[发明专利]一种可控强度水泥土组合桩及设计方法

说明书

本公开涉及土木工程地基基础技术领域，具体的涉及一种可控强度水泥土组合桩及设计方法。本发明公开了一种可控强度水泥土组合桩，包括外围水泥土桩；外围水泥土桩内设置芯桩预制桩；芯桩预制桩底部与连接板连接；注浆袋包括注浆管，注浆管与连接板螺纹连接；本发明设计的可控强度水泥土组合桩采用注浆袋代替无芯桩段水泥土的方式，相对于现有的水泥土插芯组合桩实现了芯桩底端的桩身质量可控，强度提高，缩短了芯桩预制桩长度，造价低，节约成本。

技术领域

本公开涉及土木工程地基基础技术领域，具体的涉及一种可控强度水泥土组合桩及设计方法。

背景技术

申请号为ZL201010189668.7的中国专利公开的填芯管桩水泥土复合基桩是由高喷搅拌法形成的水泥土桩与同心植入的芯桩组合而成，融合了水泥土桩和芯桩各自的优点，既利用芯桩承担荷载，又利用大直径水泥土桩提供侧摩阻力，单桩承载力显著大于相同规格尺寸的水泥土桩、灌注桩。但芯桩底端的水泥土桩强度仍然较低且质量不可控，而且在桩型设计时，为了充分发挥单桩承载力，芯桩桩长一般采用0.8～0.9倍的水泥土桩长，甚至等长，这导致成本相对增加。

申请号为ZL201010189668.7的中国专利公开了一种适用于水泥土插芯组合桩的芯桩导向装置，通过芯桩、连接件和导向器的组合，使导向器外接圆直径等于水泥土桩桩径；芯桩植入过程中，水泥土桩桩周原状土通过导向器对芯桩的限位来实现对植入芯桩的导向。但是仍没有解决芯桩设计偏长的问题。

发明内容

针对现有的技术方案的不足，本发明旨在提供一种可控强度水泥土组合桩及设计方法，提供了一种强度高且质量可控、经济、社会效益好的可控强度水泥土组合桩。

为实现上述发明目的，本发明的一个或多个实施例提供了下述技术方案：

本发明公开了一种可控强度水泥土组合桩，包括外围水泥土桩；外围水泥土桩内设置芯桩预制桩；芯桩预制桩底部与连接板连接；注浆袋包括注浆管，注浆管与连接板螺纹连接；

进一步的，所述的连接板截面尺寸与芯桩预制桩截面尺寸相同；

进一步的，所述注浆管为中空钢花管；

进一步的，连接板中心位置上开设有螺纹孔，注浆管的一端端部的外圆周上设置外螺纹；注浆管外圆周上均匀设置有注浆口；

进一步的，注浆袋还包括土工袋，注浆管与土工袋连接并且一端伸出土工袋外侧；注浆管位于土工袋中心位置，注浆管轴线垂直于土工袋底部设置；

进一步的，注浆袋的土工袋注浆后的高度值等于注浆管的高度值；

进一步的，注浆袋的土工袋注浆后的袋体高度值不超过芯桩预制桩的高度值，不短于芯桩预制桩直径或边长的3倍；

进一步的，注浆袋的土工袋注浆后的袋体直径不小于水泥土组合桩的最大直径尺寸；

本公开还涉及一种可控强度水泥土组合桩设计方法，具体步骤如下：

芯桩预制桩底部与连接板的顶部连接，芯桩预制桩与连接板的轴线同轴布置；

芯桩预制桩放置于外围水泥土桩内；

注浆管放置在土工袋内，注浆管与土工袋的袋口位置处密封连接并且注浆管的一端伸出至土工袋外侧；注浆管伸出土工袋外侧的一端上设置外螺纹，连接板上设置螺纹孔，注浆管通过螺纹连接在连接板上，实现注浆袋与连接板的连接；

注浆袋与连接板底面连接后，通过注浆管与芯桩预制桩一起下沉至设计标高；

通过注浆管向注浆袋中注入填充材料后，土工袋逐渐膨胀至设计尺寸；注浆袋中的填充材料硬化后强度作为非芯桩段的整体强度。

进一步的，所述的注浆袋中注入的浆体材料强度不低于2MPa，材料可采用水泥浆、水泥土、建筑垃圾与水泥浆混合浆体。