本發明涉及樁基礎技術領域，具體涉及一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法。

背景技術：

目前，針對岸、翼墻建基面下較為厚的淤泥質土此類地基，常采用的設計方案有水泥土粉噴樁處理、沉井基礎和灌注樁基礎。這三種方案均存在一些不足之處，因岸、翼墻承受的豎向和水平荷載均較大，單純粉噴樁處理很難滿足要求。沉井基礎整體性和防滲抗沖效果好。灌注樁雖是常用的深基礎型式，但淤泥質土的水平抗力小，仍需考慮樁和地基土的整體穩定性，尤其對墻后有高填方邊載的工程來說，不能單獨使用灌注樁，需對地基海淤土進行加固處理。

針對上述情況，現有技術主要有兩種解決方法：

一、沉井基礎方案

該方案對主要的擋土墻段均采用沉井基礎。為減小墻后水平力，岸、翼墻后均回填水泥土，水泥土下地基采用粉噴樁加固處理。為降低墻后水位，采取“上堵下排、外堵內排”的原則布置墻后的防滲排水措施，將上下游翼墻、邊閘室的沉井基礎縫隙全部封堵形成半圍封，再在下游翼墻后設置外包中細砂的加勁排水軟管，將地下水集中引入空箱排出墻外。該方案存在的問題有：(1)施工復雜且要求高，采用了多種地基基礎型式：沉井、截滲墻、水泥土粉噴樁和換填水泥土；影響墻體穩定的因素也會增加；(2)運行管理難度大，“上堵下排、外堵內排”是本方案岸翼墻必需的設計條件，對墻后水位不高于-1.0m的要求嚴格，增加了管理的難度。

二、地基換填水泥土方案

該方案將主要墻段下的淤泥清除至堅實土層，然后填筑水泥土。座落于水泥土地上的上游翼墻采用鋼筋混凝土扶壁式，岸墻和下游翼墻采用鋼筋混凝土空箱式，其墻后約20.0m寬范圍內也回填水泥土以增加抗滑穩定性。該方案充分利用水泥土良好的承載能力、抗剪和防滲性能，解決了軟土地基擋土墻難以穩定的問題，使得結構布置和施工工藝簡化，提高了施工質量的可靠性。但是該方案缺點是水泥土的填筑量、基坑的開挖和回填量都較大。

本發明基于上述問題，設計了一種新型的灌柱樁-粉噴樁混合樁基礎類型，突破了以往粉噴樁主要用于提高地基豎向承載的傳統，采用粉噴樁加固灌注樁周圍海淤土，提高樁周土抗力，通過水泥土粉噴樁復合地基與灌注樁相結合，達到優勢互補，從而提高灌注樁水平承載能力。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明是通過以下技術方案實現：

一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法，淤土地基分為三層，上層為淤泥和淤泥質壤土，中間層為淤泥和淤泥質粘土，下層為粉質粘土，方法包括如下步驟：

1)預先制備灌注樁和粉噴樁；

2)往地基中打入灌注樁和粉噴樁，粉噴樁和灌注樁的底端均伸入地基的下層中，其中每根灌注樁的外圍設有至少8根粉噴樁，所述灌注樁與其外圍的粉噴樁呈矩形陣列分布，共同形成一個混合樁基礎，所述混合樁基礎成群分布，共同形成樁群；

3)在相鄰兩個所述混合樁基礎的灌注樁上設置雙樁承臺。

優選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁和粉噴樁均采用泥漿護壁沖擊鉆進成孔工藝施工。

優選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁的頂端高于地基上端1-1.2m，所述粉噴樁的頂端與地基上端平齊。

優選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述灌注樁的直徑為0.8-1.2m，長度為16-21m。

優選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述粉噴樁的長度為11-15m。

優選地，上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，所述混合樁基礎中相鄰兩個樁體中心軸線之間的距離為0.8-1m。

本發明的有益效果是：

1、采用灌注樁-粉噴樁混合樁，其中粉噴樁降低了淤土地基的靈敏度，改善其流塑～軟塑的狀態，提高了樁周土對灌注樁的側抗力，灌注樁基礎通過樁的作用承受上部擋土墻結構高填方淤土和高水頭的水平和垂直荷載，兩種共同實現提高灌注樁水平承載力。

2、水泥土粉噴樁單價相對較低，可以大面積使用，處理后形成復合地基，從宏觀上將復合地基視為一個整體；只要加固處理的范圍和置換率足夠大，形成的復合地基就能為灌注樁提供足夠的水平抗力，并保持自身的整體穩定。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明地基的剖面結構示意圖；

