樁基施工鉆頭具有測試地基土體性質的功能。

（2）平整場地，樁機定位。

（3）從樁位鉆進，鉆進過程中，樁模在上部振動頭或錘頭的作用下逐漸下沉，同時靜力觸探探頭傳感器得到土層信息參數，自動輸入電腦進行分析，得到土層分布和性質，判斷有無硬土層。

（4）若有硬土層，則將硬土層的數量，層頂、層底標高等信息存入電腦；若無硬土層，則繼續鉆進，直至到達設計深度。

（5）鉆桿開始從樁底往上拔，上拔過程中，實時自動讀入電腦中保存的硬土層位置信息，并判斷鉆頭位置土層類型。

（6）當鉆頭位于軟土層，通過自動化控制程序打開注漿泵，噴漿形成樁體；當位于硬土層，自動關閉注漿泵，不噴漿；當位于軟土層與硬土層交界，通過增加噴漿壓力或噴漿、攪拌時間等方式設置樁體擴大頭。

（7）鉆桿從下往上完全拔出，形成間斷組合樁。

（8）移動樁機到下一樁位，進行下一根樁的施工。

（9）樁基施工完成后，當地表為軟土層時，在樁頂鋪設加筋碎石墊層，形成復合地基。

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本發明的優點和效果在于：

（1）?在加固含硬土夾層軟土地基時，在允許的承載力和沉降控制要求下，可以節約材料。

（2）?可以直接在現場進行土層分布的自動判斷，而不需要帶回室內進行后處理，節省了施工耗能，節約了工期。

（3）?加固地基的同時能直接得到土層性質，可反算樁基承載力。

（4）?具有可直接在現有的打樁機上改裝的優點，只需在原樁機上連接一個靜力觸探探頭即可使用，改裝方便迅速，省時節約，性能可靠。

（5）?軟件智能化控制，可以實現一人操作或者單個樁基操作實現無人值守。

（6）?對于軟土地基中的硬土夾層，本身承載力已經很高，不需加固就能達到預期效果，并且可以減少硬土對施工機具的損傷。