本發(fā)明涉及樁基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法。

背景技術(shù)：

目前，針對(duì)岸、翼墻建基面下較為厚的淤泥質(zhì)土此類地基，常采用的設(shè)計(jì)方案有水泥土粉噴樁處理、沉井基礎(chǔ)和灌注樁基礎(chǔ)。這三種方案均存在一些不足之處，因岸、翼墻承受的豎向和水平荷載均較大，單純粉噴樁處理很難滿足要求。沉井基礎(chǔ)整體性和防滲抗沖效果好。灌注樁雖是常用的深基礎(chǔ)型式，但淤泥質(zhì)土的水平抗力小，仍需考慮樁和地基土的整體穩(wěn)定性，尤其對(duì)墻后有高填方邊載的工程來(lái)說(shuō)，不能單獨(dú)使用灌注樁，需對(duì)地基海淤土進(jìn)行加固處理。

針對(duì)上述情況，現(xiàn)有技術(shù)主要有兩種解決方法：

一、沉井基礎(chǔ)方案

該方案對(duì)主要的擋土墻段均采用沉井基礎(chǔ)。為減小墻后水平力，岸、翼墻后均回填水泥土，水泥土下地基采用粉噴樁加固處理。為降低墻后水位，采取“上堵下排、外堵內(nèi)排”的原則布置墻后的防滲排水措施，將上下游翼墻、邊閘室的沉井基礎(chǔ)縫隙全部封堵形成半圍封，再在下游翼墻后設(shè)置外包中細(xì)砂的加勁排水軟管，將地下水集中引入空箱排出墻外。該方案存在的問(wèn)題有：(1)施工復(fù)雜且要求高，采用了多種地基基礎(chǔ)型式：沉井、截滲墻、水泥土粉噴樁和換填水泥土；影響墻體穩(wěn)定的因素也會(huì)增加；(2)運(yùn)行管理難度大，“上堵下排、外堵內(nèi)排”是本方案岸翼墻必需的設(shè)計(jì)條件，對(duì)墻后水位不高于-1.0m的要求嚴(yán)格，增加了管理的難度。

二、地基換填水泥土方案

該方案將主要墻段下的淤泥清除至堅(jiān)實(shí)土層，然后填筑水泥土。座落于水泥土地上的上游翼墻采用鋼筋混凝土扶壁式，岸墻和下游翼墻采用鋼筋混凝土空箱式，其墻后約20.0m寬范圍內(nèi)也回填水泥土以增加抗滑穩(wěn)定性。該方案充分利用水泥土良好的承載能力、抗剪和防滲性能，解決了軟土地基擋土墻難以穩(wěn)定的問(wèn)題，使得結(jié)構(gòu)布置和施工工藝簡(jiǎn)化，提高了施工質(zhì)量的可靠性。但是該方案缺點(diǎn)是水泥土的填筑量、基坑的開(kāi)挖和回填量都較大。

本發(fā)明基于上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型的灌柱樁-粉噴樁混合樁基礎(chǔ)類型，突破了以往粉噴樁主要用于提高地基豎向承載的傳統(tǒng)，采用粉噴樁加固灌注樁周圍海淤土，提高樁周土抗力，通過(guò)水泥土粉噴樁復(fù)合地基與灌注樁相結(jié)合，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而提高灌注樁水平承載能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法，淤土地基分為三層，上層為淤泥和淤泥質(zhì)壤土，中間層為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，下層為粉質(zhì)粘土，方法包括如下步驟：

1)預(yù)先制備灌注樁和粉噴樁；

2)往地基中打入灌注樁和粉噴樁，粉噴樁和灌注樁的底端均伸入地基的下層中，其中每根灌注樁的外圍設(shè)有至少8根粉噴樁，所述灌注樁與其外圍的粉噴樁呈矩形陣列分布，共同形成一個(gè)混合樁基礎(chǔ)，所述混合樁基礎(chǔ)成群分布，共同形成樁群；

3)在相鄰兩個(gè)所述混合樁基礎(chǔ)的灌注樁上設(shè)置雙樁承臺(tái)。

優(yōu)選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁和粉噴樁均采用泥漿護(hù)壁沖擊鉆進(jìn)成孔工藝施工。

優(yōu)選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁的頂端高于地基上端1-1.2m，所述粉噴樁的頂端與地基上端平齊。

優(yōu)選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁的直徑為0.8-1.2m，長(zhǎng)度為16-21m。

優(yōu)選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述粉噴樁的長(zhǎng)度為11-15m。

優(yōu)選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述混合樁基礎(chǔ)中相鄰兩個(gè)樁體中心軸線之間的距離為0.8-1m。

本發(fā)明的有益效果是：

1、采用灌注樁-粉噴樁混合樁，其中粉噴樁降低了淤土地基的靈敏度，改善其流塑～軟塑的狀態(tài)，提高了樁周土對(duì)灌注樁的側(cè)抗力，灌注樁基礎(chǔ)通過(guò)樁的作用承受上部擋土墻結(jié)構(gòu)高填方淤土和高水頭的水平和垂直荷載，兩種共同實(shí)現(xiàn)提高灌注樁水平承載力。

