增强地基基础承载力的方法及承载力强的地基基础与流程

1.本发明涉及增强地基基础承载力的方法及承载力强的地基基础，属于工程建筑技术领域。


背景技术：

2.临水区域常通过修建观赏平台、景观步道等方式来亲近游人与水系的距离，或在软土区域修筑挡墙来建设阶梯型景观美化环境，然而该类区域的基础土质往往多为淤泥质土壤或软土，承载力不足以承担平台、步道、挡墙等构筑物的重量。
3.目前，常用的强化基础承载力的方式为混凝土桩基或大范围深度换填，两种方式虽然都能在一定程度上提高淤泥质土壤或软土区域的基础承载力，但都存在技术缺陷，其中，采用混凝土桩基的方式存在的技术缺陷为：混凝土桩基自重大，需要使用大型机械来进行作业，大型机械本身自重也比较大，在软土或淤泥质土壤上无法平稳站立，需要先搭建操作平台来承载大型机械，而搭建操作平台同样需要对地表进行稳固、使其具有足够的承载力，即需要先对软土或淤泥质土壤表层进行改良、加固，然后再搭建平台，待桩基作业完成后还需要对操作平台进行拆除，整个施工过程操作繁杂，人力、物力和财力消耗大，施工周期长；采用大范围深度换填的方式存在的技术缺陷为：该操作方式需要将原状软土或淤泥质土壤全部挖除，挖除深度一般都比较大，且四周都为软土，随着开发深度的增加，塌方的风险较大，安全隐患高，要想规避风险，就需要扩大开挖面积，进行缓坡开挖，这样无疑会增加很多工程量，造成成本和工期的增加，而且还需要有足够开阔的场地才能够满足扩大开挖面积的需求，规避塌方风险的另一种方式是采用大型机械搭建钢板桩支撑，涉及到大型机械作业同样需要先搭建操作平台，而且采用钢板桩支撑本身也存在一定的倒塌安全隐患。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了增强地基基础承载力的方法及承载力强的地基基础，基础结构稳固，承载能力强，且工程量小、施工简便、工程周期短、成本低。
5.本发明实现上述目的的技术方案是：增强地基基础承载力的方法，在建设场地上挖设基坑，在所述基坑的坑底均匀竖向插入木桩，所述木桩的顶端向上凸出所述基坑的坑底，所述木桩的顶端凸出所述基坑的坑底的高度与所述基坑的深度相同，在所述基坑内填充满块石，对所述基坑内填充的块石进行灌浆，将块石和所述木桩浇筑成一体。
6.优选的，所述基坑的挖设深度为1-2m。
7.优选的，所述基坑采用放坡开挖的方式挖设。
8.优选的，所述基坑放坡出的边坡的坡度为1:3-1:1。
9.优选的，所述基坑的边坡下沿相对于拟建构筑物退让2-3m。
10.优选的，所述木桩自所述基坑的中心向外依次插入所述基坑的坑底。
11.优选的，所述木桩在所述基坑内纵横规则排列分布。
12.优选的，所述木桩的表面进行防腐处理。
13.优选的，所述块石自所述基坑内的边缘向中心逐步紧密码放填充。
14.优选的，所述块石在所述基坑内的填充高度与所述基坑的深度相同。
15.优选的，所述块石的粒径为100-300mm。
16.优选的，采用混凝土对所述基坑内填充的块石进行灌浆。
17.承载力强的地基基础，建设场地上挖设有基坑，所述基坑内均匀分布有竖向插入坑底的木桩，所述木桩的顶端向上凸出所述基坑的坑底，所述木桩的顶端凸出所述基坑的坑底的高度与所述基坑的深度相同，所述基坑内填充有块石并灌浆，形成浆砌块石层，所述浆砌块石层的高度与所述基坑的深度相同。
18.优选的，所述基坑的深度为1-2m。
