[发明专利]地基处理方法及其专用设备

说明书

本发明涉及一种地基处理方法及其专用设备。

在基建施工中，为了加固地基，提高地基的承载能力常用的地基处理方法有换土法、深挖深埋及采用桩基等多种，在软土地基上，还采用土桩挤密法加固地基。

土桩挤密法由前苏联阿列别夫教授于1934年首创，我国于60年代中期在其基础上，试验成功灰土桩挤密法，这两种工法是利用沉管、冲击、震动、或爆扩的方法在地基中形成桩孔，然后向桩孔内填素土或灰土而成。中国专利CN1038477A公开的《渣土桩及其专用施工设备》和中国专利CN1055027A公开的《冲击挤压桩的成型方法及其施工设备》均采用有导向架的锥形头锤头成坑再以往复式夯锤或整体式震动锤，将填入桩坑的土料或掺有活性材料的渣土夯砸、冲击、震动成桩。其缺点是桩孔直径较小，对桩间土挤密范围小，锥形锤头对桩间土扰动大，而对桩孔最下层的夯实效果差。

本发明的第一个目的是提供一种施工简便，能形成较深挤密桩，且承载能力高的地基处理方法。

上述发明目的是通过下述的地基处理方法实现的：一种地基处理方法，其特征在于：其步骤包括在地基上锤浅孔，向浅孔内填破碎的建筑垃圾和拌合好的灰土的混合料，锤击成深孔;向所述深孔内填入所述混合料，用锤对所述填入的混合料进行夯实，以挤密地基土，再填入所述混合料并夯实，以此分层填料分层夯实的方式挤密地基上，直至孔口为止。

所述拌合好的灰土为生石灰或水泥或粉煤灰拌合的生土。

本发明的另一目的是提供一种无需锤的导向设备，对桩孔的下层夯实效果好的使用上述地基处理方法的专用设备。

本发明的上述目的是通过下述设备来实现的，一种使用上述地基处理方法的专用设备，它包括提升装置和夯锤，其特征在于：所述夯锤由调节重量的组合块和锤头组成，所述锤头的底面为浅内凹面。

本发明的优点除了可以利用建筑垃圾等废弃物来形成复合地基造价低以外，主要是由于在地基锤击成浅孔后，一边向其内填入破碎的建筑垃圾和拌合好的灰土，一边锤击成深孔，使孔壁周围形成一圈结实的保护层，因此在夯击过程中，抗震动能力强，可以得到较深的挤密桩。同时由于采用分层填料，分层夯实的方法，使挤密桩更加紧密，极大地提高了地基的承载能力。另外由于采用由调节重量的组合块和底面为浅内凹面的夯锤，其下落时可以保持很好的垂直度而无需导向设备，对桩间土扰动小，对桩孔最下层的夯实效果大，并且可以根据具体情况调节锤的重量。本发明施工工艺和设备简单。施工速度快，造价低，可以广泛用于各种软土地基的施工中。

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

图1是本发明使用的夯锤结构示意图

图2是本发明使用的夯锤锤头之一示意图

图3是本发明使用的夯锤锤头之二示意图

图4是本发明使用的夯锤锤头之三示意图

如图1所示，夯锤1是由锤头2、组合块3用连杆4连接而成，三者均为钢件。

如图2所示，锤头2是截面形状为六角形6的柱体，其底面为锥形浅内凹面5。

如图3所示，锤头2是截面形状为圆形的柱体，其底面为浅内凹球面7。

如图4所示，锤头2是截面形状为正方形4的柱体，其底面为截锥浅内凹面9。

实施例，在某建筑工地，经查明在15米深度范围内，地层属第四级全新统（Q₄）松散沉积物，主要地层有杂填土、粉土粉质粘土等。岩性变化大，第一层杂填土呈可流塑状态，标贯击数1-3击，层厚1.3米至4.6米，不宜作天然地层。第二层土质较软呈可流塑状态，属中压缩性土，液化分析，在地震裂度7度条件下，场地东部液化指数为5.1，属中等偏低液化。根据场地的地质情况，设计要求加固处理杂填土及淤泥质土消除液化，要求处理后的人工地基承载力120KPa。以本发明处理地基。先测点放线，确定施工桩位380根，方形布桩或三角形布桩，方形布桩检测后便于补桩;三角形布桩对桩间土挤密较均匀，多采用后者。用带自动脱钩装置的8号自行杆式起重机和直径400毫米，高度2.5米，重量3吨的装配式夯锤施工，夯锤为圆柱体、组合块每块0.5吨，锤头分平底和浅内凹底面两种。在确定桩位后，操作浅凹底面夯锤，锤击地基成浅孔，填入经人工破碎为60至70毫米，不含有机物及腐蚀物的旧建筑物的砖头和拌和好的灰土，拌和灰土的土料可用基坑开挖出的生土，其有机质含量不得大于8%，可溶性硫酸盐不得大于5%，最大粒径控制在150毫米以下。石灰为粉碎过筛的生石灰，粒径小于5毫米，质量不低于三级，活性CaO+MgO含量（按干容重）不小于50%，灰土配合比为2∶8或3∶7。填料入浅桩孔后，反复提锤夯至设计深度4.5米，在地基上形成深桩孔。将拌和的土料和建筑垃圾混合均匀填入深桩孔，提锤夯实一层，填料后再夯实一层，如此分层填料，分层夯实至地表0.5米。浅内凹底面锤头对桩间土扰动小，对桩孔最下层有极大夯实效果，又能达到挤密桩间土的效果，以形成挤密土楔扩大加固深度。最后填料换用平底锤头夯锤夯实至地表，完成夯扩桩施工。整个地基处理工程成桩380根，填料558立方，工地上所有建筑垃圾全部用完。经对12个夯扩桩和12处桩间土检测，容许承载力。单桩最高164KPa;最低110KPa;桩间土最高166KPa，最低114KPa;复合地基最高165.6KPa，最低113.3KPa，平均137.2KPa，大于设计要求。