申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2019-04-28

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN110230314B

主分类号：E02D5/22

分类号：E02D5/22;E02D5/66;E02D27/12;E02D3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.13#公开

摘要：一种桩基结构，包括开在地基上的桩孔，所述桩孔内的底部和侧壁均设有砂层，所述地基和侧壁砂层的上方设有土垫层，且所述桩孔在砂层与土垫层围成的空腔内填充由碎石块组成的桩芯，所述桩芯内充注有巴氏芽孢八叠球菌液和营养液，所述营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。本发明利用巴氏芽孢八叠球菌与营养液溶液发生反应产生碳酸钙从而胶结松散的砂土及碎石块，并对地基进行渗透后胶结固化，提高桩基土的强度；本发明采用微生物固化土材料施工周期短，具有环保与生态相容性。

主权项：1.一种桩基结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：利用钻桩机在地基上开桩孔，并清理桩孔内杂物；先向桩孔底部铺设一层底部砂层，再在桩孔内放置有外钢护管和内钢护管，外钢护管紧贴桩孔内壁；向外钢护管和内钢护管之间的桩孔空间充注侧壁砂层，直至侧壁砂层与地基面平齐，然后拨出外钢护管；在地基和侧壁砂层的上方铺设土垫层；向内钢护管内一边放入碎石块一边缓慢拔出内钢护管；利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟；最后向碎石块间隙内注入营养液，营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL；所述桩基结构包括开在地基上的桩孔，所述桩孔内的底部和侧壁均设有砂层，所述地基和侧壁砂层的上方设有土垫层，且所述桩孔在砂层与土垫层围成的空腔内填充由碎石块组成的桩芯，所述桩芯内充注有巴氏芽孢八叠球菌液和营养液，所述营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。

