[发明专利]由固化土群桩与预制桩胶结形成的复合桩和挡土墙

说明书

本发明公开了由固化土群桩与预制桩胶结的复合桩和挡土墙，其中的固化土群桩是由多根固化土桩体相互搭接排列而成；沿桩基水平受力大的方向上排列的固化土桩体数量多于其它方向上的；固化土桩体是搅拌桩或旋喷桩；固化土的无侧限抗压强度大于0.5MPa；预制桩是预应力钢筋混凝土桩或钢管混凝土桩；预制桩在固化土桩体初凝前插入，固化土硬化后二者胶结在一起。由固化土群桩与预制桩胶结的复合桩将具有较高的水平承载力，其挡土墙对水平变形的控制能力达到提高。该专利具有绿色、环保和安全可靠的社会效益，同时能降低造价和缩短工期，具有较大的经济价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是一种复合桩基结构。

背景技术

随着地下空间的开发强度加大和市政交通工程的建设，对桩基工程的水平承载力要求越来越高，于是出现了大直径的钻孔桩或斜桩。由于桩体周围的土体较软弱，无法对桩体产生较高的水平抗力，从而使大直径桩体的水平承载力也难以提高，大直径的钻孔桩的成本也越来越高，施工难度越来越大。

针对软土地层无法提供较高水平抗力的特点，我们从改良软土性能的方向从发，才能起到事半功倍的效果。

在土木工程中，桩基作为主要的基础型式，被普遍使用。目前常用的桩基主要有钻孔灌注桩和预制桩二类。钻孔灌注桩是通过地层内成孔，使用泥浆护壁或护筒护壁的方法，在已成孔位中现场浇灌混凝土形成桩基，这类桩基的质量受成孔的质量、护壁泥浆的质量、水下灌注混凝土的质量等因素影响，常常由于管理不到位或施工者缺少经验，出现了大量的工程质量事故。此外，护壁泥浆的处理也给环境带来较大的损害。护筒护壁法成孔，虽然能达到较好的成孔质量，但混凝土的浇筑质量仍然难以克服，同时，桩底沉渣的清理和护筒上拔时引起断桩的问题也很难解决。可以说钻孔灌注桩基的工程成本较高，施工周期较长，对环境很不友好。预制桩的问题主要出现在沉桩过程，会导致周边的挤土效应明显，引起周边的管线、建筑物和道路受损。当沉桩过程遇到较硬的地层或桩端需嵌入硬地层时，沉桩阻力很大将导致无法穿越和嵌入到该类硬地层，或者即使穿越了也会引起桩身严重损伤。可以说，现行的桩基及其施工方法具有较多的缺陷。

为了提高桩基的水平承载力和挡土墙的变形控制能力，通过提高地基土的强度来增加对桩基和抗滑桩的约束，从施工成本比较来看，提高软土地基中桩基的水平承载力和软土基坑挡土墙的变形控制能力，对桩基周边土体进行加固应该是一种有效的途径。

预制的预应力钢筋混凝土桩，是工厂化产品，具有质量可靠和装配化施工的条件，也是桩基发展的主要方向。

因此，工程界亟需寻找一种能减少成本，并能提高桩基水平承载力和挡土墙的变形控制能力，既能克服传统钻孔灌注桩和预制桩的质量和施工存在的缺陷，又能加快施工速度，保护我们的环境，实现文明施工的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有桩基水平承载能力低、造价高、施工困难及对周边环境影响大等不足，提供由固化土群桩与预制桩胶结形成的复合桩和挡土墙。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的固化土群桩是由多根固化土桩体相互搭接排列而成；沿桩基水平受力大的方向上排列的固化土桩体数量多于其它方向上的；固化土桩体是搅拌桩或旋喷桩；固化土的无侧限抗压强度大于0.5MPa；预制桩是预应力钢筋混凝土桩或钢管混凝土桩；预制桩在固化土桩体初凝前插入，固化土硬化后二者胶结在一起。

一根及多根预制桩插入于固化土群桩中，由承台或联梁将预制桩联接在一起形成复合群桩或挡土墙结构。

所述的预制桩截面为圆环形，外表面是光滑的或凹凸面。

进一步，预制桩截面为方形，外表面是光滑的或凹凸面。

进一步，预制桩的连接采用机械方式或焊接方式。

所述的固化土桩体是由原位搅拌设备制成的。