一種剛性樁復(fù)合地基及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種剛性樁復(fù)合地基，包括剛性樁和鋪設(shè)于剛性樁頂部的褥墊層，剛性樁包括內(nèi)壁層和套設(shè)在內(nèi)壁層外側(cè)的挖孔護(hù)壁層以及填充在內(nèi)壁層中的填充料；內(nèi)壁層為筒狀結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)壁鋼筋骨架和內(nèi)壁混凝土層；挖孔護(hù)壁層包括護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁混凝土層。本發(fā)明提供的剛性樁復(fù)合地基中，剛性樁由內(nèi)壁層和挖孔護(hù)壁層形成筒狀的空心薄壁結(jié)構(gòu)，作為主要受壓的復(fù)合地基來說，在使用等量的材料情況下，本發(fā)明中的空心薄壁結(jié)構(gòu)的直徑更大，在樁身承載力滿足要求的前提下，提高了樁側(cè)土體的側(cè)阻力，從而更進(jìn)一步提高了復(fù)合地基的承載能力，且施工簡便，適應(yīng)性強(qiáng)，節(jié)能高效。本發(fā)明還公開了一種用于建造上述剛性樁復(fù)合地基的施工方法。
【專利說明】一種剛性粧復(fù)合地基及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種剛性樁復(fù)合地基。本發(fā)明還涉及一種用于建造上述剛性樁復(fù)合地基的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前復(fù)合地基中所采用的樁型大體可以分為兩種:散體樁和剛性樁。其中，散體粧包括旋噴粧、砂石粧等，其應(yīng)用在復(fù)合地基中，地基的承載力提聞不是很大；剛性粧包括CFG樁(CFG樁是Cement Fly-ash Gravel的縮寫,意為水泥粉煤灰碎石樁)、水泥土樁、素混凝土樁等，其特點(diǎn)是樁身強(qiáng)度高，可以滿足高承載力的要求。
[0003]但是現(xiàn)有的剛性樁為實(shí)心樁，而實(shí)際工作過程中，剛性樁的中心部位承受的載荷較小，因此，實(shí)心樁的材料不能充分發(fā)揮其作用，造成一定的材料浪費(fèi)，并且剛性樁的樁徑都較小，不能充分利用樁側(cè)土體的側(cè)阻力，且如果場地在設(shè)計(jì)確定的持力層以上有深厚的相對承載力較低的覆蓋層，則會造成樁體長度過長，從而造成極大的浪費(fèi)，且適應(yīng)性較差。
[0004]綜上所述，在滿足承載力要求的前提下，如何有效節(jié)約成本，避免資源浪費(fèi)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種剛性樁復(fù)合地基，在使用等量材料的前提下，充分發(fā)揮剛性樁的承載能力，同時(shí)，增大樁側(cè)土體的側(cè)阻力，從而進(jìn)一步提高復(fù)合地基的承載力。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于建造上述剛性樁復(fù)合地基的施工方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0008]一種剛性樁復(fù)合地基，包括剛性樁和鋪設(shè)于所述剛性樁頂部的褥墊層，所述剛性樁包括內(nèi)壁層和套設(shè)在所述內(nèi)壁層外側(cè)的挖孔護(hù)壁層以及填充在所述內(nèi)壁層內(nèi)部的填充料；所述內(nèi)壁層為筒狀結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)壁層包括內(nèi)壁鋼筋骨架和內(nèi)壁混凝土層；所述挖孔護(hù)壁層包括護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁混凝土層。
[0009]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述填充料為可密實(shí)的巖土料或建筑垃圾。
[0010]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述內(nèi)壁鋼筋骨架包括長度沿所述剛性樁的軸線方向延伸的多個(gè)內(nèi)壁縱筋和固定約束所述內(nèi)壁縱筋的內(nèi)壁箍筋。
[0011]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述內(nèi)壁箍筋環(huán)繞固定于所述內(nèi)壁縱筋的外側(cè)。
[0012]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述護(hù)壁鋼筋包括長度沿所述剛性樁的軸線方向按每米一節(jié)分段延伸的護(hù)壁縱筋及固定約束所述護(hù)壁縱筋的護(hù)壁箍筋。
[0013]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述護(hù)壁箍筋環(huán)繞于所述護(hù)壁縱筋的外側(cè)。
