一种新型悬浮式复合加固地基制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型悬浮式复合加固地基，它适用于“在20m甚至更深深度范围内严重缺乏良好持力端层或持力夹层”的深厚软土地基加固，它包括多根沿竖向插入软弱土层中的加固桩，加固桩底端伸入到软弱土层至少10m，加固桩顶端伸出软弱土层至地面以外，加固桩顶部设置有复合垫层，路基填筑在垫层顶面上。本实用新型专利技术的加固桩沿径向分三层布置，分别包括内层桩体、中层网筒和外层透水土工膜；其中网筒为改性聚乙烯材料或改性聚丙烯材料制成的网片围成。本实用新型专利技术适于解决“在20m甚至更深深度范围内严重缺乏良好持力端层或持力夹层”为特征的深厚软土地基的加固难题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及软土地基加固
，具体地指一种新型悬浮式复合加固地基。
技术介绍
目前，对软土地基进行加固包括对新建及改建客运货运铁路、市域铁路、城际铁路、高速铁路、对城市轨道交通等轨道交通、公路、高速公路、市政道路等公路交通以及对机场、港口码头、物流基地、电站、综合交通枢纽、地下深基坑工程、湿地景观改造等大型场地工程的软土地基进行加固。传统的软土地基加固处理技术手段或功能相对单一，从途径和方式上大体可分为两大类：一类是排水固结方式，如袋装砂井、塑料排水板等被动排水固结方式及真空预压等主动排水固结方式，这类技术手段最终提高地基承载能力和控制沉降的能力都十分有限，只适合较浅层的、对复合地基承载能力要求不高的、尤其对沉降控制要求不高的软土地基加固；另一类是利用桩体加固手段，与桩间土体共同形成一种复合地基来提高地基综合承载能力和沉降控制能力，加固桩体大致可分为：⑴低强度的散体桩或粒料桩，如挤密碎石垫层、挤密碎石桩、灰(水泥)土挤密桩等；⑵中等强度和整体性较好的柔性桩，如水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩等；⑶强度和整体性更好的半刚性、刚性桩，如素混凝土桩、钢筋混凝土桩等，这类加固桩手段，见效快，但需要依赖附加应力影响深度范围内一层或多层较好天然地基持力层。还有，已知的非排水桩加固手段均存在一较为突出的弱点：桩间土体不能随时间推移继续得到改善，后期还会出现加固效果衰减的可能。随着市场需求的不断增强，工程实践也日益丰富，相关工程领域的新技术新手段也日新月异，这些新技术手段大体呈三种趋势或归类，分别为单一式、组合式、复合式等三种型式，单一式即对既有的成熟的某一地基加固手段进行加强；组合式即采用两种或以上既有地基加固手段进行组合形成一种新型加固技术，又可分为上下组合、并列组合等两种；复合式即围绕某一种既有地基加固手段，借助某些辅助手段对其进行结构或性能上的改进复合，使之成为一种完全不同的新方法或新手段，又分为分层复合、物理化学复合、增强复合等三种形式，其中复合式是复合地基技术创新的主流。经统计，复合式桩技术中采用的主体形式有刚性桩、素混桩、透水混凝土桩、CFG桩、碎石桩、钻孔桩等6种；所采用的辅助形式或手段有散体桩、搅拌桩、旋喷桩、排水板、筏板等5种；芯材主要形式有劲芯(通常指钢混)、砼芯、碎石、轻混等4种；围护或侧限主要形式有土工袋、轮胎、PVC管等3种形式；桩体增强手段主要形式有注浆、插筋、电渗、高聚物、水平加筋等5种。对于软土地基处理的问题无论是传统技术手段还是新型技术手段都是紧紧围绕以下几方面关键技术进行不断改进、发展和创新：(1)如何能进一步提高复合地基综合承载能力和沉降控制能力：对策措施：①对粒料桩来讲，需要增强桩体周边围护能力，有效控制桩体鼓胀变形，防止侧胀破坏，降低桩体应力消散，有效改善桩体受力状态、提升受力能力；②给桩体增设强大排水能力，加速桩间土体超孔隙水压力消散，提高软土体自身固结度，提升软土地基综合物理力学性能；(2)如何在确保地基稳定性的前提下，提高填土允许高度、加快填土速度、有效缩短工期：对策措施：通过增设加筋措施，使散体桩转化为整体性好的柔性桩，同时设法增强桩体抗剪能力，增强桩体排水能力，提高软土地基前期固结度，从根本上改善桩间土体性能，从而显著提升桩间土体竖向和侧向土拱效应；(3)如何保持后期长久加固效果，甚至还能使工程性能长期得到持续性改善：对策措施：加强桩体排水能力，并且使桩间软土能够得到长期持续的排水固结，从根本上改善软土地基工程性能；(4)深厚软土地基大致可简化为三种模式：最好一种模式是在桩体能够确保发挥自身性能的深度范围内遇到足够稳定和厚度的良好桩端持力层；稍差一点的模式是在桩体能够确保发挥自身性能的深度范围内没有遇到足够稳定和厚度的良好桩端持力层，但存在多层强度和稳定性好的持力夹层；最差一种模式是在桩体在深度范围内即遇不到足够稳定和强度的良好桩端持力层，也遇不到多层甚至一层稳定且足够强度的透镜体持力层，桩体基本上以悬浮状态全部处在软弱地基层中。对策措施：准确分析深厚软土地基的性质特征，找出并充分利用软土地基中的一切可利用的有利条件，选择使用能够很好利用这些条件的复合地基结构形式和加固方法。