19.优选的，所述基坑的边沿放坡出边坡，所述边坡的下沿相对于拟建构筑物的退让间距为2-3m。
20.优选的，所述边坡的坡度为1:3-1:1。
21.优选的，所述木桩在所述基坑内纵横规则排列分布。
22.优选的，所述木桩为防腐木桩。
23.本发明的有益效果是：（1）仅对建设场地的浅层土壤用块石进行换填，土方开挖量小，工程施工量少，可有效缩短工期，降低施工成本；（2）采用木桩加固，使地基基础稳固，承载能力强，无需额外搭建操作平台即可满足承载大型建筑机械作业的需求；（3）由于基坑的挖设深度较浅，因此放坡的坡度可以相对较大（相比于深度换填），放坡开挖的面积小，场地占用面积小，既可以降低对场地的开阔性要求，又可以减少工程施工量；（4）基坑内的块石采用混凝土灌浆，可以将块石和木桩浇筑成一个整体，有效提升地基基础整体结构的稳定性、强度和刚度；（5）本发明采用浅层换填、桩基加固和浆砌浇筑技术的结合，既可有效提升地基基础的承载能力，又可在施工过程中规避大型挖掘设备的使用，减少常规操作的工程量，降低施工成本，缩短施工周期。
附图说明
24.图1是本发明的地基基础的一种实施方式的纵向剖视图；图2是涉及斜向木桩的纵向剖视示意图。
具体实施方式
25.本发明公开了增强地基基础承载力的方法，在建设场地上挖设基坑，所述基坑的底面优选为平面，所述基坑的挖设深度优选为1-2m，例如1m、1.5m或2m，在所述基坑的坑底均匀竖向插入木桩，所述木桩的顶端向上凸出所述基坑的坑底，所述木桩的顶端凸出所述基坑的坑底的高度与所述基坑的深度相同，即所述木桩的顶端与建设场地的地面等高，在所述基坑内填充满块石，块石在所述基坑内的填充高度与所述基坑的深度相同（或基本相
同），即块石填充完毕后，块石层的顶面与建设场地的地面等高（处于同一水平面内）或基本等高，对所述基坑内填充的块石进行灌浆，将块石和所述木桩（木桩凸出所述基坑的坑底的部分）浇筑成一体。由于仅对建设场地的浅层（或称表层）土壤用块石进行换填，因此土方开挖量小，工程施工量少，可有效缩短工期，降低施工成本，由于采用木桩加固，使地基基础稳固，承载能力强，无需额外搭建操作平台即可满足承载大型建筑机械作业的需求，尤其适于在基础土质为淤泥质土壤或软土的建设场地施工应用，例如，园林景观项目中的景观桥或景观平台的地基基础的建设或优化改良。
26.所述基坑优选采用放坡开挖的方式挖设，以防止在所述基坑的挖设过程中土壁塌方，确保施工安全。由于所述基坑的挖设深度较浅，因此所述基坑放坡的坡度可以相对较大（相比于深度换填适度放坡开挖即可），放坡出的边坡的坡度优选为1:3-1:1，例如，1:3、1:2或1:1，使得放坡开挖的面积小，场地占用面积小，既可以降低对场地的开阔性要求，又可以减少工程施工量。
27.所述基坑的边坡下沿相对于拟建构筑物优选退让2-3m，例如2m、2.5m或3m，使得地基基础建成后的面积大于拟建构筑物的占地面积，既可以保证地基基础建成后的稳定性和拟建构筑物建成后的稳固，又可以避免施工过程中边坡一旦塌方或滑坡对地基基础的建设造成影响（退让距离可以起到缓冲作用）。
28.所述木桩在所述基坑内优选纵横规则排列分布，即在所述基坑的坑底沿横向和纵向规则排列分布，使所述木桩对地基基础的加固作用均衡，保证地基基础建成后的稳固性和承载能力。