2、水泥土粉噴樁單價(jià)相對(duì)較低，可以大面積使用，處理后形成復(fù)合地基，從宏觀上將復(fù)合地基視為一個(gè)整體；只要加固處理的范圍和置換率足夠大，形成的復(fù)合地基就能為灌注樁提供足夠的水平抗力，并保持自身的整體穩(wěn)定。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明地基的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)分解示意圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1-2所示，本實(shí)施例為一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法，淤土地基1分為三層，上層為淤泥和淤泥質(zhì)壤土，中間層為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，下層為粉質(zhì)粘土，方法包括如下步驟：

1)預(yù)先制備灌注樁2和粉噴樁3；

2)往地基中打入灌注樁2和粉噴樁3，粉噴樁3和灌注樁2的底端均伸入地基的下層中，其中每根灌注樁2的外圍設(shè)有8根粉噴樁3，所述灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈3×3矩形陣列分布，共同形成一個(gè)混合樁基礎(chǔ)，所述混合樁基礎(chǔ)成群分布，共同形成樁群；

3)在相鄰兩個(gè)所述混合樁基礎(chǔ)的灌注樁2上設(shè)置雙樁承臺(tái)4。

上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，灌注樁2和粉噴樁3均采用泥漿護(hù)壁沖擊鉆進(jìn)成孔工藝施工。灌注樁2的頂端高于地基上端1-1.2m，所述粉噴樁3的頂端與地基上端平齊。灌注樁2的直徑為0.8-1.2m，長(zhǎng)度為16-21m。粉噴樁3的長(zhǎng)度為11-15m?；旌蠘痘A(chǔ)中相鄰兩個(gè)樁體中心軸線之間的距離為0.8-1m。

本實(shí)施例的一個(gè)具體應(yīng)用為：

三洋港擋潮閘位于黃海之濱，距新沭河入?？趦H2.0km，閘址區(qū)普遍分布全新統(tǒng)海淤土地層，該層土厚約10～12m，呈流塑狀態(tài)，標(biāo)貫擊數(shù)小于1擊，壓縮性高、強(qiáng)度低，水平及豎向承載力均較小，且在ⅶ度地震時(shí)具有震陷可能性，因此本工程建閘的地質(zhì)條件極差，工程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的基礎(chǔ)處理問(wèn)題非常復(fù)雜，尤其是岸翼墻的設(shè)計(jì)，存在墻后地下水位高、墻后回填淤質(zhì)土土壓力大、下游墻前潮差大(一日兩潮，最大漲潮潮差6.11m，最大落潮潮差5.93m)、地基水平與豎向承載能力均不足等多種不利因素，設(shè)計(jì)條件非常惡劣，由于下游墻前漲落潮時(shí)水位變化快，落潮時(shí)墻后淤泥土中地下水不能及時(shí)排出，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中需要考慮的墻前、墻后最大水頭差達(dá)5.35m。因此需要提高海淤土地基1的水平承載能力，解決海淤土地基1上高擋土墻(最大墻高12m)抗滑穩(wěn)定問(wèn)題。

針對(duì)上述案例，本發(fā)明提出了一種新型的灌柱樁-粉噴樁混合樁基礎(chǔ)類型，突破了以往粉噴樁3主要用于提高地基豎向承載的傳統(tǒng)，考慮采用粉噴樁3加固灌注樁2周圍海淤土，提高樁周土抗力，通過(guò)水泥土粉噴樁3復(fù)合地基與灌注樁2相結(jié)合，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而提高灌注樁2水平承載能力。該方案在樁群及其兩側(cè)5m范圍內(nèi)采用粉噴樁3處理，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁、群樁及對(duì)比試驗(yàn)、三維仿真分析等手段對(duì)水平荷載條件下灌注樁2在淤土地基1中的承載性能進(jìn)行了深入研究，海淤土經(jīng)粉噴樁3處理后，灌注樁2水平承載能力顯著提高，提高幅度在20％～30％。該成果已成功應(yīng)用于工程建設(shè)中，與常規(guī)方案相比，節(jié)約工程直接投資300余萬(wàn)元，另外在海淤土中使用復(fù)合地基使基坑硬化，為后續(xù)施工創(chuàng)造了良好的施工條件，間接節(jié)省工程投資200余萬(wàn)元，累計(jì)節(jié)省工程投資500余萬(wàn)元。在該節(jié)省成本中，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置混合樁基礎(chǔ)，將樁側(cè)土的m值由原狀土的5.0mn/m4提高至6.6mn/m4，使得灌注樁2的數(shù)量減少，樁徑和上部結(jié)構(gòu)尺寸都有所減小，僅這一項(xiàng)就節(jié)省工程直接投資約300萬(wàn)元。

通過(guò)近五年的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，岸、翼墻各部位水平、垂直位移均較小，成功解決了高潮差河口、深厚海淤土上建高擋土墻的技術(shù)難題，在國(guó)內(nèi)同類工程中尚屬首次。三洋港擋潮閘淤土地基1上的灌注樁-粉噴樁混合樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案為相似工程的建設(shè)提供了很好的借鑒，已在山東威海香水河擋潮閘等工程中得到推廣應(yīng)用。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用基本相同，其不同之處在于，每根灌注樁2的外圍設(shè)有24根粉噴樁3，灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈5×5矩形陣列分布，共同形成一個(gè)混合樁基礎(chǔ)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用基本相同，其不同之處在于，每根灌注樁2的外圍設(shè)有48根粉噴樁3，灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈7×7矩形陣列分布，共同形成一個(gè)混合樁基礎(chǔ)。

以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。