一種樁間土連續加固群樁體系及其施工方法與流程

本發明涉及巖土工程技術領域，尤其涉及一種樁間土連續加固群樁體系及其施工方法。

背景技術：

作為一種最為常見的深基礎型式，樁的作用是將上部結構所承受的各種荷載傳遞到地基土深部，以滿足建（構）筑物對承載力的要求。當上部結構柱軸力較大，單樁單柱不能滿足承載力要求時，常常設計2根及以上基樁共同承擔上部單柱的荷載，由2根及以上基樁和樁頂連接的承臺共同組成群樁基礎。承臺是柱與樁之間荷載傳遞的過渡構件。

當第四紀地層厚度較大，特別是深厚沖積平原地區，地基土為巨厚軟弱土層時，為獲得較高的承載力，需要設計很大的樁長。樁長的增加必然導致成本增加、施工難度加大和樁身變形增加，特別是橋梁的錨碇、風電、石油平臺等高或超高承載力要求的基礎，該矛盾更為突出。

為解決上述問題，巖土工作者開發出了多種樁間土加固技術。其中最為典型的是灌注樁后注漿技術。灌注樁后注漿技術是指在灌注樁成樁后一定時間，通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側土體（包括沉渣和泥皮）得到加固，從而提高單樁承載力，減小沉降。在優化工藝參數的條件下，可使單樁承載力提高40%-120%，樁基沉降減小30%左右。

現有樁間土加固技術主要通過加固樁周土的方式提高單樁承載力來提高群樁的承載力。然而，該技術雖然可行，但是樁間土能夠提供的樁側阻力存在瓶頸，承載力提高幅度有限，且施工工藝復雜，成本較高。

技術實現要素：

本發明提供一種樁間土連續加固群樁體系及其施工方法，所述體系改變了目前通過提高單樁承載力來提高群樁承載力的設計思路，采用地基處理技術對目標層樁間土進行連續加固，加固后的目標層樁間土在水平方向形成一個連續的高強度整體，為群樁提供了良好的人工持力層。

本發明提供一種樁間土連續加固群樁體系，包括：2根及以上基樁、承臺、目標層樁間土和非目標層樁間土；基樁上端嵌入承臺一定長度并與承臺固定連接，其余部分埋置在樁間土層中。

如上所述的樁間土連續加固群樁體系，采用地基處理的方法加固目標層樁間土，加固后的目標層樁間土在水平方向形成一個連續的高強度整體，將所有群樁在目標層處連在一起。

如上所述的地基處理的方法為強夯法、強夯置換法、振沖法、砂石樁法、夯實水泥土樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法、灰土或土擠密法等地基處理方法的1種或上述地基處理方法的2種或2種以上的組合。

如上所述的目標層樁間土，所述目標層為能夠以最低造價最大限度提高強度的土層，且目標層加固后能夠滿足群樁承載力和沉降的設計要求。

如上所述的目標層樁間土，所述目標層深度、厚度及水平范圍根據設計需要確定，必要時可以對群樁的樁間土全部加固。

如上所述的樁間土連續加固群樁體系，所述基樁為混凝土樁、鋼樁、或其他剛性樁。

如上所述的樁間土連續加固群樁體系，所述基樁在抗拔工程中可以為錨桿。

本發明還提供一種樁間土連續加固群樁體系施工方法，采用如上所述的樁間土連續加固群樁體系。所述施工方法的工藝流程包括目標層先加固法和目標層后加固法。

如上所述的目標層先加固法，其工藝流程包括：場區巖土工程勘察、基樁和目標層加固參數設計、目標層加固、加固效果檢測、基樁施工、基樁監測、承臺施工、驗收。具體步驟包括：

1）場區巖土工程勘察；

2）基樁和目標層加固參數設計；

3）目標層連續加固施工；

4）加固效果檢測；

5）基樁施工；

6）基樁監測；

7）承臺施工；

8）驗收。

如上所述的目標層后加固法，其工藝流程包括：場區巖土工程勘察、基樁和目標層加固參數設計、基樁施工、目標層樁間土加固、加固效果檢測、基樁監測、承臺施工、驗收。具體步驟包括：