29.所述木桩优选自所述基坑的中心向外依次插入所述基坑的坑底，即在向所述基坑的坑底插设所述木桩时，先在所述基坑的坑底的中心插设木桩，再向所述基坑的边缘方向逐步插设木桩。所述块石优选自所述基坑内的边缘向中心逐步紧密码放填充，即在向所述基坑内填充所述块石时，先在所述基坑内最外围的两排（横向的两排）或两列（纵向的两列）木桩之间紧密码放块石，再向所述基坑的中心方向在每相邻的两排或两列木桩之间紧密码放块石。如此操作，便于施工。
30.参见图2，可以设置在基坑周边均衡分布的斜向或水平木桩3，所述斜向或水平木桩从基坑的侧壁斜向向下或水平插入，依据实际作业状况，可以采用与竖向设置的木桩相同的木桩，插入深度或者说露在基坑内的长度与竖向设置的木桩相同或相仿，其内端（露在基坑内的端）在水平面上的投影优选位于相应部位近基坑侧壁的竖向木桩的近基坑中心侧，通过现浇混凝土砂浆与露在基坑内的其他木桩及石块等固结在一起，由此可以明显提高稳定性。
31.斜向或水平木桩的设置可以在基坑完成后设置，将斜向或水平木桩及竖向的木桩设置完成后，依次进行石块填充和灌浆。
32.所述基坑的边坡区域可以填充块石，灌浆浇筑后作为地基基础的一部分，也可以不填充块石，在所述基坑内插设木桩的区域填充完块石后，所述基坑的边坡区域原土回填。
33.所述木桩的表面优选进行防腐处理，避免长期埋设在地下腐烂，影响地基基础的稳固性和承载能力。通常，在所述木桩的表面涂覆沥青，形成防腐层。
34.所述块石的粒径优选为100-300mm，例如100mm、200mm或300mm，较大的块石自身硬度和强度大，且紧密码放后间隙较大，灌浆浇筑后有助于提高地基基础的承载能力。优选采
用混凝土（例如，标号为c20的混凝土）对所述基坑内填充的块石进行灌浆，抗压强度高，耐久性好。
35.所述增强地基基础承载力的方法的一个优选的实施步骤为：（1）在拟建构筑物的建设面积向外扩大2m的范围对场地浅层进行基坑放坡开挖，基坑的挖设深度为1m，放坡的坡度为1:3-1:1（依据土质适当调整）；（2）自基坑的中心向边缘方向逐步在坑底纵横规则排列插入木桩，木桩的长度为4m，直径为0.5m，底端削尖，表面用沥青做防腐处理，木桩插入坑底的深度为3m，外漏1m，沿横向和纵向相邻木桩之间的间距为0.5m；（3）自基坑内的边缘向中心方向逐步在相邻排或相邻列木桩之间紧密码放填充块石，直至块石填充满基坑，块石在基坑内的填充高度与基坑的深度相同，块石的粒径为100-300mm；（4）块石码放完毕后，采用标号为c20的混凝土进行灌浆，将块石和木桩浇筑成一体。
36.参见图1，本发明还公开了一种承载力强的地基基础，适用于所述增强地基基础承载力的方法，建设场地上挖设有基坑，所述基坑内均匀分布有竖向插入坑底的木桩1，所述木桩的顶端向上凸出所述基坑的坑底，所述木桩的顶端凸出所述基坑的坑底的高度与所述基坑的深度相同，所述基坑内填充有块石并灌浆，形成浆砌块石层2，所述浆砌块石层的高度与所述基坑的深度相同。
37.所述基坑的深度优选为1-2m。
38.所述基坑的边沿优选放坡出边坡，所述边坡的下沿相对于拟建构筑物的退让间距优选为2-3m。
39.所述边坡的坡度优选为1:3-1:1。
40.所述木桩在所述基坑内优选纵横规则排列分布。
41.所述木桩优选采用防腐木桩。
42.本发明公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。