圖2為本發明中的結構分解示意圖；

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

請參閱圖1-2所示，本實施例為一種提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法，淤土地基1分為三層，上層為淤泥和淤泥質壤土，中間層為淤泥和淤泥質粘土，下層為粉質粘土，方法包括如下步驟：

1)預先制備灌注樁2和粉噴樁3；

2)往地基中打入灌注樁2和粉噴樁3，粉噴樁3和灌注樁2的底端均伸入地基的下層中，其中每根灌注樁2的外圍設有8根粉噴樁3，所述灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈3×3矩形陣列分布，共同形成一個混合樁基礎，所述混合樁基礎成群分布，共同形成樁群；

3)在相鄰兩個所述混合樁基礎的灌注樁2上設置雙樁承臺4。

上述提高淤土地基灌注樁水平承載力的方法中，灌注樁2和粉噴樁3均采用泥漿護壁沖擊鉆進成孔工藝施工。灌注樁2的頂端高于地基上端1-1.2m，所述粉噴樁3的頂端與地基上端平齊。灌注樁2的直徑為0.8-1.2m，長度為16-21m。粉噴樁3的長度為11-15m。混合樁基礎中相鄰兩個樁體中心軸線之間的距離為0.8-1m。

本實施例的一個具體應用為：

三洋港擋潮閘位于黃海之濱，距新沭河入海口僅2.0km，閘址區普遍分布全新統海淤土地層，該層土厚約10～12m，呈流塑狀態，標貫擊數小于1擊，壓縮性高、強度低，水平及豎向承載力均較小，且在ⅶ度地震時具有震陷可能性，因此本工程建閘的地質條件極差，工程設計過程中需要考慮的基礎處理問題非常復雜，尤其是岸翼墻的設計，存在墻后地下水位高、墻后回填淤質土土壓力大、下游墻前潮差大(一日兩潮，最大漲潮潮差6.11m，最大落潮潮差5.93m)、地基水平與豎向承載能力均不足等多種不利因素，設計條件非常惡劣，由于下游墻前漲落潮時水位變化快，落潮時墻后淤泥土中地下水不能及時排出，導致設計中需要考慮的墻前、墻后最大水頭差達5.35m。因此需要提高海淤土地基1的水平承載能力，解決海淤土地基1上高擋土墻(最大墻高12m)抗滑穩定問題。

針對上述案例，本發明提出了一種新型的灌柱樁-粉噴樁混合樁基礎類型，突破了以往粉噴樁3主要用于提高地基豎向承載的傳統，考慮采用粉噴樁3加固灌注樁2周圍海淤土，提高樁周土抗力，通過水泥土粉噴樁3復合地基與灌注樁2相結合，達到優勢互補，從而提高灌注樁2水平承載能力。該方案在樁群及其兩側5m范圍內采用粉噴樁3處理，通過現場單樁、群樁及對比試驗、三維仿真分析等手段對水平荷載條件下灌注樁2在淤土地基1中的承載性能進行了深入研究，海淤土經粉噴樁3處理后，灌注樁2水平承載能力顯著提高，提高幅度在20％～30％。該成果已成功應用于工程建設中，與常規方案相比，節約工程直接投資300余萬元，另外在海淤土中使用復合地基使基坑硬化，為后續施工創造了良好的施工條件，間接節省工程投資200余萬元，累計節省工程投資500余萬元。在該節省成本中，本發明通過設置混合樁基礎，將樁側土的m值由原狀土的5.0mn/m4提高至6.6mn/m4，使得灌注樁2的數量減少，樁徑和上部結構尺寸都有所減小，僅這一項就節省工程直接投資約300萬元。

通過近五年的現場監測，岸、翼墻各部位水平、垂直位移均較小，成功解決了高潮差河口、深厚海淤土上建高擋土墻的技術難題，在國內同類工程中尚屬首次。三洋港擋潮閘淤土地基1上的灌注樁-粉噴樁混合樁基礎設計方案為相似工程的建設提供了很好的借鑒，已在山東威海香水河擋潮閘等工程中得到推廣應用。

實施例2

本實施例與實施例1的結構及應用基本相同，其不同之處在于，每根灌注樁2的外圍設有24根粉噴樁3，灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈5×5矩形陣列分布，共同形成一個混合樁基礎。

實施例3

本實施例與實施例1的結構及應用基本相同，其不同之處在于，每根灌注樁2的外圍設有48根粉噴樁3，灌注樁2與其外圍的粉噴樁3呈7×7矩形陣列分布，共同形成一個混合樁基礎。

以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。