[发明专利]阶地黄土地基加固方法及建造的变刚度组合桩复合地基

说明书

本发明公开了一种阶地黄土地基加固方法及建造的变刚度组合桩复合地基，加固：平整需加固区域，挖浅坑；生成上层孔，根据A层下方黄土层含水量钻下层孔，成桩孔；灌注刚性桩材拌合料并振捣，再填入柔性桩材拌合料，分层夯实，直至填满桩孔，建成变刚度组合桩；建造第二根变刚度组合桩；至加固区域内建成所有变刚度组合桩；浅坑内铺设散体材料；水泥充分硬化后，完成对阶地黄土区地基的加固。变刚度组合桩复合地基包括多根竖直设置的变刚度组合桩，变刚度组合桩由上下设置的上部桩体和下部桩体固接而成，所有上部桩体的顶端通过垫层相固接。该加固方法能够在满足沉降要求的前提下，减小基础底部的应力集中，避免基础底部受到冲切作用。

技术领域

本发明属于阶地黄土地基加固技术领域，涉及一种阶地黄土地基加固方法，本发明还涉及一种该地基加固方法中建造的变刚度组合桩复合地基。

背景技术

西北地区阶地黄土的工程地质条件较特殊，受河流冲刷与青藏高原隆起、黄土高原间歇性抬升的影响，形成多级黄土阶地。阶地底部均为基岩，再往上为圆砾土、砂砾石层，最上部为不同年代的黄土沉积。阶地上部黄土较为干燥，含水量较小具备一定的湿陷性，随着深度的增加，黄土的含水量呈线性增长，底部达到饱和。目前地基加固方法一般采用强夯或者挤密桩法，主要以消除湿陷性为目的。根据调查报告，甘肃境内黄土区地基沉降变形大多来源于黄土层深部，且强夯法与挤密桩法均受加固深度限制，难以较好的控制沉降。采用DDC桩法又不适用于含水量较大的土层，水泥土桩材也会在含水量较大的地层出现成桩困难。新兴的用于黄土区的长短桩复合地基同样面临承载力略显不足、应力集中、与对基础底部产生冲切作用等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种阶地黄土地基加固方法，在消除湿陷性的同时，能够有效控制地基沉降，并优化地基的应力分布，使地基与基础能够良好的过渡。

本发明的另一个目的是提供一种上方地基加固方法中建造的变刚度组合桩复合地基。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种阶地黄土地基加固方法，具体按以下步骤进行：

1）在阶地黄土区划出需要加固的区域，平整后，挖出浅坑；

2）在浅坑内确定需要成桩的位置，然后，在其中一个位置上冲击生成上层孔，然后，根据含水量较小具备一定的湿陷性的阶地上部黄土层下方黄土层的含水量钻下层孔至设计深度，形成桩孔；

向桩孔中灌注刚性桩材拌合料并振捣，在桩孔内形成高度至上层孔设计深度的下部桩体；再填入柔性桩材拌合料，每填充1.5m高柔性桩材拌合料，夯实，直至夯实的柔性桩材拌合料填满桩孔的上层孔，形成上部桩体，建成变刚度组合桩；

3）按步骤2）建造第二根变刚度组合桩；以此类推，直至在阶地黄土区需要加固的区域内完成所有变刚度组合桩的建造；

4）在步骤1）中的浅坑内铺设散体材料，形成垫层；

5）成桩结束，水泥充分硬化后，完成对阶地黄土区地基的加固。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述地基加固方法中建造的变刚度组合桩复合地基，包括多根竖直设置的变刚度组合桩，该变刚度组合桩由上下设置的上部桩体和下部桩体固接而成，下部桩体的长度大于上部桩体的长度；所有上部桩体的顶端通过垫层相固接。

本发明地基加固方法的施工过程类似于水泥土挤密桩与CFG桩工法的组合，使用的设备均为常见的施工机械，涉及的桩材也便于取材，操作简单易于施工，普通工人经过简单培训便可进行施工。

附图说明

图1是阶地中黄土层含水量随深度变化的大致趋势图。

图2是本发明变刚度组合桩复合地基结构的示意图。

图3是本发明变刚度组合桩复合地基工作机理的示意图。

图4是本发明变刚度组合桩复合地基与现有技术中水泥土挤密桩复合地基桩土应力比随荷载变化对比曲线图。