一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基及其施工方法.pdf

本发明公开了一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，包括持力层和土体，所述持力层位于土体的下方，在所述土体内打入圆环状的砂井，在所述砂井的圆环内灌入混凝土形成桩体，所述砂井与所述桩体的轴心位于同一直线且二者的深度相同，所述砂井与桩体进入持力层的深度不小于0.5米；本发明还公开了一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基的施工方法，将砂井排水固结法和CFG桩法联合应用于地基处理，以半刚性CFG桩为桩芯，在CFG桩周形成环状砂井，对桩间软土进行排水固结处理，并以褥垫层协调CFG桩和桩间土共同承担荷载。本发明能够加快地基土排水固结，提高地基的承载力，并且实现建筑垃圾的资源化利用，减少环境污染，降低建设成本。

1.  一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，包括持力层和土体，所述持力层位于土体的下方，其特征在于，在所述土体内打入圆环状的砂井，在所述砂井的圆环内灌入混凝土形成桩体，所述砂井与所述桩体的轴心位于同一直线且二者的深度相同，所述砂井与桩体进入持力层的深度H3不小于0.5米。

2.  根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，其特征在于，所述桩体的材料采用建筑垃圾再生骨料制成的混凝土。

3.  根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，其特征在于，在所述砂井与桩体的顶部覆盖一层褥垫层。

4.  根据权利要求3所述的一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，其特征在于，所述褥垫层的材料采用建筑垃圾再生骨料。

5.  根据权利要求1所述的一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，其特征在于，所述砂井内填充有建筑垃圾再生砂。

6.  一种用于建造如权利要求1所述的建筑垃圾再生排水CFG桩地基的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、整平施工场地，放线确定桩位，桩机移动到位，护筒调整垂直；
二、内击沉管法施工，成孔同时利用建筑垃圾骨料根据配合比搅拌制成混凝土；
三、成孔后，放入波纹管，然后向波纹管外侧灌入再生砂，填至约孔深一半位置时，接着向波纹管内灌入搅拌完成的混凝土，灌入深度约三分之一孔深；
四、提升护筒至三分之一孔深处，接着向波纹管外侧灌砂至桩顶，然后拔出护筒；
五、拔出护筒后，将搅拌完成的混凝土灌入波纹管至桩顶，形成CFG桩体，接着移机施工下一根桩；
六、排水CFG桩施工完成后，整平桩顶标高，浇筑渗透系数较高的褥垫层，接着养护；
七、养护期满后，进行填土预压，将土体中的水引入砂井，然后顺着褥垫层溢出地表，从而通过CFG桩体与排水固结后的地基土共同承担承载力。

