一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法

摘要

本发明公开了一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法，地基外部结构为碎石/砂反滤层，内部为多孔混凝土，桩径为0.3～0.8m，桩体外部碎石/砂反滤层厚度为0.2～0.4m，多孔混凝土水下养护28d抗压强度不低于5MPa，渗透系数不低于5mm/s，桩距为3-5倍桩径，多孔混凝土孔隙率＞20％。该地基的处理方法如下：根据地基沉降和承载力要求确定桩径和桩距，地基加固范围、加固深度、桩体布置方式、桩孔内的填料量、桩顶粒状材料或湿粘土的厚度，施工成桩，该地基有效的削弱了多孔混凝土桩被泥浆拥堵的问题，碎石/砂反滤层发挥了透水反滤的优势，使桩体可以在复合地基中持续有效排水。

权利要求

1.碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基包括桩体，所述桩体外部结构为碎石/砂反滤层，内部为多孔混凝土，桩径为

0.3～0.8m，桩体外部碎石/砂反滤层厚度为0.2～0.4m，桩距为3-5倍桩径，多孔混凝土孔隙率＞20％，所述多孔混凝土，包含以下原材料：集料、水泥、矿物掺合料、水和增稠剂，按质量比，水泥与矿物掺合料之和/集料＝0.19～0.23，所述矿物掺合料为微硅粉和纳米碳酸钙，按质量比，微硅粉占水泥的0％～10％，纳米碳酸钙占水泥0～1％，增稠剂占胶凝材料的2％～4.5％，胶凝材料是水泥、微硅粉和纳米碳酸钙之和，集料为粒径为5-20mm的级配碎石，水与胶凝材料的质量比为0.25～0.35；其特征是，包括如下步骤：(1)根据地基沉降和承载力要求确定桩径和桩距，地基加固范围、加固深度、桩体布置方式、桩孔内的填料量、桩顶粒状材料或湿粘土的厚度；

(2)根据步骤(1)得到的参数，在设置桩体的位置，将套管用导向架固定，碎石/砂和多孔混凝土的套管长度为设计桩长的1.15倍，将碎石/砂的套管打入土中到预定的加固深度，然后在碎石/砂的套管内安置水下多孔混凝土的套管，碎石/砂的套管的直径为桩体直径，内部套管为多孔混凝土桩芯直径，在内部套管投入多孔混凝土直至与套管上口处齐平，外部套管投入碎石/砂，调料至套管上口齐平处，两个套管同时拔起，边振动边将套管拔起至地面而成桩，拔管速度为3～10m/min，桩管拔出地面后，确认其符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，移机进行下一根桩施工。

2.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征是，所述桩距对粉土或沙土地基，桩距不大于桩径的4.5倍；对粘性土地基不大于桩径的3倍。

3.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征是，所述桩体采用矩形、三角形或放射性布置。

4.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征是，所述步骤(1)中地基的加固范围的确定方法如下：加固范围大于基础底面面积并且在基础外缘增加不少于1～3排桩；

2

桩体布置方法如下：处理面积﹥1000m时，桩体采用等边三角形布置，对于独立基础或者条形基础，桩位采用矩形，或等腰三角形布置，对于圆形基础或者环形基础，采用放射性布置；

加固深度的确定方法如下

当地基持力层的埋藏深度﹤10m时，加固深度为持力层的埋深，桩体下部打入持力层；

当地基持力层埋藏深度≥10m时，对于变形控制的工程，加固深度满足复合地基变形不超过建筑物地基容许变形的要求，对于按稳定性控制的工程，加固深度大于最危险滑动面的深度；在可液化地基中，加固深度应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的有关规定采用，桩长不能小于4m，且不超过30m；

桩径确定方法如下：采用沉管法成桩时，直径为0.3～0.8m，饱和粘性土地基的直径为

0.5～0.8m；

桩距的确定如下：对粉土或沙土地基，桩距不大于桩径的4.5倍；对粘性土地基不大于桩径的3倍；

桩孔内的填料量的确定方法：桩孔内的填料量为桩孔体积乘以充盈系数，充盈系数取

1.2～1.4；

碎石/砂反滤层多孔混凝土桩顶部粒状材料或湿粘土的厚度为0.3～0.5m。

5.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征是，所述步骤(2)施工时，砂土地基从外围或两侧向中间进行，粘性土地基从中间向外围或隔排施工。

