专利名称：干灰库建筑地基加固方法
技术领域：
本发明涉及一种土木工程地基加固方法，具体涉及一种干灰库建筑地基分两次的加固方法。
背景技术：
在建筑工程行业，一般在土质不良的地方建筑，需要对地基进行加固处理，常用的加固处理方法一般有置换法、预压法、挤密法等。根据地基土质的不同，选用不同的方法。三座灰库一般直径为15m、高34m,相邻灰库间距17m,基础为2m厚整板式,干灰库建筑区域地层以黄土状粉质粘土为主，自上而下可分为5个大层和若干个亚层，层①黄土状粉质粘土，坚硬状态，中等压缩性；层②黄土状粉质粘土，坚硬；层③黄土状粉质粘土，具低压缩性；层④黄土状粉土(饱和黄土)，中密，上部为湿，下部为很湿，饱和；层⑤粉质粘土:可塑状态为主，局部软塑状态。在60m深度范围内未见地下水。根据上述工程地质和水文地质条件，对干灰库建筑地基采用两次加固处理方式，干灰库建筑基础下部设水泥土桩，水泥土桩上面铺设褥垫进行第一次地基加固，形成半刚性复合地基，干灰库建筑基础两侧下面均设灌注桩，用水泥土挤密法进行第二次地基加固。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种干灰库建筑地基分两次的加固方法，分两次实施不同地基加固处理方式，协调工作，满足工程需要。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为:
一种干灰库建筑地基加固方法，其施工步骤包括:
(1)第一次地基加固:干灰库建筑基础下部设水泥土桩，水泥土桩上面铺设褥垫层；
(2)第二次地基加固:干灰库建筑基础两侧下面分别设有扛式灌注桩和拉式灌注桩。所述步骤(I)第一次加固中水泥土桩的建筑方法为:将水泥与土按体积比1:7配料成水泥土搅拌均勻，在湿陷性黄土上，冲击成孔，计桩顶标高-3.40m,施工桩顶-3.1Om,按桩径d=0.5m,分层将水泥土夯实而形成水泥土桩3，桩长12.0m,桩距1.1m,等边三角形布桩。所述步骤(I)第一次加固中的褥垫层建筑方法为:水泥土桩检测合格后，将消石灰和土按体积比2:8配料成二八灰土搅拌均匀，挖除水泥土桩上部0.30m，用二八灰土分层压实回填至标高-3.1Om,在水泥土桩上碾压形成0.3m厚灰土褥垫层2，二八灰土压实系数不低于0.98，形成半刚性复合地基。所述步骤(2)第二次加固中扛式灌注桩的建筑方法为:
a、在干灰库建筑基础的一侧,挖孔至设计标高并扩底；
b、扛式灌注桩桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平；
C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿顶与整板基础底紧密接触，牛腿上部桩靠近整板，基础侧与基础顶紧；d、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m ；
e、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN，而后浇筑C30混凝土；
f、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶；
g、重复a f项,建筑扛式灌注桩18根。所述步骤(2)第二次加固中拉式灌注桩的建筑方法为:
A、扛式灌注桩施工完，在干灰库建筑基础的另一侧，挖孔至设计标高并扩底；
B、拉式灌注桩，桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平；
C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿主受力钢筋9Φ25与干灰库建筑基础下部主筋双面焊5d,而后C30烧筑混凝土 ；
D、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m ；
E、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN；
F、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶；
G、重复A F项，建筑拉式灌注桩12根。所述灌注桩桩径0.8米，桩长27米，灌注桩端部扩径，扩底径1.6米。本发明采用水泥土桩，以土治土，能很好地全部消除土的湿陷性，在原状地基土承载力的基础上，减小土粒间的孔隙，提高土的密实性，承载力可以满足上部荷载要求的地基处理形式，水泥土桩，不用配筋，节省地基处理费用，改善原状地基土，就地取材。本发明采用0.3m厚二八灰土厚褥垫层，使水泥土桩与桩间土协同工作，可防止地面水的下渗对干灰库建筑基础的影响。本发明扩底灌注桩是在桩底非湿陷性土层中成孔，充分利用扩底处的端阻力，达到减短桩长，提高单桩承载力的目的，桩周土被挤密，压实的地基土力学指标提高，桩的侧阻力提高。扛式灌注桩对干灰库建筑基础的下滑趋势，有扛一把的效果。拉式灌注桩顶部施工至与干灰库建筑基础底平，桩上之钢筋与干灰库建筑基础剥露出的钢筋相焊接，就可以起到拉一把的作用，因此基础高度范围内桩不需要，这样也能节省材料，降低费用。水泥土桩属于半刚性复合地基，能与灌注桩很好地一起协同受力。本发明处理效果明显，有良好的技术效益和社会效益。