全文数据：一种桩基结构及其施工方法技术领域本发明涉及桩基技术领域，具体涉及一种桩基结构及其施工方法。背景技术由桩和连接桩顶的桩承台简称承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础，简称桩基。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。桩基施工是房屋建筑的基础工程，在建筑工程当中的位置十分重要。桩基有许多不同的类型，按照施工工艺可分为预制桩和灌注桩。预制桩就是在施工之前在工厂或者施工现场制作相应形状的桩，工作时直接使用打桩机将其打入土内。灌注桩则需要在桩位处完成打孔工作后，在其中加入钢筋骨架，最后再进行混凝土的浇筑便能够得到桩体。而随着人们对基础工程质量要求的不断提高，也要求着我们不断提高建筑工程的施工技术。现有桩基的混凝土浇筑材料一般有普通钢筋混凝土、流态混凝土、纤维混凝土、微弱的膨胀混凝土等。而随着社会经济迅速发展的同时建筑行业也得到了快速的进步，施工技术新工艺不断得到突破。故桩基浇筑材料也不能局限于混凝土，故此本申请人觉得有必要在新材料的基础上提出一种新型的桩基结构，以进一步提高桩基的强度。发明内容本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种桩基结构，以提高桩基的强度，同时改善桩基浇筑材料的粘合力。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种桩基结构，包括开在地基上的桩孔，所述桩孔内的底部和侧壁均设有砂层，所述地基和侧壁砂层的上方设有土垫层，且所述桩孔在砂层与土垫层围成的空腔内填充由碎石块组成的桩芯，所述桩芯内充注有巴氏芽孢八叠球菌液和营养液，所述营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。由上可知，本发明利用巴氏芽孢八叠球菌与营养液溶液发生反应产生碳酸钙从而胶结松散的砂土及碎石块，并对地基进行渗透后胶结固化，提高桩基土的强度；另外碎石块桩芯的孔隙较大，巴氏芽孢八叠球菌液和营养液可以更好地扩散于地基、砂层及土垫层等各个部分，不至于因为巴氏芽孢八叠球菌液和营养液反应生成的碳酸钙堵塞注浆液，从而提高了碳酸钙沉淀在桩内的均匀性；而且本发明施工过程简单，在保证工作质量的同时，节省了劳动力，提高了施工效率，同时有效减少城市施工中的弃土外运成本，降低了施工成本；本发明采用微生物固化土材料施工周期短，具有环保与生态相容性。作为本发明的一种改进，所述碎石块包括砾石和砂石。作为本发明的一种改进，所述土垫层的厚度为100～300mm。作为本发明的一种改进，所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。一种桩基结构的施工方法，包括以下步骤：利用钻桩机在地基上开桩孔，并清理桩孔内杂物；先向桩孔底部铺设一层底部砂层，再在桩孔内放置有外钢护管和内钢护管，外钢护管紧贴桩孔内壁；向外钢护管和内钢护管之间的桩孔空间充注侧壁砂层，直至侧壁砂层与地基面平齐，然后拨出外钢护管；在地基和侧壁砂层的上方铺设土垫层；向内钢护管内一边放入碎石块一边缓慢内钢护管；利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟；最后向碎石块间隙内注入营养液，营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。作为本发明的一种改进，所述碎石块包括砾石和砂石。作为本发明的一种改进，所述步骤“利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟”中利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液时，保证注浆管内中巴氏芽孢八叠球菌液液面与土垫层表面至少保持3m的高度差，从而使巴氏芽孢八叠球菌液向地基和砂层中扩散。作为本发明的一种改进，所述土垫层的厚度为100～300mm。作为本发明的一种改进，所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明利用巴氏芽孢八叠球菌与营养液溶液发生反应产生碳酸钙从而胶结松散的砂土及碎石块，并对地基进行渗透后胶结固化，提高桩基土的强度；另外碎石块桩芯的孔隙较大，巴氏芽孢八叠球菌液和营养液可以更好地扩散于地基、砂层及土垫层等各个部分，不至于因为巴氏芽孢八叠球菌液和营养液反应生成的碳酸钙堵塞注浆液，从而提高了碳酸钙沉淀在桩内的均匀性；而且本发明施工过程简单，在保证工作质量的同时，节省了劳动力，提高了施工效率，同时有效减少城市施工中的弃土外运成本，降低了施工成本；本发明采用微生物固化土材料施工周期短，具有环保与生态相容性。附图说明图1为本发明桩基结构的示意图；图2为本发明桩基结构的施工示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。实施例1请参考图1和图2，一种桩基结构，包括开在地基10上的桩孔11，所述桩孔11内的底部和侧壁均设有砂层20，所述地基10和侧壁砂层20的上方设有土垫层30，且所述桩孔11在砂层20与土垫层30围成的空腔内填充由碎石块组成的桩芯40，所述桩芯40内充注有巴氏芽孢八叠球菌液和营养液，所述营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。由上可知，本发明利用巴氏芽孢八叠球菌与营养液溶液发生反应产生碳酸钙从而胶结松散的砂土及碎石块，并对地基进行渗透后胶结固化，提高桩基土的强度；另外碎石块桩芯的孔隙较大，巴氏芽孢八叠球菌液和营养液可以更好地扩散于地基、砂层及土垫层等各个部分，不至于因为巴氏芽孢八叠球菌液和营养液反应生成的碳酸钙堵塞注浆液，从而提高了碳酸钙沉淀在桩内的均匀性；而且本发明施工过程简单，在保证工作质量的同时，节省了劳动力，提高了施工效率，同时有效减少城市施工中的弃土外运成本，降低了施工成本；本发明采用微生物固化土材料施工周期短，具有环保与生态相容性。在本实施例中，所述碎石块包括砾石和砂石。砾石：粒级介于2～256mm的沉积物。分为粗砾64～256mm、中砾8～64mm和细砾2～8mm三种；砂石：粒径为0.074～2mm的矿物或岩石颗粒；利用砾石和砂石相混合作为桩芯既保证了桩芯的密度有保证桩芯具有一定间隙。在本实施例中，所述土垫层30的厚度为100～300mm。土垫层对最终沉降、调整桩土应力比、调整桩土水平荷载起重要作用，土垫层太厚了桩的优点没有发挥，土垫层太薄了应力过于集中在桩上，土的作用没有发挥，因此将土垫层的厚度设为100～300mm，有利于平衡桩土之间受力平衡。在本实施例中，所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。一种桩基结构的施工方法，包括以下步骤：利用钻桩机在地基10上开桩孔11，并清理桩孔11内杂物；先向桩孔11底部铺设一层底部砂层20，再在桩孔11内放置有外钢护管50和内钢护管60，外钢护管50紧贴桩孔11内壁；向外钢护管50和内钢护管60之间的桩孔11空间充注侧壁砂层20，直至侧壁砂层20与地基10面平齐，然后拨出外钢护管50；在地基10和侧壁砂层20的上方铺设土垫层30；向内钢护管60内一边放入碎石块一边缓慢内钢护管60；利用注浆管70向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟；最后向碎石块间隙内注入营养液，营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。在本实施例中，所述碎石块包括砾石和砂石。在本实施例中，所述步骤“利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟”中利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液时，保证注浆管内中巴氏芽孢八叠球菌液液面与土垫层表面至少保持3m的高度差，从而使巴氏芽孢八叠球菌液向地基和砂层中扩散。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种桩基结构，其特征在于：包括开在地基上的桩孔，所述桩孔内的底部和侧壁均设有砂层，所述地基和侧壁砂层的上方设有土垫层，且所述桩孔在砂层与土垫层围成的空腔内填充由碎石块组成的桩芯，所述桩芯内充注有巴氏芽孢八叠球菌液和营养液，所述营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。2.根据权利要求1所述的桩基结构，其特征在于：所述碎石块包括砾石和砂石。3.根据权利要求1所述的桩基结构，其特征在于：所述土垫层的厚度为100～300mm。4.根据权利要求1所述的桩基结构，其特征在于：所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。5.一种桩基结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：利用钻桩机在地基上开桩孔，并清理桩孔内杂物；先向桩孔底部铺设一层底部砂层，再在桩孔内放置有外钢护管和内钢护管，外钢护管紧贴桩孔内壁；向外钢护管和内钢护管之间的桩孔空间充注侧壁砂层，直至侧壁砂层与地基面平齐，然后拨出外钢护管；在地基和侧壁砂层的上方铺设土垫层；向内钢护管内一边放入碎石块一边缓慢内钢护管；利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟；最后向碎石块间隙内注入营养液，营养液包括尿素0.5molL、钙盐0.5molL、碳酸氢钠2.12gL、营养肉汤3gL和氯化铵10gL。6.根据权利要求5所述的桩基结构的施工方法，其特征在于：所述碎石块包括砾石和砂石。7.根据权利要求5所述的桩基结构的施工方法，其特征在于：所述步骤“利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液后静置30分钟”中利用注浆管向碎石块间隙内注入巴氏芽孢八叠球菌液时，保证注浆管内中巴氏芽孢八叠球菌液液面与土垫层表面至少保持3m的高度差，从而使巴氏芽孢八叠球菌液向地基和砂层中扩散。8.根据权利要求5所述的桩基结构的施工方法，其特征在于：所述土垫层的厚度为100～300mm。9.根据权利要求5所述的桩基结构的施工方法，其特征在于：所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。

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