通常具有两种思路，一种是尽可能放大地基条件所能够产生的端承力或侧阻力，加粗桩体直径、提高桩体竖向承受或传递能力是最直接有效的途径；另一种是尽量减少甚至完全摆脱对地基中所遇到持力层的依赖，尽力提高对软弱土层排水固结能力，从而直接提高土体自身的承载能力、抗压缩能力。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种新型悬浮式复合加固地基施工方法，它适用于“在20m甚至更深深度范围内严重缺乏良好持力端层或持力夹层”的深厚软弱地基加固。本技术的技术方案为：一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：它包括多个沿竖向插入软弱土层中的加固桩，所述加固桩底端伸入到软弱土层至少10m，所述加固桩顶端伸出软弱土层至地面外，所述加固桩顶部设置有复合垫层，路基堆砌在复合垫层顶面上；所述加固桩沿径向分三层布置，分别包括内层桩体、中层网筒和外层透水土工膜；所述网筒为改性聚乙烯材料或改性聚丙烯材料制成的网片围成。优选地，所述网片包裹在所述桩体径向外壁，所述网片径向一侧边叠压在所述网片径向另一侧边上。优选地，所述网片包裹在所述桩体径向外壁，所述网片径向一侧边与径向另一侧边通过扎带拼接。优选地，所述网片沿轴向设置有多节段，相邻节段的网片通过扎带进行拼接。进一步地，所述扎带包括扎条和锁口，所述扎条的一侧面设有多个并排设置的倒齿，所述锁口设置在所述扎条一端，所述锁口可在所述扎条上进行单向移动，并锁紧。进一步地，所述透水土工膜包设在所述网筒径向外壁，所述透水土工膜的接缝搭接宽度不小于5cm。优选地，所述内层桩体为粒料桩。进一步地，所述加固桩外径为0.5～0.8m，加固桩长度为10～15m，加固桩按三角形或矩形布置，桩间距为0.8～1.6m。进一步地，所述复合垫层包括碎石上垫层、钢塑土工格栅和碎石下垫层，所述加固桩顶端伸入到所述碎石下垫层底面，所述钢塑土工格栅位于所述碎石下垫层顶面和碎石上垫层底面之间，所述路基填筑在所述碎石上垫层顶面，所述路基截面呈等腰梯形。本技术是一种针对“在20m甚至更深深度范围内缺乏良好持力端层或持力夹层”的软弱地基进行加固的，它主要通过充分发挥新型加固桩体强大持久的排水固结作用，并辅以发挥更多的置换作用，与桩顶垫层、特定地层组合形成一种新型复合加固地基，而构成群桩复合地基的单体——加固桩是在传统粒料桩体外增设由中层网筒和外层透水土工膜组成的强力网筒结构层，可显著增强桩体的围护能力，并具有持久的排水固结能力。本技术的创新理念是“当在20m甚至更深深度范围内找不到良好持力端层或持力夹层时，借助于一种新型的复合结构粒料桩的强大持久排水固结能力以及自身良好的综合性能，去最大程度地改造出一层足够厚度的深厚软土地基层，来满足上部结构层对地基稳定性、承载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：它包括多个沿竖向插入软弱土层(7)中的加固桩(1)，所述加固桩(1)底端伸入到软弱土层(7)至少10m，所述加固桩(1)顶端伸出软弱土层(7)至地面外，所述加固桩(1)顶部设置有复合垫层，路基(5)堆砌在复合垫层顶面上；所述加固桩沿径向分三层布置，分别包括内层桩体、中层网筒和外层透水土工膜；所述网筒为改性聚乙烯材料或改性聚丙烯材料制成的网片围成。

【技术特征摘要】
1.一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：它包括多个沿竖向插入软弱土层(7)中的加固桩(1)，所述加固桩(1)底端伸入到软弱土层(7)至少10m，所述加固桩(1)顶端伸出软弱土层(7)至地面外，所述加固桩(1)顶部设置有复合垫层，路基(5)堆砌在复合垫层顶面上；所述加固桩沿径向分三层布置，分别包括内层桩体、中层网筒和外层透水土工膜；所述网筒为改性聚乙烯材料或改性聚丙烯材料制成的网片围成。
2.根据权利要求1所述的一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：所述网片包裹在所述桩体(11)径向外壁，所述网片径向一侧边叠压在所述网片径向另一侧边上。
3.根据权利要求1所述的一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：所述网片包裹在所述桩体(11)径向外壁，所述网片径向一侧边与径向另一侧边通过扎带(6)拼接。
4.根据权利要求1所述的一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：所述加固桩的透水土工膜(13)包设在所述网筒(12)径向外壁，所述透水土工膜(13)的接缝搭接宽度不小于5cm。
5.根据权利要求1所述的一种新型悬浮式复合加固地基，其特征在于：所述网片...

【专利技术属性】
技术研发人员：康承磊，李小和，林作忠，石太伟，谢淼，杨燕伟，李明，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42