[发明专利]预设反向摩阻力联合桩底土固结的方法及形成的灌注桩

说明书

本发明涉及一种预设反向摩阻力联合桩底土固结的方法及形成的灌注桩，在地基内打设灌注桩桩孔，将一个高强度气禳放置在桩孔底部，在气禳表面安装一根双层导气管，并将双层导气管沿桩孔伸出灌注桩；桩孔内注入桩体材料，成桩；灌注桩桩体凝固若干天后，通过双层导气管向气禳的内部结构注气，对气禳的外部结构抽真空；待灌注桩固结一段时间后，停止向气禳的内部结构注气，以及停止对气禳的外部结构抽真空，灌注桩柱底软土发生固结；通过导气管的内管向气禳的内部结构注入流态凝胶材料，直至注满整个气禳内部结构；本发明可以有效提高桩的侧摩阻力以及桩端端承力，以达到提高桩基承载力的目的。

技术领域

本发明涉及一种预设反向摩阻力联合桩底土固结的方法及形成的灌注桩，属于增加软土地基技术，可用于水利工程、土木建筑工程等领域。

背景技术

桩基是目前增加软土地基的重要方式。桩的承载能力主要来源于桩基承受载荷时，桩周土对桩基的作用反力，而桩周土对桩基的作用反力来自桩侧的摩阻力和桩底的端承力。一般情况下，桩基在承受荷载时，桩体有下沉趋势，相对于周围土体发生向下的位移，桩体本身发生压缩应变，所以桩周土会对桩体产生向上的侧摩阻力。桩基某一深度位置侧摩阻力的发挥程度与该深度桩基本身的应变大小密切相关，应变越大，该深度桩体与桩周土发生的相对位移越大，桩周土的侧摩阻力发挥越充分，桩的承载力越大。但对于一般的桩，桩的应变沿深度逐渐变小，导致侧摩阻力往往沿深度发挥程度也越来越小，不能完全发挥。

同时，桩底的土体会对桩产生一个向上的支撑力，即端承力；桩端的端承力的发挥往往与桩端土的软弱程度相关，桩端土含水率越低，越坚硬，桩端承载力越大。实际情况下，对于软土地区，桩端端承力由于土体强度较小，导致端承力也较小。另外，对于钻孔灌注桩而言，往往会在钻孔过程中，在孔低残留一定的沉渣，导致成桩后，桩端土极其软弱，影响端承力的发挥。桩周土及桩端土对桩所产生的向上的侧摩阻力及端承力之和，即为桩的承载力。

显然，提高桩的侧摩阻力及桩端端承力是提高桩的承载力的重要途径。

发明内容

本发明提供一种预设反向摩阻力联合桩底土固结的方法及形成的灌注桩，可以有效提高桩的侧摩阻力以及桩端端承力，以达到提高桩基承载力的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预设反向摩阻力联合桩底土固结的方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：在地基内打设灌注桩桩孔，进行成孔操作；

步骤S2：将一个高强度气禳放置在桩孔底部，在气禳表面安装一根双层导气管，并将双层导气管沿桩孔伸出灌注桩，其中气禳为双层结构，气禳的内部结构与双层导气管的内管连通，气禳的外部结构与双层导气管的外管连通；

步骤S3：向桩孔内注入桩体材料，成桩；

步骤S4：灌注桩桩体凝固若干天后，通过双层导气管向气禳的内部结构注气，对气禳的外部结构抽真空；

步骤S5：待灌注桩底部软土或沉渣固结一段时间后，停止向气禳的内部结构注气，以及停止对气禳的外部结构抽真空，灌注桩桩底软土或沉渣固结结束；

步骤S6：此时气禳内部结构膨胀，通过导气管的内管向气禳的内部结构注入流态凝胶材料，直至注满整个气禳内部结构；

作为本发明的进一步优选，所述气禳包括内部结构和外部结构，外部结构为透水层，内部结构为空气禳本体，透水层包裹在空气禳本体外部；

作为本发明的进一步优选，所述桩体材料为混凝土或者固化土；

作为本发明的进一步优选，步骤S4中，灌注桩桩体凝固时间为28天；

作为本发明的进一步优选，双层导气管的内管与气压泵相连，双层导气管的外管与真空泵相连；

作为本发明的进一步优选，步骤S5中，底部软土或沉渣固结的时间为10-20天；