一种软土地基加固方法及其加固结构技术

本发明专利技术公开了一种软土地基加固方法及其加固结构，属于工程技术领域。所述方法包括以下步骤：打设桩体；在清表后的地基水平面设置地笼，纵、横向桩间设置地梁钢筋骨架，在桩顶处设置桩帽钢筋骨架；安装模具；桩帽‑地梁一起现浇混凝土；拆模养护。本发明专利技术工法简单，能够满足项目的快速施工和严格沉降要求，提高原带帽桩复合地基的整体刚度和地基承载力，显著增路堤稳定性，且适用于高填方路堤、深厚软土地基工况或易受地震荷载等水平荷载作用下的重大工程。

A Reinforcement Method for Soft Soil Foundation and Its Reinforcement Structure

The invention discloses a method for reinforcing soft soil foundation and a reinforcing structure, which belongs to the technical field of engineering. The method comprises the following steps: setting up a pile body; setting a ground cage on the horizontal surface of the foundation after surface clearing; setting a reinforced skeleton of the ground beam between the vertical and horizontal piles; setting a reinforced skeleton of the pile cap at the top of the pile; installing a mould; pouring concrete together with the pile cap and the ground beam; demolition and maintenance. The method of the invention is simple, can meet the requirements of rapid construction and strict settlement of the project, improve the overall stiffness and bearing capacity of the original composite foundation with capped piles, remarkably increase the stability of the embankment, and is suitable for major projects under the horizontal loads of high fill embankment, deep soft soil foundation, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种软土地基加固方法及其加固结构
本专利技术属于工程
，具体涉及一种软土地基加固方法及其加固结构。
技术介绍
软土在我国分布广泛，具有天然含水率高、压缩性高、承载力低、抗剪强度低的特点。在软土地区修筑高速公路/铁路时，必须首先进行必要的地基处理。特别是在快速施工和有严格沉降要求的情况下，刚性桩复合地基技术被越来越多地被采用。尽管刚性桩具有较大的抗弯刚度和抗剪强度，然而在实际工程中，即使采用刚性桩加固软土地基，高速公路和铁路路堤滑坡事故仍然时有发生。引起路堤失稳破坏的因素有很多，包括成桩质量、施工质量、特殊地质因素以及其他外力因素等，但最主要的还是现行的设计方法过高估计了路堤稳定性。传统的桩承式路堤或桩承式加筋路堤，对于大直径桩，由于面积置换率较大，不需要设置桩帽；对于直径较小的桩，则需要加密处理（即减小桩间距），或设置桩帽，由于土拱效应，通过桩帽将上部填土荷载传递到桩上，尽量减小桩帽之间的土体挠度，从而减小或阻止因桩帽间土体下沉而反映到路堤表面。然而，大直径桩通常施工成本较高，常规的小直径带帽刚性桩尽管能够有效控制沉降，增强地基稳定性，但对于刚性桩加固深厚软土地基，软塑~流塑软土在较大竖向荷载下会产生不利于桩的水平力；或软基上方高填方路堤，在路肩以外，桩体在受到大长倾斜边坡的偏载作用下，作为竖向增强体的刚性桩由于长细比过大，桩体可能发生弯曲破坏或整体倾覆，从而引起路堤的变形失稳。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种软土地基加固方法，以解决现有技术中存在的抗沉降能力差，差异沉降、水平位移较大的问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种软土地基加固方法，所述方法包括如下步骤：将桩体沉桩至设计深度；在所述桩体的顶端设置桩帽骨架，在所述桩帽骨架之间设置地梁骨架；在所述桩帽骨架和地梁骨架外侧安装薄板模具；向薄板模具中浇筑混凝土形成钢筋混凝土结构。一种软土地基加固结构，包括桩体，所述桩体的顶端设置有桩帽；所述桩帽之间通过地梁连接；所述桩体为混凝土管桩或水泥粉煤灰碎石桩；所述桩帽包括桩帽骨架和填充在桩帽骨架中的混凝土；所述地梁包括地梁骨架和填充在地梁骨架中的混凝土；所述地梁骨架包括上部纵筋、下部纵筋、跨中筋和箍筋；所述上部纵筋穿过箍筋并固定在箍筋的上部；所述下部纵筋穿过箍筋并固定在箍筋的下部；所述跨中筋穿过箍筋并固定在箍筋的两侧。