[0014]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述褥墊層為碎石褥墊層。
[0015]優(yōu)選地，上述剛性樁復(fù)合地基中，所述褥墊層的厚度為20cm?30cm。
[0016]本發(fā)明還提供了一種剛性樁復(fù)合地基的施工方法，包括以下步驟:
[0017]S1、人工挖孔并完成挖孔護(hù)壁層，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高或者進(jìn)入持力層；
[0018]S2、在挖孔護(hù)壁層的內(nèi)圈填裝內(nèi)壁鋼筋骨架，并在內(nèi)壁鋼筋骨架的內(nèi)側(cè)支設(shè)筒形支護(hù)模板；
[0019]S3、在所述挖孔護(hù)壁層和所述筒形支護(hù)模板之間澆筑內(nèi)壁混凝土層，形成內(nèi)壁層；
[0020]S4、待內(nèi)壁層成型后，拆除筒形支護(hù)模板，之后向內(nèi)壁層所圍成的空心區(qū)域內(nèi)填充碎石并振搗密實(shí)，形成剛性樁；
[0021]S5、在剛性樁頂部鋪設(shè)厚度為20cm?30cm的碎石褥墊層，形成剛性樁復(fù)合地基。
[0022]優(yōu)選地，在上述的剛性樁復(fù)合地基的施工方法中，所述步驟SI中的人工挖孔并形成挖孔護(hù)壁層的操作采用從上至下按每米一節(jié)分段挖孔和澆筑成型的方法。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0024]本發(fā)明提供的剛性樁復(fù)合地基中，剛性樁由內(nèi)壁層和挖孔護(hù)壁層形成筒狀的空心薄壁結(jié)構(gòu)，填充料填充在所述內(nèi)壁層內(nèi)部；內(nèi)壁層由內(nèi)壁鋼筋骨架和內(nèi)壁混凝土層組成，挖孔護(hù)壁層由護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁混凝土層組成。本發(fā)明中的薄壁碎石芯樁在滿足承載力要求的前提下，同等的材料可以設(shè)計(jì)成更大的直徑，由于直徑的增大，便增大了樁與樁側(cè)土體的接觸面積，從而提高了樁側(cè)土體的側(cè)阻力，有效保證了剛性樁的承載力，另一方面，通過在空心樁孔內(nèi)填碎石填料，可以達(dá)到很好的排水作用，能夠一定程度上加速地基固結(jié)，從而更進(jìn)一步提高了復(fù)合地基承載力。因此，本發(fā)明施工成本低，加固效果顯著，適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，易推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中描述所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，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。
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種剛性樁復(fù)合地基的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種剛性樁復(fù)合地基的剛性樁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為圖2的俯視圖。
[0029]上述圖1-圖3中，剛性樁1、挖孔護(hù)壁層11、護(hù)壁縱筋111、護(hù)壁箍筋112、護(hù)壁混凝土層113、內(nèi)壁層12、內(nèi)壁縱筋121、內(nèi)壁箍筋122、內(nèi)壁混凝土層123、褥墊層2、碎石填料3。

【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明的核心是提供了一種剛性樁復(fù)合地基，在使用等量材料的前提下，充分發(fā)揮了剛性樁的承載力及樁側(cè)土的側(cè)阻力，有效提高了復(fù)合地基的承載力。
[0031]本發(fā)明還提供了一種用于建造上述剛性樁復(fù)合地基的施工方法。
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的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。
[0033]請參考圖1-圖3，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種剛性樁復(fù)合地基的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種剛性樁復(fù)合地基的剛性樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種剛性樁復(fù)合地基，包括剛性樁I和褥墊層2，褥墊層2鋪設(shè)于剛性樁I的頂部；其中，剛性樁I包括內(nèi)壁層12和挖孔護(hù)壁層11，挖孔護(hù)壁層11套設(shè)在內(nèi)壁層12的外側(cè)，內(nèi)壁層12為筒狀結(jié)構(gòu)，即剛性樁I為空心薄壁圓柱結(jié)構(gòu)；內(nèi)壁層12包括內(nèi)壁鋼筋骨架內(nèi)壁混凝土層123，挖孔護(hù)壁層11包括護(hù)壁鋼筋及護(hù)壁混凝土層113。內(nèi)壁鋼筋骨架為長度方向沿剛性樁I軸線方向延伸的多根鋼筋組成，多根鋼筋以內(nèi)壁層12的軸心為圓心周向均勻分布。挖孔護(hù)壁層的縱筋為長度方向沿樁軸線方向按每米一節(jié)分段延伸。具體的鋼筋數(shù)量依據(jù)剛性樁I的大小及具體受力情況而定，本發(fā)明不做具體限定。