图1本发明实施例平面布置示意图。图2本发明A-A剖视图。
具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明；
如图1和图2所示，干灰库建筑地基加固布置示意图，其施工步骤包括:
(1)第一次地基加固:干灰库建筑基础I下部设水泥土桩3，水泥土桩3上面铺设褥垫层2;
(2)第二次地基加固:干灰库建筑基础I两侧下面分别设有扛式灌注桩4和拉式灌注桩5。水泥土桩3的建筑方法为:将水泥与土按体积比1-J配料成水泥土搅拌均匀，在湿陷性黄土上，冲击成孔，计桩顶标高-3.40m,施工桩顶-3.1Om,按桩径d=0.5m,分层将水泥土夯实而形成水泥土桩3，桩长12.0m，桩距1.lm，等边三角形布桩。褥垫层2建筑方法为:水泥土桩检测合格后，将消石灰和土按体积比2:8配料成二八灰土搅拌均匀，挖除水泥土桩上部0.30m，用二八灰土分层压实回填至标高-3.10m，在水泥土桩上碾压形成0.3m厚灰土褥垫层2，二八灰土压实系数不低于0.98，形成半刚性复合地基。扛式灌注桩4的建筑方法为:
a、在干灰库建筑基础的一侧,挖孔至设计标高并扩底；
b、扛式灌注桩桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平；
C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿顶与整板基础底紧密接触，牛腿上部桩靠近整板，基础侧与基础顶紧；
d、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m ；
e、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN，而后浇筑C30混凝土；
f、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶；
g、重复a f项,建筑扛式灌注桩18根。扛式灌注桩桩径0.8米，桩长27米，灌注桩端部扩径，扩底径1.6米。拉式灌注桩5的建筑方法为:
A、扛式灌注桩施工完，在干灰库建筑基础的另一侧，挖孔至设计标高并扩底；
B、拉式灌注桩，桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平；
C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿主受力钢筋9Φ25与干灰库建筑基础下部主筋双面焊5d,而后C30烧筑混凝土 ；
D、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m ；
E、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN；
F、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶；
G、重复A F项，建筑扛式灌注桩12根。拉式灌注桩桩径0.8米，桩长27米，灌注桩端部扩径，扩底径1.6米。三座灰库为直径均为15m，高34m，灰库间距17m，基础为2m厚整板式，按规范褥垫层下0.3m厚灰土褥垫层，宽出基础外边缘0.5m。长54.8m，宽20.8m，总面积1047m2，基础净反力200kPa。按照《建筑 地基基础设计规范》GB50007-2002表5.3.4建筑物的地基变形允许值，高度小于等于IOOm时，变形允许值为400mm。按本发明设计，基础净反力为200kPa，加上基础及土重后承载力用到260kPa。本发明水泥土桩采用桩径取d=0.5m,以非湿陷性土为持力层，根据基础埋深，有效桩长为12.0m，按等边三角形布桩，桩孔之间的中心距离可为桩孔直径的2.0 2.5倍，即为
1.0m 1.25m,按规范公式估算:
S=0.95 X dX [ λ c P (Acp ^ax- p d) ] 1/2=1.1 (m)
按桩径0.5m,桩长12.0m,桩距1.lm,水泥土填料,等边三角形布桩，复合地基承载力特征值估算如下:
置换率 m=d2/de2= d2/ (1.05s) 2=0.52/ (1.05 X 1.1) 2=0.1874单桩竖向承载力特征值按桩侧土和桩端土阻力估算:
Ra=Up Σ qsili+qpAP=275(kN)
单桩竖向承载力特征值按桩身强度计算:
Ra= n fcuAP=259 (kN)
复合地基承载力特征值fspk=mRa+AP+P (l-m)fAk=386(kPa)
复合地基压缩模量ESl 2=fspk+fakX 13=26 (MPa)