进一步的，所述桩帽与地梁为一整体结构。进一步的，所述桩体直径为300-400mm。进一步的，所述桩帽尺寸为：长：1200-1500mm，宽：1200-1500mm，高：350-500mm，所述地梁宽350-500mm，高350-500mm。进一步的，所述上部纵筋的数量为5-7根；所述下部纵筋的数量为5-7根；所述上部纵筋和下部纵筋的数量相同；所述跨中筋一侧的数量为1-2根；所述箍筋数量为15-20个。进一步的，所述上部纵筋、下部纵筋和跨中筋的直径为12-20mm；所述相邻上部纵筋的行间距为58-62mm；所述相邻下部纵筋的行间距为58-62mm；所述相邻跨中筋的行间距为175-250mm。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术软土地基加固结构与传统的大直径无帽桩相比，有效削减了大直径桩的施工成本；与常规小直径带帽桩相比，提高了桩体-桩帽加固方式的整体刚度和地基承载力，有效减小软土地基沉降和路堤侧向位移，路堤稳定性显著提高；能够满足项目的快速施工和严格沉降要求，工法简单；适合高填方路堤、深厚软土地基工况或易受地震荷载等水平荷载作用下的重大工程，对于完善刚性桩复合地基理论和应用推广具有推动意义。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例的三维示意图；图2是本专利技术的优选实施例的地梁局部示意图；图3是本专利技术的优选实施例的桩帽局部示意图。图中：1-桩体；2-桩帽；3-地梁；21-桩帽骨架；31-上部纵筋；32-下部纵筋；33-跨中筋；34-箍筋。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的施工方法，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1、图2、图3所示，本专利技术包括以下特征部件：桩体1、桩帽2、地梁3、桩帽骨架21、上部纵筋31、下部纵筋32、跨中筋33和箍筋34。一种软土地基加固方法，在桩体的顶端设置桩帽，桩帽间设置地梁，桩帽与地梁一体现浇。具体包括以下步骤：打设桩体：清理地基表层，通过打桩机械竖向沉桩至设计深度，作为复合地基竖向增强体，且桩间距相同，为2.5-3.0m；地笼设置：纵、横向桩体间设置地梁骨架，以桩体的顶端作为地梁结点，在桩体的桩顶中心处加设桩帽骨架，桩帽、地梁之间垂直相连，形成多个近似的网状结构；模具安装：在地梁骨架两侧安装地梁薄板模具，在地梁结点的桩体的顶端对应的安装桩帽模具；现浇混凝土：模具安装完成后现浇混凝土与地笼形成钢筋混凝土结构；拆模养护：混凝土硬化完成即拆除模具，洒水养护。一种软土地基加固结构，包括多根安装在地基中的竖向桩体，桩体直径为300-400mm，所述桩体的顶端设置有桩帽，桩帽尺寸为：长：1200-1500mm，宽：1200-1500mm，高：350-500mm；所述桩帽之间通过地梁连接，所述地梁宽350-500mm，高350-500mm；桩帽、地梁的组合形成多个形状大小相同的网状结构；所述桩体为混凝土管桩或水泥粉煤灰碎石桩；所述桩帽包括桩帽骨架和填充在桩帽骨架中的混凝土；所述地梁包括地梁骨架和填充在地梁骨架中的混凝土；所述地梁骨架包括上部纵筋5-7根、下部纵筋5-7根、单侧跨中筋1-2根和箍筋15-20个；所述上部纵筋穿过箍筋并等间距固定在箍筋的上部，相邻上部纵筋之间的间距为58-62mm；所述下部纵筋穿过箍筋并等间距固定在箍筋的下部，相邻下部纵筋之间的间距为58-62mm；所述跨中筋穿过箍筋并等间距固定在箍筋的两侧，一侧的数量为1-2根，相邻跨中筋之间的行间距为175-250mm。所述上部纵筋和下部纵筋的数量相同。所述桩帽与地梁为一整体结构。所述上部纵筋、下部纵筋和跨中筋的直径为12-20mm。前述的桩帽与地梁一起现场浇注C30混凝土。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软土地基加固方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：将桩体沉桩至设计深度；在所述桩体的顶端设置桩帽骨架，在所述桩帽骨架之间设置地梁骨架；在所述桩帽骨架和地梁骨架外侧安装薄板模具；向薄板模具中浇筑混凝土形成钢筋混凝土结构。

【技术特征摘要】
1.一种软土地基加固方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：将桩体沉桩至设计深度；在所述桩体的顶端设置桩帽骨架，在所述桩帽骨架之间设置地梁骨架；在所述桩帽骨架和地梁骨架外侧安装薄板模具；向薄板模具中浇筑混凝土形成钢筋混凝土结构。2.一种软土地基加固结构，其特征在于：包括桩体，所述桩体的顶端设置有桩帽；所述桩帽之间通过地梁连接；所述桩体为混凝土管桩或水泥粉煤灰碎石桩；所述桩帽包括桩帽骨架和填充在桩帽骨架中的混凝土；所述地梁包括地梁骨架和填充在地梁骨架中的混凝土；所述地梁骨架包括上部纵筋、下部纵筋、跨中筋和箍筋；所述上部纵筋穿过箍筋并固定在箍筋的上部；所述下部纵筋穿过箍筋并固定在箍筋的下部；所述跨中筋穿过箍筋并固定在箍筋的两侧。3.根据权利要求2所述的一种软土地基加固结构，其特征在于：所述桩帽与地梁为一整体结构。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建涛，叶霄，李国维，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32