一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基及其施工方法
技术领域
    本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基及其施工方法。
背景技术
目前对于地基加固应用比较广泛的方法主要有排水固结法和CFG（Cement Fly-ash Gravel-水泥粉煤灰碎石桩）桩法，这两种方法应用比较成熟，将两种地基处理方法结合进行地基加固的方法主要有混凝土芯砂石桩复合地基处理方法和排水粉喷桩加固软土地基处理方法，混凝土芯砂石桩由预制混凝土芯桩和芯桩砂石壳组成，而排水粉喷桩则由粉喷桩和桩间的竖向排水体（塑料排水板）组成，两种方法均利用竖向增强体（混凝土桩或粉喷桩）分担部分竖向荷载、竖向排水通道（芯桩砂石壳或塑料排水板）进行竖向排水，不仅减小了土体分担的荷载，而且提高了土体的强度，充分发挥了不同地基处理方法各自的特点，取得了较好的加固效果。但是上述两种方法均采用天然砂石材料，工程造价较高，本文采用砂井排水固结法和CFG桩法联合应用于地基处理，施工工艺、使用材料有别于上述两种方法，有利于充分发挥各自的特点，取得较好的效果。将排水体与CFG桩联合用于地基处理，目前尚未见相关公开报道。
现有的排水固结法和CFG桩法主要存在如下缺点：1、排水固结法和CFG桩法均能在一定程度上提高地基承载力，但是当遇到场地条件很差，承载力严重不足时，往往无法满足承载力和变形要求；2、固结排水法和CFG桩法选用的材料均为天然材料，不仅造价昂贵，而且大量的消耗自然资源，也会对环境造成破坏。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基及其施工方法，能够加快软土层排水固结，提高地基的承载力，并且实现建筑垃圾的资源化利用，节约天然资源，减少环境污染，降低建设成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，包括持力层和土体，所述持力层位于土体的下方，在所述土体内打入圆环状的砂井，在所述砂井的圆环内灌入混凝土形成桩体，所述砂井与所述桩体的轴心位于同一直线且二者的深度相同，所述砂井与桩体进入持力层的深度H3不小于0.5米。
优选的，所述桩体的材料采用建筑垃圾再生骨料制成的混凝土。
优选的，在所述砂井与桩体的顶部覆盖一层褥垫层。
优选的，所述褥垫层的材料采用建筑垃圾再生骨料。
优选的，所述砂井内填充有建筑垃圾再生砂。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基的施工方法，包括如下步骤：
一、整平施工场地，放线确定桩位，桩机移动到位，护筒调整垂直；
二、内击沉管法施工，成孔同时利用废弃砂石骨料根据配合比搅拌制成混凝土；
三、成孔后，放入波纹管，然后向波纹管外侧灌入再生砂，填至约孔深一半位置时，接着向波纹管内灌入搅拌完成的混凝土，灌入深度约三分之一孔深；
四、提升护筒至三分之一孔深处，接着向波纹管外侧灌砂至桩顶，然后拔出护筒；
五、拔出护筒后，将搅拌完成的混凝土灌入波纹管至桩顶，形成CFG桩体，接着移机施工下一根桩；
六、排水CFG桩施工完成后，整平桩顶标高，浇筑渗透系数较高的褥垫层，接着养护；
七、养护期满后，进行填土预压，将土体中的水引入砂井，然后顺着褥垫层溢出地表，从而通过CFG桩体与排水固结后的地基土共同承担承载力。
本发明的有益效果是：1、将砂井排水固结法和CFG桩法联合应用于地基处理，软土地基通过填土预压将软土层中水引入砂井中，接着通过渗透系数较高的褥垫层溢出地表，加快软土层排水固结，提高承载力，另外通过CFG桩体承担竖向荷载，二者联合作用，进一步提高软弱地基承载力；2、将建筑垃圾再生骨料用作砂井材料以及制作再生CFG桩，可以实现建筑垃圾的资源化利用，节约天然资源，减少环境污染，降低建设成本。
附图说明
图1是本发明一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基及其施工方法一较佳实施例的立体结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、土体，2、桩体，3、砂井，4、褥垫层，5、持力层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基，包括持力层5和土体1，所述持力层5位于土体1的下方，在所述土体1内打入圆环状的砂井3，在所述砂井3的圆环内灌入混凝土形成CFG桩体2，所述砂井3与所述桩体2的轴心位于同一直线且二者的深度相同，所述砂井3与桩体2进入持力层5的深度H3为0.5米，所述桩体2的材料采用建筑垃圾再生骨料制成的混凝土。
在所述砂井3与桩体2的顶部覆盖一层褥垫层4，所述褥垫层4的材料采用建筑垃圾再生骨料，软土地基通过填土预压将土体1中水引入砂井3中，接着通过渗透系数较高的褥垫层4溢出地表，加快软土层排水固结，提高承载力。
所述砂井3内填充有建筑垃圾，所述建筑垃圾采用废弃混凝土砂石，将建筑垃圾再生骨料用作砂井材料以及制作再生CFG桩，可以实现建筑垃圾的资源化利用，节约天然资源，减少环境污染，降低建设成本。
本发明采用的另一个技术方案是：提供一种建筑垃圾再生排水CFG桩地基的施工方法，包括如下步骤：
一、整平施工场地，放线确定桩位，桩机移动到位，护筒调整垂直；
二、内击沉管法施工，护筒外径426mm，内径406mm，成孔深度6m，成孔同时利用废弃砂石骨料根据配合比搅拌形成混凝土；
三、成孔后，放入波纹管（外径235mm，内径220mm），然后向波纹管外侧灌入再生砂，填至约孔深一半位置时，接着向波纹管内灌入搅拌完成的混凝土，灌入深度约三分之一孔深；
四、提升护筒至三分之一孔深处，接着向波纹管外侧灌砂至桩顶，然后拔出护筒；
五、拔出护筒后，将搅拌完成的混凝土灌入波纹管至桩顶，形成CFG桩体，接着移机施工下一根桩；
六、排水CFG桩施工完成后，整平桩顶标高，浇筑渗透系数较高的褥垫层，接着养护；
七、养护期满后，进行填土预压，将土体中的水引入砂井3，然后顺着褥垫层4溢出地表，从而通过CFG桩体与排水固结后的地基土共同承担承载力。
在实际施工过程中，护筒与波纹管的尺寸由桩体的承载力要求来确定，并不限于本实施例中的尺寸。
本发明将砂井排水固结法和CFG桩法联合应用于地基处理，以半刚性CFG桩为桩芯，在CFG桩周形成环状砂井3，对桩间软土进行排水固结处理，并以褥垫层4协调CFG桩和桩间土共同承担荷载，充分发挥了砂井3处理过的软土的承载力。同时环状砂井材料、CFG桩骨料、褥垫层材料均采用建筑垃圾再生骨料，可以实现建筑垃圾的资源化利用，节约天然资源，减少环境污染，降低建设成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。