应用于液化软土场地的组合地基处理构造的制作方法

1.本实用新型涉及一种地基结构，特别是一种应用于液化软土场地的组合地基处理构造。


背景技术：

2.饱和砂土和饱和粉土在地震作用下有发生液化的可能，地震液化可能导致喷水冒砂、地面沉陷、房屋倾斜甚至倒塌等震害，所以不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层；当液化地基同时为软土地基时，既要考虑抗液化措施又要考虑控制差异沉降。目前，对于液化软土场地的地基处理方式，一般选择桩基方案或碎石桩地基处理方案。桩基方案包括预制桩和灌注桩，预制桩往往受限于水平承载力低、桩基施工存在挤土效应等不利因素，在高烈度地区适用性较差，灌注桩往往受限于造价高、施工周期长等不利因素，对层数不高、荷载不大的建筑工程综合效益较低。碎石桩地基处理方案包括振冲碎石桩、振动挤密碎石桩等，在欠发达地区因工程应用较少，施工复杂，且碎石供应不足，往往难以满足较高的施工要求，综合效益也较低。因此，现有的技术存在着施工工艺复杂、综合效益较低的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种应用于液化软土场地的组合地基处理构造。本实用新型具有施工工艺简单、造价经济，综合效益较好的特点。
4.本实用新型的技术方案：应用于液化软土场地的组合地基处理构造，包括一组呈正方形布置的深层水泥搅拌桩，深层水泥搅拌桩上部设有浅层换填土层，浅层换填土层上方设有褥垫层、素混凝土垫层和筏板基础层；浅层换填土层上方还设有覆盖褥垫层、素混凝土垫层和筏板基础层的非液化土层。
5.前述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造中，所述浅层换填土层的换填土材料为级配砂石或干黏土；所述浅层换填土层的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度小于顶边长度。
6.前述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造中，深层水泥搅拌桩的桩径为0.5-0.6m。
7.前述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造中，褥垫层的厚度为200mm-300mm，褥垫层采用7:3级配砂石；所述褥垫层的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度大于顶边长度。
8.前述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造中，所述非液化土层为粘性土、带夹石黏土或砂土。
9.与现有技术相比，本实用新型由浅层换填土层 深层水泥搅拌桩 褥垫层 素混凝土垫层 筏板基础层 非液化土层组成，具体来说首先对浅层土进行换填处理、其次对深层土进行水泥土搅拌处理、最后增加上覆非液化填土，是一种组合的地基处理构造，通过以上
地基处理方式的组合，可以达到提高地基承载力、减小地基沉降、减轻地基液化的效果，该方法相较于传统的桩基方案和碎石桩地基处理方案具有施工工艺简单、造价经济，综合效益较好的优点，具有较广的适用范围。综上所述，本实用新型具有施工工艺简单、造价经济，综合效益较好的特点。
附图说明
10.图1是组合地基处理构造的剖面示意图；
11.图2是深层搅拌桩的平面布置示意图；
12.附图中的标记为：1-筏板基础层，2-素混凝土垫层，3-褥垫层，4-浅层换填土层，5-深层水泥搅拌桩，6-原状土，7-非液化土层，a-深层搅拌桩间距，b-浅层换填土厚度，c-上覆非液化土厚度，d-褥垫层厚度，e-深层搅拌桩桩长。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
14.实施例。应用于液化软土场地的组合地基处理构造，构成如图1至图2所示，包括一组呈正方形布置的深层水泥搅拌桩5，深层水泥搅拌桩5上部设有浅层换填土层4，浅层换填土层4上方设有褥垫层3、素混凝土垫层2和筏板基础层1；浅层换填土层4上方还设有覆盖褥垫层3、素混凝土垫层2和筏板基础层1的非液化土层7。
15.所述浅层换填土层4的换填土材料为级配砂石或干黏土；所述浅层换填土层4的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度小于顶边长度。
16.深层水泥搅拌桩5的桩径为0.5-0.6m。
17.褥垫层3的厚度为200mm-300mm，褥垫层3采用7:3级配砂石；所述褥垫层3的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度大于顶边长度。
18.所述非液化土层7为粘性土、带夹石黏土或砂土。
19.浅层换填可结合清表和场地平整，将一定深度范围的素填土或杂填土替换为性质较好的土，有利于提高地基承载力，同时为下一步打桩设备提供场地条件。
20.深层水泥搅拌桩包括在一定深度范围、按一定间距施打水泥土搅拌桩，形成的竖向增强体有利于提高地基承载力、减小增强段土层压缩变形、控制沉降。另一方面，加固后的土体相比加固前在地震作用下更不易发生液化，因此深层搅拌作为一种抗液化措施。
21.增加上覆非液化填土可结合景观堆土，对填土的性质和压实系数作出要求，覆土压重下增加了下埋液化土层的土体有效应力，有效应力的增加使液化土在地震作用下更不易丧失抗剪强度的和承载力，是一种简单有效的抗液化措施。
22.如图1和图2所示，上述组合地基处理构造包括：将b深度范围的素填土或杂填土替换为性质较好的浅层换填土层4；在一定深度范围e、按一定间距a施打深层水泥搅拌桩5；基础施工完成后增加厚度c的上覆非液化土7。
23.上述组合地基处理的施工方法具体包括如下步骤：
24.s1、浅层换填：
25.首先判断浅层原状填土的力学性质和覆盖范围，确定浅层换填土4的厚度b。若土
质均匀杂质较少且地基承载力满足设计，换填厚度b取不小于0.5m；若土质以杂填土为主、承载力不足，且覆盖深度小于3m，宜将全部杂填土换填；若土质介于以上两种之间，则按实际情况选取，考虑施工因素b宜按0.5m～3m。
26.浅层换填土层4的换填材料优选级配砂石或干黏土，也可因地制宜选取场地附近力学性能较好的土，换填土4须分层压实，压实系数根据换填土的性质按《建筑地基处理技术规范》确定，最小不低于0.95。换填土顶面标高为水泥土搅拌桩超灌标高。
27.s2、深层搅拌：
28.浅层换填土层4完成后施打深层水泥搅拌桩5，实际施工应超灌0.5m，待强度达到后凿除桩头、清除桩间土。桩长e根据液化土分布深度和上部荷载确定，对于深厚软土地基不宜小于10m，深层搅拌桩桩径宜取0.5m～0.6m，桩间距a按正方形布置。
29.深层水泥搅拌桩5应进行室内配比试验，针对现场地基土层的性质确定合适的水泥配比、外掺剂及其掺量等参数。
30.s3、静载试验与检测：
31.进行深层水泥搅拌桩5的单桩静载荷试验与完整性检测，完成后进行褥垫层3的铺设，褥垫层3厚度d按200mm～300mm，褥垫层材料可采用7:3级配砂石，最大粒径不大于20mm，铺设采用静力压实法，夯填度不大于0.9。
32.处理完成后的地基在覆盖非液化土层7前进行复合地基静载荷试验，有条件宜选用多桩复合地基静载试验。
33.s4、增加上覆非液化填土：
34.待筏板基础层1施工完成后回填一定厚度c的非液化土层7，回填厚度c可结合景观堆土设计，非液化土7可就近取料，优选粘性土、带夹石黏土，在地下水位不高的场地也可采用砂土。非液化土7须分层压实，压实系数控制不小于0.94。
35.s5、标准贯入度试验：
36.上覆非液化土层7完成后，经过一定的土体休止期，对饱和砂土、粉土进行标准贯入度试验，将实测标贯锤击数ni、孔点液化指数等数据与地基处理前的数据对比，以验证处理后的地基液化指数减少。