[0035]通過上述描述可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的剛性復(fù)合地基的剛性樁I由內(nèi)壁層12和挖孔護(hù)壁層11形成筒狀的結(jié)構(gòu)，即空心薄壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁層12由內(nèi)壁鋼筋骨架和內(nèi)壁混凝土層123組成，挖孔護(hù)壁層11由護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁混凝土層113組成，本發(fā)明在充分發(fā)揮樁體承載力和樁側(cè)土側(cè)阻力的情況下，沒有造成材料的浪費(fèi)，并且在使用等量的材料情況下，本發(fā)明中的空心薄壁剛性樁I可以設(shè)計(jì)成更大的直徑，由于直徑的增大，便增大了剛性樁I外圈與樁側(cè)土體的接觸面積，從而增大了樁側(cè)土體的側(cè)阻力，有效保證了剛性樁I的豎向支撐力，則剛性樁I的長度并不一定要達(dá)到設(shè)計(jì)的持力層，因此，大大節(jié)約了材料用量，有效降低了施工成本。
[0036]為了進(jìn)一步優(yōu)化剛性樁，本發(fā)明實(shí)施例中的剛性樁I還包括填充在由內(nèi)壁層12圍成的空心區(qū)域內(nèi)的碎石填料3，孔芯內(nèi)的碎石填料3不僅增強(qiáng)了剛性樁I薄壁的穩(wěn)定性和側(cè)向約束力，從而提高了剛性樁I的整體強(qiáng)度，還兼有排水、加速地基土固結(jié)的作用，更進(jìn)一步提高了復(fù)合地基的承載力。除了采用碎石填料3之外，還可以將挖孔過程中產(chǎn)生的棄土回填至內(nèi)壁層12的空心區(qū)域內(nèi)，省去了棄土外運(yùn)的成本。
[0037]為了提高剛性樁I的受力情況，本實(shí)施例中的內(nèi)壁鋼筋骨架包括長度沿剛性樁I的軸線方向延伸的內(nèi)壁縱筋121及固定連接內(nèi)部縱筋121的內(nèi)壁箍筋122。具體的內(nèi)壁箍筋122可以環(huán)繞固定于內(nèi)壁縱筋121的外側(cè)，多根內(nèi)壁縱筋121以挖孔護(hù)壁層11的軸心為圓心周向均勻分布。多個(gè)內(nèi)壁箍筋122沿剛性樁I的軸線方向均勻分布，其中內(nèi)壁縱筋121和內(nèi)壁箍筋122的個(gè)數(shù)依據(jù)剛性樁I的大小及具體受力情況而定，本發(fā)明不做具體限定。由于內(nèi)壁鋼筋骨架由內(nèi)壁縱筋121和內(nèi)壁箍筋122組成，有效地避免了剛性樁I在使用過程中變形的情況，提高了剛性樁I的使用安全性，延長了剛性樁I的使用壽命。當(dāng)然，內(nèi)壁箍筋122也可以環(huán)繞固定于內(nèi)壁縱筋121的內(nèi)側(cè)。
[0038]為了進(jìn)一步提高剛性樁I的受力情況，護(hù)壁鋼筋包括長度沿剛性樁I的軸線方向延伸的護(hù)壁縱筋111及固定連接護(hù)壁縱筋111的護(hù)壁箍筋112。具體的，護(hù)壁箍筋112可以環(huán)繞固定于護(hù)壁縱筋111的外側(cè)，也可以環(huán)繞于護(hù)壁縱筋111內(nèi)側(cè)。護(hù)壁縱筋111和護(hù)壁箍筋112的安裝方式可以參照內(nèi)壁縱筋121和內(nèi)壁箍筋122的安裝方式，在此不再贅述。
[0039]對褥墊層2進(jìn)行優(yōu)化，本實(shí)施例中的褥墊層2為碎石褥墊層，當(dāng)然褥墊層2還可以由灰土、礦渣、砂石或素混凝土等組成。為了保證褥墊層2發(fā)揮最佳的效果，本實(shí)施例中的褥墊層2的厚度為20cm?30cm。褥墊層2太厚則不能發(fā)揮剛性樁的作用，太薄則承載力過于集中在剛性樁I上，因此，采用本發(fā)明的尺寸能夠使褥墊層2發(fā)揮較好地作用，使樁與土共同承載。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于建造上述剛性樁復(fù)合地基的施工方法，包括以下步驟:
[0041 ] 步驟S1、人工挖孔，在樁孔內(nèi)按每米一節(jié)分段綁扎安放護(hù)壁鋼筋并支模，然后澆筑混凝土，形成護(hù)壁混凝土層113，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高或者進(jìn)入持力層一定深度，完成挖孔護(hù)壁層11。
[0042]步驟S2、待挖孔護(hù)壁層11固定成型后，制作內(nèi)壁鋼筋骨架，并將其下放到挖孔護(hù)壁層11的內(nèi)圈，并在內(nèi)壁鋼筋骨架的內(nèi)側(cè)支設(shè)筒形支護(hù)模板。
[0043]步驟S3、在挖孔護(hù)壁層11和筒形支護(hù)模板之間澆筑內(nèi)壁混凝土層123，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，得到內(nèi)壁層12。
