[實用新型]一種散體材料樁與混凝土上下同體組合樁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420258702.5
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN203866822U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新泉
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州江潤科技有限公司
• 主分類號: E02D5/48
• 分類號: E02D5/48;E02D5/34;E02D5/38
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種組合樁，更具體說，它涉及一種散體材料樁與混凝土上下同體組合樁，屬于地基工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國軟土地基種類繁多、分布廣泛，普遍具有含水率高、壓縮性大、強(qiáng)度低、透水性差等特點。建造在軟土地基上的建筑物常出現(xiàn)總沉降量過大、差異沉降明顯、后期沉降量超標(biāo)、承載能力不足等工程問題，影響建筑物的正常使用性能和安全性能。當(dāng)天然地基不能滿足建筑物對地基的要求時，需要對地基進(jìn)行處理，形成人工地基你，以保證上層建筑物的安全性和使用性。

復(fù)合地基加固方法起源于20世紀(jì)60年代，由于能顯著改善地基的承載力，減小地基沉降，并有效抑制地基土體側(cè)向變形這一特點而成為一種比較理想的軟土地基處理方式，在世界范圍內(nèi)都得到廣泛應(yīng)用。豎向增強(qiáng)復(fù)合地基時常用的地基加固處理技術(shù)措施，目前在工程應(yīng)用中的豎向增強(qiáng)體的方案主要有：碎石樁、砂樁、水泥土樁、鋼筋混凝土樁等。

碎石樁是復(fù)合地基處理方法中的一種，它是用振動、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔，再將碎石壓入孔中，形成由碎石構(gòu)成的大直徑密實樁體。碎石樁最早始于1835年，20世紀(jì)50年代末，振沖法開始用于加固粘性土地基，并成為碎石樁。迄今為止，新型的碎石樁主要有以下幾種：錘擊碎石樁、干振碎石樁、振擠碎石樁、水泥粉煤灰碎石樁、強(qiáng)夯碎石樁。碎石樁復(fù)合地基能充分發(fā)揮其置換作用，能有效的增加地基的抗剪強(qiáng)度；同時由于碎石樁本身材料的性質(zhì)具有良好的滲水性，在上部荷載的作用下，能起到良好的排水作用，能加速地基的固結(jié)，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，減小地基沉降量；此外，碎石樁本身材料的來源豐富，低廉的制造成本也成為其重要的優(yōu)勢。然而碎石樁也存在著其不足：首先，傳統(tǒng)碎石樁樁體材料為柔性散體材料，強(qiáng)度較低，有效加固深度通常不足20m，在深厚軟土地基區(qū)域，如江浙沿海地區(qū)，其加固深度難以達(dá)到土質(zhì)較好的相對持力層中，難以保證其能有足夠的承載性能。散體材料樁具有將豎向荷載進(jìn)行橫向轉(zhuǎn)移的力學(xué)特性，其樁體承載取決于樁周土體能提供的側(cè)限力，在深厚軟土地區(qū)，如果不能將碎石樁打入較深的土層，土體提供側(cè)限力較小，在土體側(cè)限力較小的地區(qū)容易發(fā)生樁體在承重時易向四周發(fā)生鼓漲而破壞。其次，現(xiàn)有散體材料樁在施工時一般先采用機(jī)械在地基里打孔，然后直接將散體材料填入孔內(nèi)形成柱形樁體，在軟土地區(qū)成孔的質(zhì)量難以保證容易形成塌孔等問題，影響樁的性能；再次傳統(tǒng)的碎石樁的主要施工方法之一沖振法不僅耗水量大而且要排放出大量的泥漿，污染環(huán)境；最后，樁體周圍的細(xì)小土體顆粒易進(jìn)入散體材料樁內(nèi)，造成樁體的透水性能下降甚至?xí)适Ⅲw材料樁的排水效用。

而剛性樁具有施工速度快、質(zhì)量便于檢測、加固效果好、能有效控制工后沉降、能進(jìn)入更深的土層、質(zhì)量有保證等優(yōu)點。但是其也存在著需要配置大量鋼筋固成本較高的缺點。而且剛性樁不具有碎石樁固有的散體材料排水性能好的的天生優(yōu)勢。

面對現(xiàn)在對基礎(chǔ)工程越來越高的要求，出現(xiàn)了很多剛?cè)峤M合樁的結(jié)構(gòu)，兼具剛性樁和碎石樁的優(yōu)點。例如中國專利CN101781888B一種振動沉管擠密碎石-混凝土組合樁，采用振動沉管在沉管下部形成密擠碎石樁，在上部灌注混凝土以形成混凝土灌注樁。此項實用新型存在著以下不足：(1)固結(jié)排水時水是從下至上排出的，將碎石樁置于下層，不能充分起到碎石樁的排水作用；(2)碎石樁在比較深的地方不能充分利剛性樁的作用，而且容易造成碎石樁的質(zhì)量問題；(3)該實用新型利用灌注樁底部混凝土漿液的滲透形成混凝土樁與密擠碎石樁連接，連接效果難以保證。

鑒于此，為節(jié)省工程造價，使軟土地基處理方式更加多元化，適合不同地區(qū)不同工況下地基加固需要，目前亟需實用新型一種兼顧排水固結(jié)和能嵌入承載力相對較好的土層，可發(fā)揮更好的承載效果的新型樁型。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能兼顧排水固結(jié)和能嵌入承載力相對較好的土層，可發(fā)揮更好的承載效果的散體材料樁與混凝土上下同體組合樁及施工方法。

這種散體材料樁與混凝土樁上下同體組合樁，樁體下部灌注混凝土成混凝土樁，上部灌注碎石成碎石樁，碎石樁直徑大于混凝土樁，混凝土樁頂部設(shè)置與碎石樁同徑的混凝土擴(kuò)大連接端，形成上粗下細(xì)的同體組合樁；碎石樁外部設(shè)置土工布袋，土工布袋底部封閉并與底部設(shè)置連接鋼筋的十字鋼板連接，十字鋼板上設(shè)有碎石與混凝土混合段連接碎石樁，連接鋼筋插入混凝土擴(kuò)大連接端內(nèi)。

作為優(yōu)選：所述樁體上部設(shè)有帶活瓣的大直徑鋼沉管，樁體下部同軸設(shè)有帶混凝土預(yù)制樁尖的小直徑鋼沉管；所述小直徑鋼沉管上部設(shè)有進(jìn)料斗；所述小直徑鋼沉管達(dá)到相對持力層。