一种深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构

摘要

本发明公开了一种深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构，属于建筑基坑工程技术领域。本发明由前排旋喷桩、后排旋喷桩、钻孔灌注桩和冠梁组成。首先以水泥粘土浆液为注浆材料，进行旋喷桩前排旋喷桩和后排旋喷桩施工，并保证两排旋喷桩相互咬合平行排列，形成止水帷幕并改善泥炭质土工程特性；待旋喷桩的桩体趋于稳定后，沿着两排旋喷桩的中线，进行钻孔灌注桩施工；最后在顶端位置设置冠梁，将前排旋喷桩、后排旋喷桩和钻孔灌注桩三排桩连接成一个整体，构成厚泥炭质土层中的组合桩支护结构。本发明可有效克服钻孔灌注桩在深厚泥炭质土层中施工时成孔质量差和混凝土充盈系数过大的难题，保证钻孔灌注桩成桩质量，并减少工程造价。

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合桩支护结构，尤其涉及一种深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构，属于建筑基坑工程技术领域。

背景技术

随着经济的发展，城市建设不断从市中心向四周郊区扩张和转移，中心城区可利用的土地资源越来越小，许多工程不可避免的要建在软土地基上。我国广泛分布的软土有淤泥、淤泥质土、泥炭及泥炭质土等。目前对软土工程性质的研究只是针对淤泥和淤泥质土，而对泥炭质土性质的研究并不多。泥炭质土的工程性质较差，主要表现为有机质含量高、孔隙比大、含水量高、天然密度小、压缩性高、抗剪强度低、结构性强而灵敏度高、固结慢等。对于深厚泥炭质土层中的基坑工程而言，钻孔灌注桩施工时通常会面临成孔质量差和混凝土充盈系数过大的难题，工程造价高，造成很大浪费。传统的施工方法存在着一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服钻孔灌注桩在深厚泥炭质土层中的施工难点，提供一种能有效解决深厚泥炭质土地质环境下的基坑工程中钻孔灌注桩成孔质量差和混凝土充盈系数过大等施工问题的组合桩支护结构。

本发明技术方案是：深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构由前排旋喷桩（1）、后排旋喷桩（2）、钻孔灌注桩（3）和冠梁（4）组成，其特征在于：首先以水泥粘土浆液为注浆材料，进行旋喷桩前排旋喷桩（1）和后排旋喷桩（2）施工，并保证两排旋喷桩之间相互咬合且每打都平行排列，形成至少两排旋喷桩的止水帷幕，改善泥炭质土工程特性；待前后旋喷桩（1、2）的桩体趋于稳定后，沿着两排旋喷桩的中线，进行钻孔灌注桩（3）施工；最后在前后旋喷桩（1、2）和钻孔灌注桩（3）顶端位置设置冠梁（4），将前排旋喷桩（1）、后排旋喷桩（2）和钻孔灌注桩（3）三排桩连接成一个整体，构成厚泥炭质土层中的组合桩支护结构。

所述前排旋喷桩（1）和后排旋喷桩（2）均采用高压喷射注浆设备及技术进行施工，注浆材料为水泥干粉中掺入比小于8%的水泥粘土浆液，两排旋喷桩的桩长相等，并且每根旋喷桩长度不小于钻孔灌注桩（3）的桩长。

