[實用新型]一種新型懸浮式復合加固地基

有效

• 申請號: 201521002568.3
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN205314082U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 康承磊;李小和;林作忠;石太偉;謝淼;楊燕偉;李明
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E02D3/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本實用新型涉及軟土地基加固技術領域，具體地指一種新型懸浮式復合加固地基。

背景技術

目前，對軟土地基進行加固包括對新建及改建客運貨運鐵路、市域鐵路、城際鐵路、高速鐵路、對城市軌道交通等軌道交通、公路、高速公路、市政道路等公路交通以及對機場、港口碼頭、物流基地、電站、綜合交通樞紐、地下深基坑工程、濕地景觀改造等大型場地工程的軟土地基進行加固。

傳統的軟土地基加固處理技術手段或功能相對單一，從途徑和方式上大體可分為兩大類：一類是排水固結方式，如袋裝砂井、塑料排水板等被動排水固結方式及真空預壓等主動排水固結方式，這類技術手段最終提高地基承載能力和控制沉降的能力都十分有限，只適合較淺層的、對復合地基承載能力要求不高的、尤其對沉降控制要求不高的軟土地基加固；另一類是利用樁體加固手段，與樁間土體共同形成一種復合地基來提高地基綜合承載能力和沉降控制能力，加固樁體大致可分為：⑴低強度的散體樁或粒料樁，如擠密碎石墊層、擠密碎石樁、灰(水泥)土擠密樁等；⑵中等強度和整體性較好的柔性樁，如水泥土攪拌樁、旋噴樁、CFG樁等；⑶強度和整體性更好的半剛性、剛性樁，如素混凝土樁、鋼筋混凝土樁等，這類加固樁手段，見效快，但需要依賴附加應力影響深度范圍內一層或多層較好天然地基持力層。還有，已知的非排水樁加固手段均存在一較為突出的弱點：樁間土體不能隨時間推移繼續得到改善，后期還會出現加固效果衰減的可能。

隨著市場需求的不斷增強，工程實踐也日益豐富，相關工程領域的新技術新手段也日新月異，這些新技術手段大體呈三種趨勢或歸類，分別為單一式、組合式、復合式等三種型式，單一式即對既有的成熟的某一地基加固手段進行加強；組合式即采用兩種或以上既有地基加固手段進行組合形成一種新型加固技術，又可分為上下組合、并列組合等兩種；復合式即圍繞某一種既有地基加固手段，借助某些輔助手段對其進行結構或性能上的改進復合，使之成為一種完全不同的新方法或新手段，又分為分層復合、物理化學復合、增強復合等三種形式，其中復合式是復合地基技術創新的主流。

經統計，復合式樁技術中采用的主體形式有剛性樁、素混樁、透水混凝土樁、CFG樁、碎石樁、鉆孔樁等6種；所采用的輔助形式或手段有散體樁、攪拌樁、旋噴樁、排水板、筏板等5種；芯材主要形式有勁芯(通常指鋼混)、砼芯、碎石、輕混等4種；圍護或側限主要形式有土工袋、輪胎、PVC管等3種形式；樁體增強手段主要形式有注漿、插筋、電滲、高聚物、水平加筋等5種。

對于軟土地基處理的問題無論是傳統技術手段還是新型技術手段都是緊緊圍繞以下幾方面關鍵技術進行不斷改進、發展和創新：

(1)如何能進一步提高復合地基綜合承載能力和沉降控制能力：

對策措施：①對粒料樁來講，需要增強樁體周邊圍護能力，有效控制樁體鼓脹變形，防止側脹破壞，降低樁體應力消散，有效改善樁體受力狀態、提升受力能力；②給樁體增設強大排水能力，加速樁間土體超孔隙水壓力消散，提高軟土體自身固結度，提升軟土地基綜合物理力學性能；

(2)如何在確保地基穩定性的前提下，提高填土允許高度、加快填土速度、有效縮短工期：

對策措施：通過增設加筋措施，使散體樁轉化為整體性好的柔性樁，同時設法增強樁體抗剪能力，增強樁體排水能力，提高軟土地基前期固結度，從根本上改善樁間土體性能，從而顯著提升樁間土體豎向和側向土拱效應；

(3)如何保持后期長久加固效果，甚至還能使工程性能長期得到持續性改善：

對策措施：加強樁體排水能力，并且使樁間軟土能夠得到長期持續的排水固結，從根本上改善軟土地基工程性能；

(4)深厚軟土地基大致可簡化為三種模式：最好一種模式是在樁體能夠確保發揮自身性能的深度范圍內遇到足夠穩定和厚度的良好樁端持力層；稍差一點的模式是在樁體能夠確保發揮自身性能的深度范圍內沒有遇到足夠穩定和厚度的良好樁端持力層，但存在多層強度和穩定性好的持力夾層；最差一種模式是在樁體在深度范圍內即遇不到足夠穩定和強度的良好樁端持力層，也遇不到多層甚至一層穩定且足夠強度的透鏡體持力層，樁體基本上以懸浮狀態全部處在軟弱地基層中。