[0044]步驟S4、待內(nèi)壁層12成型后，拆除筒形支護(hù)模板，之后向內(nèi)壁層12所圍成的空心區(qū)域內(nèi)填充碎石填料3并振搗密實(shí)，得到剛性樁I。
[0045]步驟S5、在剛性樁I頂部鋪設(shè)厚度為20 cm?30cm的碎石褥墊層，得到剛性樁復(fù)合地基。
[0046]本實(shí)施例中的步驟SI中的人工挖孔并形成挖孔護(hù)壁層11的操作采用從上至下按每米一節(jié)分段挖孔和澆筑的方法，依次往下進(jìn)行挖孔和澆筑，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或進(jìn)入持力層一定深度為止。
[0047]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0048]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種剛性樁復(fù)合地基，包括剛性樁(I)和鋪設(shè)于所述剛性樁(I)頂部的褥墊層(2)，其特征在于，所述剛性樁(I)包括內(nèi)壁層(12)和套設(shè)在所述內(nèi)壁層(12)外側(cè)的挖孔護(hù)壁層(11)以及填充在所述內(nèi)壁層(12)內(nèi)部的填充料(13);所述內(nèi)壁層(12)為筒狀結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)壁層(12)包括內(nèi)壁鋼筋骨架和內(nèi)壁混凝土層(123);所述挖孔護(hù)壁層(11)包括護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁混凝土層(113)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述填充料(13)為可密實(shí)的巖土料或建筑垃圾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述內(nèi)壁鋼筋骨架包括長度沿所述剛性樁(I)的軸線方向延伸的多個(gè)內(nèi)壁縱筋(121)和固定約束所述內(nèi)壁縱筋(121)的內(nèi)壁箍筋(122)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述內(nèi)壁箍筋(122)環(huán)繞固定于所述內(nèi)壁縱筋(121)的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述護(hù)壁鋼筋包括長度沿所述剛性樁(I)的軸線方向按每米一節(jié)分段延伸的護(hù)壁縱筋(111)及固定約束所述護(hù)壁縱筋(111)的護(hù)壁箍筋(112)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述護(hù)壁箍筋(112)環(huán)繞固定于所述護(hù)壁縱筋(111)的外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述褥墊層(2)為碎石褥墊層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，所述褥墊層(2)的厚度為20cm ?30cm。
9.一種剛性樁復(fù)合地基的施工方法，用于建造如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的剛性樁復(fù)合地基，其特征在于，包括以下步驟: 51、人工挖孔并完成挖孔護(hù)壁層(11)，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高或者進(jìn)入持力層； 52、在挖孔護(hù)壁層(11)的內(nèi)圈填裝內(nèi)壁鋼筋骨架，并在內(nèi)壁鋼筋骨架的內(nèi)側(cè)支設(shè)筒形支護(hù)模板； 53、在所述挖孔護(hù)壁層(11)和所述筒形支護(hù)模板之間澆筑內(nèi)壁混凝土層(123)，形成內(nèi)壁層(12)； 54、待內(nèi)壁層(12)成型后，拆除筒形支護(hù)模板，之后向內(nèi)壁層(12)所圍成的空心區(qū)域內(nèi)填充碎石并振搗密實(shí)，形成剛性樁(I); 55、在剛性樁(I)頂部鋪設(shè)厚度為20cm?30cm的碎石褥墊層，形成剛性樁復(fù)合地基。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的剛性樁復(fù)合地基的施工方法，其特征在于，所述步驟SI中的人工挖孔并形成挖孔護(hù)壁層的操作采用從上至下按每米一節(jié)分段挖孔和澆筑成型的方法。
【文檔編號】E02D27/12GK104179166SQ201410419134
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】楊致遠(yuǎn), 符征營, 劉志超, 余超貴, 陳海東, 李可一, 康景文 申請人:中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司