所述支护桩施工结束后，为了方便后期腰梁和其它支撑结构的施工，靠近基坑一侧的前排旋喷桩（1）的桩体可部分切除。

所述冠梁（4）的宽度应超过前排旋喷桩（1）和前排旋喷桩（2）外边缘不小于10cm；三排桩体嵌入冠梁（4）的深度不小于30cm。

所述组合结构同样适用于深厚泥炭、淤泥、淤泥质土等软土地基中的支护工程。

本发明的有益效果为：

（1）通过预先施工旋喷桩，然后在两排旋喷桩中间施工钻孔灌注桩，可有效解决钻孔灌注桩在深厚泥炭质土中施工时成孔质量差和混凝土充盈系数过大的问题；

（2）该组合结构中的旋喷桩不仅可以用于基坑工程中的止水帷幕，通过在桩顶设置冠梁将其与钻孔灌注桩连接成一个整体，还可以充分利用旋喷桩的支护作用。

附图说明

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。

图1：本发明组合桩支护结构的前排旋喷桩与后排旋喷桩平面布置示意图。

图2：本发明组合桩支护结构的平面布置示意图。

图3：本发明切除前排旋喷桩部分桩体的组合桩支护结构平面布置示意图。

图4：本发明切除前排旋喷桩部分桩体的组合桩支护结构横向剖面示意图（旋喷桩和钻孔灌注桩的桩长相等）。

图5：本发明切除前排旋喷桩部分桩体的组合桩支护结构横向剖面示意图（旋喷桩和钻孔灌注桩的桩长不相等）。

图6：本发明切除前排旋喷桩部分桩体的组合桩支护结构纵向剖面示意图（旋喷桩和钻孔灌注桩的桩长相等）。

图7：本发明切除前排旋喷桩部分桩体的组合桩支护结构纵向剖面示意图（旋喷桩和钻孔灌注桩的桩长不相等）。

图中各标号为：1—前排旋喷桩；2—后排旋喷桩；3—钻孔灌注桩；4—冠梁；A—基坑底部。

具体实施方式

本发明深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构由前排旋喷桩1、后排旋喷桩2、钻孔灌注桩3和冠梁4组成。首先依据前排旋喷桩1和后排旋喷桩2的施工轴线及设计桩位，通过高压喷射注浆注入水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液（则在水泥干粉中，掺入含量小于8%的水泥与粘土的混合浆液）进行旋喷桩施工，并保证两排旋喷桩1、2相互咬合并平行排列，形成止水帷幕并改善泥炭质土工程特性；待前后旋喷桩1、2的桩体趋于稳定后，沿着两排旋喷桩1、2的中线及设计桩位进行钻孔灌注桩3施工；最后在桩顶位置设置冠梁4，将三排桩体连接成一个整体。

所述两排旋喷桩均采用高压喷射注浆设备及技术进行施工，施工过程中采用水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液。

所述冠梁4的宽度超过两排旋喷桩外边缘不小于10cm，三排桩体嵌入冠梁4的深度不小于30cm。

所述支护桩施工结束后，在基坑开挖过程中，为了方便后期腰梁和其它支撑结构的施工，靠近基坑一侧的前排旋喷桩1的桩体可根据实际情况进行部分切除。

本发明使用步骤如下：（1）根据工程地质条件、基坑稳定性验算结果和止水帷幕验算结果，确定旋喷桩和钻孔灌注桩的桩长、桩径和桩间距，并对桩身截面尺寸和配筋进行设计；

（2）按设计和施工要求进行前后排旋喷桩施工；

（3）待旋喷桩桩体趋于稳定后，按设计和施工要求进行灌注桩施工；

（4）在桩顶位置施工冠梁；

（5）支护桩施工结束后，进行基坑开挖。

本发明可有效克服钻孔灌注桩在深厚泥炭质土层中施工时成孔质量差和混凝土充盈系数过大的难题，保证钻孔灌注桩成桩质量，并减少工程造价。

实施例1：如图1、2、3、4、6所示，一种深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构，由前排旋喷桩1、后排旋喷桩2、钻孔灌注桩3和冠梁4组成。前排旋喷桩1和后排旋喷桩2与钻孔灌注桩3的设计桩长相等。首先根据前排旋喷桩1和后排旋喷桩2的施工轴线及设计桩位，通过高压喷射注浆注入水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液（则在水泥干粉中，掺入含量小于8%的水泥与粘土的混合浆液）进行旋喷桩施工，并保证两排旋喷桩相互咬合并平行排列，改善泥炭质土工程特性；待旋喷桩的桩体趋于稳定后，沿着两排旋喷桩的中线及设计桩位进行钻孔灌注桩3施工；最后在桩顶位置设置冠梁4，将三排桩体连接成一个整体。两排旋喷桩均采用高压喷射注浆设备及技术进行施工，施工过程中采用水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液。冠梁4的宽度超过两排旋喷桩外边缘不小于10cm，三排桩体嵌入冠梁4的深度不小于30cm。支护桩施工结束后，在基坑开挖过程中，为了方便后期腰梁和其它支撑结构的施工，靠近基坑一侧的前排旋喷桩1的桩体可根据实际情况进行部分切除。

实施例2：如图1、2、3、5、7所示，一种深厚泥炭质土层中的组合桩支护结构，由前排旋喷桩1、后排旋喷桩2、钻孔灌注桩3和冠梁4组成。前排旋喷桩1和后排旋喷桩2与钻孔灌注桩3的设计桩长不相等。首先根据前排旋喷桩1和后排旋喷桩2的施工轴线及设计桩位，通过高压喷射注浆注入水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液进行旋喷桩施工，并保证两排旋喷桩相互咬合并平行排列，形成止水帷幕并改善泥炭质土工程特性；待旋喷桩的桩体趋于稳定后，沿着两排旋喷桩的中线及设计桩位进行钻孔灌注桩3施工；最后在桩顶位置设置冠梁4，将三排桩体连接成一个整体。两排旋喷桩均采用高压喷射注浆设备及技术进行施工，施工过程中采用水泥干掺入比小于8%的水泥粘土浆液。冠梁4的宽度超过两排旋喷桩外边缘不小于10cm，三排桩体嵌入冠梁4的深度不小于30cm。支护桩施工结束后，在基坑开挖过程中，为了方便后期腰梁和其它支撑结构的施工，靠近基坑一侧的前排旋喷桩1的桩体可根据实际情况进行部分切除。