1）場區巖土工程勘察；

2）基樁和目標層加固參數設計；

3）基樁施工；

4）基樁監測；

5）目標層樁間土連續加固施工；

6）加固效果檢測；

7）承臺施工；

8）驗收。

與已有的群樁體系及其施工方法相比，本發明提供的樁間土連續加固群樁體系及其施工方法具有明顯優勢。本發明提供一種通過提高單樁承載力來提高群樁承載力的設計思路。特別是在巨厚軟土地區，淺層無良好持力層的情況下，可以通過對目標土層進行連續加固，通過地基處理人造一定厚度的整體連續持力層。一定厚度的目標土層整體加固后，在設計深度內將所有基樁連成一個整體，可以避免單樁受力后漸次破壞的現象發生。該技術充分利用場區砂土、碎石土等可以低價原位加固獲得較高強度的特性，達到縮短樁長，降低成本，提高群樁承載力，減小群樁沉降的目的。采用該體系能夠以較低的造價解決有限范圍內群樁基礎高或超高承載力需求的問題，如橋梁、風電、石油平臺等大型或超大型基礎。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種樁間土連續加固群樁體系及其施工方法實施例的使用狀態參考平面圖。

圖2為圖1中A-A向剖面圖。

圖3為圖2中B-B向剖面圖。

圖4為目標層先加固法工藝流程。

圖5為目標層后加固法工藝流程。

圖1~圖3中，1~基樁，2~承臺，3~非目標層樁間土，4~目標層樁間土。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明一種樁間土連續加固群樁體系及其施工方法實施例的使用狀態參考平面圖，圖2為圖1中A-A向剖面圖，圖3為圖2中B-B向剖面圖。如圖1、圖2和圖3所示，本實施例一種樁間土連續加固群樁體系，包括：2根以上基樁1、承臺2、目標層樁間土3和非目標4樁間土4；基樁1上端嵌入承臺2一定長度并與承臺2固定連接，其余部分埋置在樁間土層中。

具體而言，本實施例提供一種樁間土連續加固群樁體系，采用地基處理的方法加固目標層3樁間土，加固后的目標層3樁間土在水平方向形成一個連續的高強度整體，將所有群樁在目標層3處連在一起。

基于上述技術方案，可選的，所述的地基處理的方法為強夯法、強夯置換法、振沖法、砂石樁法、夯實水泥土樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法、灰土或土擠密法等地基處理方法的1種或上述地基處理方法的2種或2種以上的組合。

如圖2所示，所述的目標層3為能夠以最低造價最大限度提高強度的土層，且目標層3加固后能夠滿足群樁承載力和沉降的設計要求。所述目標層3深度、厚度及水平范圍根據設計需要確定，必要時可以對群樁的樁間土全部加固。

如圖1、2、3所示，所述基樁1為混凝土樁、鋼樁、或其他剛性樁。所述基樁1在抗拔工程中可以為錨桿。

本發明還提供一種樁間土連續加固群樁體系施工方法，采用如上所述的樁間土連續加固群樁體系。所述施工方法的工藝流程包括目標層3先加固法和目標層3后加固法。

如圖4所示，所述的目標層3先加固法，其工藝流程包括：場區巖土工程勘察、基樁1和目標層3加固參數設計、目標層3加固、加固效果檢測、基樁1施工、基樁1監測、承臺2施工、驗收。具體步驟包括：

1）場區巖土工程勘察；

2）基樁1和目標層3加固參數設計；

3）目標層3連續加固施工；

4）加固效果檢測；

5）基樁1施工；

6）基樁1監測；

7）承臺2施工；

8）驗收。

如圖5所示，所述的目標層3后加固法，其工藝流程包括：場區巖土工程勘察、基樁1和目標層3加固參數設計、基樁1施工、目標層3樁間土加固、加固效果檢測、基樁1監測、承臺2施工、驗收。具體步驟包括：

1）場區巖土工程勘察；

2）基樁1和目標層2加固參數設計；

3）基樁1施工；

4）基樁1監測；

5）目標層3樁間土連續加固施工；

6）加固效果檢測；

7）承臺2施工；

8）驗收。

與已有的群樁體系及其施工方法相比，本發明提供的樁間土連續加固群樁體系及其施工方法具有明顯優勢。本發明提供一種通過提高單樁承載力來提高群樁承載力的設計思路。特別是在巨厚軟土地區，淺層無良好持力層的情況下，可以通過對目標層3進行連續加固，通過地基處理人造一定厚度的整體連續持力層。一定厚度的目標層3整體加固后，在設計深度內將所有基樁連成一個整體，可以避免單樁受力后漸次破壞的現象發生。該技術充分利用場區砂土、碎石土等可以低價原位加固獲得較高強度的特性，達到縮短樁長，降低成本，提高群樁承載力，減小群樁沉降的目的。采用該體系能夠以較低的造價解決有限范圍內群樁基礎高或超高承載力需求的問題，如橋梁、風電、石油平臺等大型或超大型基礎。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。