一种分段组合桩及地基的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程地基基础技术领域，具体涉及一种分段组合桩及地基。


背景技术：

2.目前在海相淤泥的成桩加固地基一般采用砂桩,具体为把套管打入海相淤泥，挤密套管周围的土，然后再投入砂子，排砂于土中，振动密实、振动拔管成桩，多次循环后挤密砂桩提高海相淤泥地基的承载力。
3.发明人发现，在海相淤泥加固地基采用砂桩会发生砂桩鼓胀破坏的情况较多，其膨胀破坏部位往往发生在中上部，砂桩散体材料产生鼓胀破坏，导致桩的承载力不能满足现有建构筑物的需求。
4.发明人进一步分析发生鼓桩破坏的原因。
5.一方面，海相淤泥相对于沙质地质来说，越靠上部就更加柔软，砂桩成型后，砂桩中上部侧壁受到的地基的约束力，明显小于处于沙质地质中的约束力，也明显小于砂桩下地部受的约束力。
6.再加上另一方面，现有砂桩为单体桩，即为砂桩整体上均振动机管砂桩。由于没有砂桩内部粘结力，当受到的压力大于单桩极限承载力时由于散体材料桩可以承受与桩体平行方向的力，仅承受压力，不能抗剪，并且没有粘结力，当桩体受到压力时，桩身产生变形，当受到的压力大于单桩极限承载力时，散体材料产生鼓胀破坏。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种分段组合桩，可有效处理海相淤泥，并且砂桩起到排水固结效果；水泥和砂混合的水泥土桩强度非常高，形成上部强度高，保证桩的承载力要求，较好的避免砂桩单体桩的鼓胀破坏。
8.本实用新型提供的一种分段组合桩，成型于海相淤泥；
9.包括：
10.砂桩，位于分段组合桩的下部；
11.水泥土桩，位于分段组合桩的上部；
12.所述水泥土桩高度大于或等于砂桩高度。
13.进一步的改进，所述砂桩在海相淤泥中通过外围振动沉管形成，
14.所述水泥土桩在砂桩上方采用深层搅拌法施工形成，与所述砂桩相接。
15.进一步的改进，所述砂桩的高度大于其直径的2倍；
16.所述水泥土桩的高度大于其直径的2倍。
17.进一步的改进，所述水泥土桩高度为砂桩高度的2到5倍。
18.进一步的改进，所述水泥土桩、砂桩长为桩径的2倍，组合桩的总长大于临界桩长。
19.进一步的改进，所述水泥土桩、砂桩均为圆柱桩。
20.进一步的改进，所述水泥土桩与所述砂桩直径相等。
21.本实用新型还提供一种地基，包括上述的分段组合桩。
22.进一步的改进，所述地基的施工区域在海滨陆域吹填形成，为淤泥区。
23.进一步的改进，所述水泥土桩高度与根据所述淤泥区厚度设定。
24.与现有技术相比，以上一个或多个技术方案的有益效果：
25.(1)分段组合桩的上段为水泥土桩，水泥和砂混合的水泥土桩强度非常高，上段强度高，能够避免桩体上段在海相淤泥中发生鼓桩破坏。
26.(2)下段仍采用砂桩，在保证承载力的条件下节约资源，有效处理海相淤泥，通过水泥土桩和砂桩两者优化匹配，能够合理发挥水泥土桩和砂桩的优势，提高软弱地层的承载力。
27.(3)由于由高强水泥土桩承担上部荷载，下部砂桩起到排水固结的效果，两者能够充分发挥各自优势，替代后比单体砂桩具有明显的优势。
28.(4)本实用新型提供的地基采用上述分段组合桩，克服了单体砂桩无粘结松散强度达不到的缺点，避免了其他桩型普遍存在的倾斜、断桩、缩颈、桩体强度不均等质量通病，大幅度的提高了承载力，提高了地基的牢固性。
