[实用新型]一种新型悬浮式复合加固地基

说明书

技术领域

本实用新型涉及软土地基加固技术领域，具体地指一种新型悬浮式复合加固地基。

背景技术

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。