桩径取d=0.5m,以非湿陷性土为持力层，根据基础埋深，桩长取12.0m，桩距1.lm，计桩顶标高_3.40m,施工桩顶-3.1Om,水泥土填料,等边三角形布桩，计桩顶标高-3.40m,施工桩顶-3.10m，挖除上部0.30m，检测结果:复合地基承载力特征值为386kPa，复合地基压缩模量为26MPa，按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002公式5.3.5:计算地基沉降值为60mm,满足规范限值400mm的要求。采用水泥土桩法处理本工程干灰库地基，复合地基承载力特征值及复合地基压缩模量 来看，与干灰库计算荷载相比接近，地基土湿陷消除，本方案满足要求。水泥土桩标高为-3.40m，用二八灰土分层压实回填至-3.1Om,分层压实回填后的承载力特征值不小于300kPa，压缩模量不小于20MPa，压实系数0.98。根据干灰库处岩土工程勘探资料，为满足承载力要求，以粉质粘土层作为桩端持力层，灌注桩桩径0.Sm，扩底径1.6m，有效桩长27m，估算单桩竖向承载力特征值如下:
Ra= [u Σ QsikIi+ VpQpkAp] ^-2=1385 (kN)
本发明第一次地基加固，地基净反力需达到200kPa，第二次地基加固，扩底灌注桩能承受1385X30=41550kN，相当于地基净反力减少40kPa，达到20%，提高第一次加固承受力。另外将排水设施设置在地基远处，降低基底附加应力，有效的减沉措施，对缓解基础的下沉是有利的。
权利要求
1.一种干灰库建筑地基加固方法，其施工步骤包括: (1)第一次地基加固:干灰库建筑基础下部设水泥土桩，水泥土桩上面铺设褥垫层； (2)第二次地基加固:干灰库建筑基础两侧下面分别设有扛式灌注桩和拉式灌注桩。
2.根据权利要求1所述的干灰库建筑地基加固方法，其特征在于:所述步骤(I)第一次加固中水泥土桩的建筑方法为:将水泥与土按体积比1:7配料成水泥土搅拌均匀，在湿陷性黄土上，冲击成孔，计桩顶标高-3.40m,施工桩顶-3.1Om,按桩径d=0.5m,分层将水泥土夯实而形成水泥土桩3，桩长12.0m，桩距1.lm，等边三角形布桩。
3.根据权利要求1所述的干灰库建筑地基加固方法，其特征在于:所述步骤(I)第一次加固中的褥垫层建筑方法为:水泥土桩检测合格后，将消石灰和土按体积比2:8配料成二八灰土搅拌均匀，挖除水泥土桩上部0.30m，用二八灰土分层压实回填至标高-3.10m，在水泥土桩上碾压形成0.3m厚灰土褥垫层2，二八灰土压实系数不低于0.98，形成半刚性复合地基。
4.根据权利要求1所述的干灰库建筑地基加固方法，其特征在于: 所述步骤(2)第二次加固中扛式灌注桩的建筑方法为: a、在干灰库建筑基础的一侧,挖孔至设计标高并扩底； b、扛式灌注桩桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平； C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿顶与整板基础底紧密接触，牛腿上部桩靠近整板，基础侧与基础顶紧； d、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m; e、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN，而后浇筑C30混凝土； f、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶； g、重复a f项,建筑扛式灌注桩18根。
5.根据权利要求1所述的干灰库建筑地基加固方法，其特征在于: 所述步骤(2)第二次加固中拉式灌注桩的建筑方法为: A、扛式灌注桩施工完，在干灰库建筑基础的另一侧，挖孔至设计标高并扩底； B、拉式灌注桩，桩底置于非湿陷性土层中，桩顶与基础顶平； C、桩上部与基础相接处，做成牛腿，牛腿主受力钢筋9Φ25与干灰库建筑基础下部主筋双面焊5d,而后C30烧筑混凝土 ； D、放置钢筋，通长配筋，主筋为16根Φ25，箍筋为Φ8螺旋箍，加劲箍Φ12间距2m ； E、该桩附近处将基础用千斤顶加力至1385kN； F、待混凝土达到75%强度时，拆除千斤顶； G、重复A F项，建筑拉式灌注桩12根。
6.根据权利要求4或5所述的干灰库建筑地基加固方法，其特征在于所述灌注桩桩径.0.8米，粧长27米，灌注粧端部扩径，扩底径1.6米。
全文摘要
本发明涉及一种土木工程地基加固方法，具体涉及一种干灰库建筑地基分两次的加固方法，其施工步骤包括(1)第一次地基加固干灰库建筑基础下部设水泥土桩，水泥土桩上面铺设褥垫层；(2)第二次地基加固干灰库建筑基础两侧下面分别设有扛式灌注桩和拉式灌注桩。本发明处理效果明显，有良好的技术效益和社会效益。
文档编号E02D15/04GK103161183SQ20111041310
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者李国田, 张继军, 李金胜, 连辉, 徐茂行 申请人:河南省电力勘测设计院