[发明专利]刚柔复合厚壳层复合地基技术及施工方法

说明书

本发明公开了一种刚柔复合厚壳层复合地基技术及施工方法，其特征是由：深厚软基柔性厚壳层、深厚软基刚性复合厚壳层、钢筋混凝土桩帽盖板、碎石褥垫层、碾压夯实“土拱”层协同后共同组成的深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基体系，施工时先用环保植物型秸秆降解排水技术进行深厚软基处理，使原位的深厚软基或吹填造地的地基承载力特征值从0～20kPa提升到≥80kPa以上，工后沉降值为≤15cm时，再植入大直径刚性复合疏桩与其协同作用形成的整体稳定、承载力高、抗水平推力大、工后沉降小(可控)的深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基体系，其地基承载力特征值在250～500kPa间，工后沉降在≤0.4～12cm间(可控)。

技术领域

本发明涉及的是一种深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基技术及施工方法，适用于高速公路、高铁路基、港口码头堆场、机场路基及货运堆场、石化储油基地、核电厂路基、市政道路等大面积深厚软基处理上具有整体稳定、承载力高、抗水平推力大、工后沉降小的深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基的技术及施工方法。

背景技术

现有的深厚软基包括原位的深厚软基或吹填造地的深厚软基，在处理8m以上的深厚软基时，往往采用简单粗暴的表面的抛石碾压法、换填法、直接桩基处理法，工后导致深厚软基与桩基不匹配不协同现象，究其原因就是重桩基施工轻软基处理，植入桩基后桩周负摩阻力效应反而变大，片面地认为桩基穿过深厚软基层到达桩基持力层后就可以满足“复合地基”设计、施工的要求，其实不然，现实中深厚软基在未处理或处理不到位时，就急于施工桩基，结果造成工后的”复合地基”整体沉降过大、滑移、垮塌而大修、重修，极大影响了工程质量、社会效益及后续使用效果，甚至工程报废；经过二十多年的科研、施工、设计跟踪、理论研究、实战总结，发现影响工后”复合地基”整体沉降过大、滑移、垮塌现象的主因就是深厚软基中水和能量的问题，具体讲就是深厚软基处理中水的问题，就是深厚软基植桩时能量的问题，基于上述深厚软基处理不到位或植入过多的挤土挤密桩而不及时消化释放掉破坏性负能量，将导致“复合地基”整体沉降过大、滑移、垮塌的出现，为克服上述现象的发生，本发明提出了一种深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基技术及施工方法。

发明内容

本发明涉及的是一种深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基技术及施工方法，其主要解决的是：(1)如何快速把深厚软基包括原位的深厚软基或吹填造地的地基承载力特征值从0～20kPa提升到≥80kPa以上，工后沉降值从80cm降到15cm以下，由原位液态(流动)的深厚软基土，处理后转变为塑态(不流动)的深厚软基土，工后2年因环保植物型秸秆排水板降解，排水通道失效不再排水，深厚软基不再继续沉降而形成稳定的、沉降小(可控)的深厚软基柔性厚壳层1；(2)如何在大直径非挤土刚性复合桩植桩时不破坏桩周土，使桩基与桩间土始终保持应力平衡状态，又可快速转化释放出施工中产生的破坏性负能量，通过改进型的施工设备工艺及工法把大直径刚性复合桩在施工中产生的破坏性负能量边施工边转化释放为正能量，进而形成稳定的、承载力高的深厚软基刚性复合桩厚壳层2；(3)在深厚软基柔性厚壳层1、深厚软基刚性复合桩厚壳层2、钢筋混凝土桩帽盖板7、碎石褥垫层8、碾压夯实“土拱”层9共同参与协同下，就形成了整体稳定、承载力高、抗水平推力大、工后沉降小(可控)的深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基；深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基形成后，桩与桩间土的应力分配有序协同，在附加荷载10作用下深厚软基刚性复合桩厚壳层2承受者80％以上的附加荷载10，深厚软基柔性厚壳层1承受者20％以下的附加荷载10，在桩间土上面附加荷载10“超载”时就可通过碾压夯实“土拱”层9(如土拱梁)和碎石褥垫层8直接传递到钢筋混凝土桩帽盖板7上，再传递到大直径刚性复合桩3上，这样就可避免因桩间土“超载”而引起“复合地基”整体沉降过大、滑移、垮塌现象的发生；深厚软基刚柔复合厚壳层复合地基完成后，其工后总沉降小在0.4cm～12cm间，地基承载力特征值在250kPa～500kPa间，满足高速公路、高铁路基、港口码头堆场、机场路基及货运堆场、石化储油地基、核电厂路基、市政道路等对不同复合地基承载力及工后沉降值的要求。