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孔底后压浆桩基础加固地基的材料
    技术领域：本发明涉及在孔底后压浆段施工中所用的材料。

    背景技术：目前，孔底后压浆桩施工中为了保证后压浆的顺利实施，通常在压浆段(桩端部)投入一定量的碎石或卵石等粗骨料埋在注浆管的端部。碎石能分散压入的水泥浆(或砂浆)的注入方向，而达到在桩底部向各个方向分散渗透，起到使桩端土被挤密、固结的加固作用，从而提高桩端阻力，使桩基础的承载能力得到提高，降低了工程造价，因而被广泛应用。但是上述方法存在着注浆压力挤压地基单一的局限性，当压力过大时往往产生沿桩壁上窜而不能有效的挤密地基土。压力再过大时还容易产生劈裂效应，往往使浆液沿单一方向流窜，降低了对桩周土的挤密和固结作用。而水泥浆硬化时又产生一定的收缩，削弱了注浆挤压的效果。

    发明内容：本发明研制一种孔底后压浆桩基础加固地基的材料，它解决了已有技术中在压浆段只投入粗骨料而造成的不能有效的挤密地基土，浆液沿单一方向流窜，以及水泥浆硬化时产生收缩而削弱了注浆挤压的效果等问题。本发明是在孔底后压浆桩施工中在向桩孔底端投入的粗骨料中混合有膨胀材料，粗骨料与膨胀材料的重量比例为1∶(0.1～10)。粗骨料与膨胀材料的最佳重量比例为1∶(0.4～2.5)。膨胀材料膨胀后体积可达原体积的1-2倍。膨胀材料产生二次挤压增强了挤土效应，膨胀材料的膨胀还有一定地延时性，对抵消水泥浆后期收缩极为有利。该材料在膨胀时可吸收地基土的一定量水分，因而能改善地基土性能，达到提高桩端阻力和桩基承载力的效果。在吸水的同时，膨胀材料体积膨胀增加了填入粗骨料的密实度和均匀性，能使粗骨料中的过大孔隙消失，阻止注浆时产生劈裂效应，防止浆液流失。注浆的同时膨胀材料产生的体积增大和放热的化学反应，增强了水泥浆与填料的化学结合作用、加快了硬化反应，膨胀材料的体积膨胀会对周围土壤增加了挤密效果，使桩的承载力大为提高。按常规作法试桩应在成桩后二十八天以上才能进行，通过本发明实施后，可提前两周进行试验，缩短了工期。本发明与传统工艺施工的直型桩(不扩桩、不注浆)比较，每立方米混凝土取得的承载力可提高186％；与扩底未注浆桩比每立方米混凝土取得的承载力可提高115％；与扩底注浆段只回填碎石粗骨料的比较每立方米混凝土取得的承载力可提高35.5～61％。从各类型桩的试桩荷载—沉降(Q-S)曲线图明显显示，本发明桩型曲线变化非常平缓，桩的承载力明显增强，每立方米混凝土所取得的承载力较其它桩型大幅度提高。因此本发明能大幅度节约工程造价，降低工程成本。

    附图说明：图1是具体实施方式中桩孔的结构示意图，图中标号为：注浆管1、桩体2、注浆段3、桩周土4、填料5、钢筋笼6；图2是试桩荷载-沉降(Q-S)曲线图，图中S1为普通直型桩曲线，S2为扩底未注浆加固桩曲线，S3为扩底加注浆段回填碎石后注浆桩曲线，S4和S5为扩底加注浆段回填粗骨料与膨胀材料混合料后注浆桩的曲线。

    具体实施方式：本实施方式的施工工艺过程是：一、成桩孔；二、分段扩大桩孔(至少一个)；三、投放注浆管及钢筋笼；四、向桩孔底端投放膨胀材料与粗骨料的混合料，粗骨料与膨胀材料的重量比例为1∶(0.4～2.5)，粗骨料为碎石或卵石，膨胀材料为块白灰；五、浇注桩身混凝土；六、膨胀材料初期吸水膨胀；七、向孔底压浆，向孔底压浆时，其注入的浆液为水灰比(0.4～1.0)的水泥浆或水泥砂浆，或是纯水玻璃浆液或水玻璃与水泥的混合浆液；八、养护、膨胀、增密、增强。在施工过程中，粗骨料与膨胀材料的比例根据土壤中地下水位的不同选择适合的比例。向孔底压浆的浆液是根据工期要求、地下水位变化和土壤含水量的高低选择不同的浆液。