技术特征：
1.应用于液化软土场地的组合地基处理构造，其特征在于：包括一组呈正方形布置的深层水泥搅拌桩(5)，深层水泥搅拌桩(5)上部设有浅层换填土层(4)，浅层换填土层(4)上方设有褥垫层(3)、素混凝土垫层(2)和筏板基础层(1)；浅层换填土层(4)上方还设有覆盖褥垫层(3)、素混凝土垫层(2)和筏板基础层(1)的非液化土层(7)。2.根据权利要求1所述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造，其特征在于：所述浅层换填土层(4)的换填土材料为级配砂石或干黏土；所述浅层换填土层(4)的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度小于顶边长度。3.根据权利要求1所述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造，其特征在于：深层水泥搅拌桩(5)的桩径为0.5-0.6m。4.根据权利要求1所述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造，其特征在于：褥垫层(3)的厚度为200mm-300mm，褥垫层(3)采用7:3级配砂石；所述褥垫层(3)的截面形状为梯形结构，且梯形结构的底边长度大于顶边长度。5.根据权利要求1所述的应用于液化软土场地的组合地基处理构造，其特征在于：所述非液化土层(7)为粘性土、带夹石黏土或砂土。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于液化软土场地的组合地基处理构造，包括一组呈正方形布置的深层水泥搅拌桩(5)，深层水泥搅拌桩(5)上部设有浅层换填土层(4)，浅层换填土层(4)上方设有褥垫层(3)、素混凝土垫层(2)和筏板基础层(1)；浅层换填土层(4)上方还设有覆盖褥垫层(3)、素混凝土垫层(2)和筏板基础层(1)的非液化土层(7)。本实用新型具有施工工艺简单、造价经济，综合效益较好的特点。综合效益较好的特点。综合效益较好的特点。


技术研发人员：章钢雷 吴映栋 吴雪峰 李恒 侯敬会 李小玲 朱伟 郭俊锋
受保护的技术使用者：浙江杰地建筑设计有限公司
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/5/25