附图说明
29.附图1为本实用新型提供的一种分段组合桩结构示意图；
30.图中，1、水泥土桩，2、砂桩。
具体实施方式
31.实施例1
32.本实用新型第一个实施例提供一种分段组合桩，成型于海相淤泥；如图1所示，包括：
33.砂桩2，位于分段组合桩的下部，砂桩2在海相淤泥中通过外围振动沉管形成。
34.水泥土桩1，位于分段组合桩的上部，水泥土桩1在砂桩上方采用深层搅拌法施工形成，与砂桩相接。
35.其中，水泥土桩1高度大于或等于砂桩高度，水泥土桩1、砂桩2均为圆柱桩，水泥土桩与砂桩直径相等。
36.分段组合桩通过水泥土桩和砂桩两者优化匹配，能够合理发挥水泥土桩和砂桩的优势，提高软弱地层的承载力。
37.下段仍采用砂桩，在保证承载力的条件下节约资源，有效处理海相淤泥，通过水泥土桩和砂桩两者优化匹配，能够合理发挥水泥土桩和砂桩的优势，提高软弱地层的承载力。由于由高强水泥土桩承担上部荷载，下部砂桩起到排水固结的效果，两者能够充分发挥各自优势，替代后比单体砂桩具有明显的优势
38.作为优选，水泥土桩高度为砂桩高度的2到5倍。
39.可具体为：砂桩的高度大于或等于其直径的2倍，水泥土桩的高度大于或等于其直径的2倍。
40.或者，另一种优选，水泥土桩、砂桩长为桩径的2倍，组合桩的总长大于临界桩长。
41.通过外围振动沉管形成砂桩，砂桩上部采用深层搅拌法施工水泥土桩，水泥土桩
与砂桩直径相等，长度方面水泥土桩可以短于砂桩，也可与砂桩等长。
42.通过此组合桩可有效处理海相淤泥，砂桩起到排水固结效果；水泥和砂混合的水泥土桩强度非常高，上段强度高、下段强度低，能够避免桩体上段在海相淤泥中发生鼓桩破坏。
43.实施例2
44.本技术第二个实施例提供一种地基，包括实施例1中一种分段组合桩。由于析水泥砂组合桩由高强水泥土桩承担上部荷载，下部砂桩起到排水固结的效果，两者能够充分发挥各自优势，替代后比散体结构桩更具有较为明显的优势，地基更加牢固。
45.以某项目施工区域为例，由海滨陆域吹填形成，为淤泥区，已进行了预处理及二次处理，并已经施工完成。原设计使用全砂桩，直径600mm，桩长11米，工程桩单桩竖向极限承载力标准值为650kn。
46.后由于散体桩存在鼓胀破坏，设计为分段组合桩结构，根据淤泥层厚度，砂桩上部采用深层搅拌法施工水泥土桩工艺。
47.直径600mm砂桩上部采用直径600mm高喷搅拌的水泥土桩工艺，平均桩长约11米，先沿着原桩位施工砂桩，砂桩以正三角形布置，桩径600mm，停滞一段时间后再施工水泥搅拌桩。
48.两边外侧桩顶高程 5.19m，超灌0.5m，停留面 5.44米；内侧桩顶标高 5.6米，超灌0.5米，停留面 6.1m，通过此设计避免了散体桩的鼓胀破坏，并且工程桩单桩竖向极限承载力标准值增加到850kn，承载力增加了31％。通过分段组合，轴向压力减小，桩的承载力增加，并且经济和社会效益得到很大提升。
49.本发明设计的分段组合桩相对于现有的散体材料桩和水泥土复合管桩造价低，节省了成本，具有很大的应用价值，并且通过水泥土桩和砂桩两者优化匹配，能够合理发挥水泥土桩和砂桩的优势，提高软弱地层的承载力。由高强水泥土桩承担上部荷载，下部砂桩起到排水固结的效果，两者能够充分发挥各自优势，替代后比散体桩具有较为明显的优势。
50.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。