6.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征是，所述步骤(2)导向架与地面垂直，且垂直偏差≤1.5％，成桩位置与设计位置偏差≤0.05m，桩径偏差≤0.02m，桩长偏差≤0.1m。

7.如权利要求1所述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，其特征在于，所述多孔混凝土的制备方法，包括如下步骤：

1)称量各配料；

2)搅拌：首先将集料、微硅粉、纳米碳酸钙、增稠剂和总用水量质量比为25％的水混合搅拌1min；然后将水泥和总用量30％的水加入到拌合物中搅拌1min；最后将总用量质量比为45％的水加入拌合物中搅拌1min；

3)搅拌完毕后即可出料，运输，使用。

说明书

一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于土木工程领域，涉及一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法。

背景技术

[0002] 多孔混凝土材料组成的桩基构成的复合地基在处理软弱土地基时可以承载一定的竖向荷载，具有一定的单桩承载力和复合地基承载力,多孔混凝土桩体结合碎石桩等散体材料桩可以发挥散体材料透水反滤和混凝土桩强度刚度大等优势，中国专利CN102296593A公开了一种圆筒型混凝土碎石复合灌注桩及其施工工艺，该灌注桩施工工艺复杂，内部混凝土密实不透水，整个桩体排水效果不理想。中国专利CN103452093A提到一种透水混凝土碎石桩串联型复合地基，由于新拌制的多孔混凝土在水环境下和振动施工时容易发生离析，水泥浆与骨料脱离导致水泥浆不均匀的分布在多孔混凝土中，堵塞部分孔隙，使多孔混凝土失去透水功能。

[0003] 碎石桩复合地基桩体采用振动沉管施工是为了保证桩体的成型，不出现断桩，缩径的病害，振动过程的时间不能太短，拔管速度拔管过程不能太快，沉管灌注桩成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2m/min～1.5m/min左右，当遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢，而振捣过多会过分扰动桩周土，不利于复合地基中的单桩承载力和复合地基的承载力，另外振动过多的土体相当于在排水通道外侧涂抹了一层防渗材料，不利于桩体排水。

[0004] 多孔混凝土用作排水多是在富含泥浆的流体环境中工作，泥浆的堵塞会使孔隙率较低的多孔混凝土的透水性能大打折扣。多孔混凝土的堵塞如附图4所示。爱荷华州立大学研究表明：当多孔混凝土的孔隙率较小时，若多孔混凝土在复合泥浆的流体下工作一定时间，多孔混凝土将会失去排水效果，如图5所示，三种孔隙率的多孔混凝土试件孔隙率分别为：15％、20％、25％，用富含泥沙的流体通过多孔混凝土试件内部，每一个循环用固定体积V的流体通过混凝土，然后用清水测试其渗透系数，渗透系数如图5中纵坐标所示。实验结果表明，当多孔混凝土的孔隙率较大(25％)时，抵抗堵塞的能力好，而孔隙率较小(15％)时多孔混凝土在经过8次循环后基本丧失透水性能。如果多孔混凝土的孔隙变大，则抵挡富含泥浆流体的环境的能力就会增强。此外通过改变多孔混凝土的工作环境使多孔混凝土桩可以持续有效的排水。例如，设排水基层的路面结构排水系统中盲沟碎石为反滤排水结构，由此我们可以想到，散体材料碎石/砂的排水效果优于多孔混凝土的排水效果，如果在多孔混凝土桩外围施加散体材料，则多孔混凝土桩的抗泥浆堵塞能力会得到改善。

发明内容

[0005] 为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法；解决了水下及沉管施工引起的桩体堵塞和工作过程中因砂土淤积引起的桩体排水失效，提高了振动沉管施工时拔管速度，减小了桩周土的扰动，有利于提高单桩承载力和复合地基承载力，加速施工进度，降低施工成本。

[0006] 本发明涉及的技术目的有：

[0007] 大孔隙率抗堵塞水下不分散自流平多孔混凝土设计；通过改变振动沉管填料的流动性提高拔管速度；多孔混凝土桩周布置碎石反滤层，桩体具有抗泥浆堵塞能力；碎石反滤层-多孔混凝土桩复合地基桩体布置，碎石反滤层-多孔桩复合地基施工方法。

[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

[0009] 一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基，包括桩体，所述桩体外部结构为碎石/砂反滤层，内部为多孔混凝土，桩体的直径为400～800mm，桩体外部碎石/砂反滤层厚度为200～400mm，多孔混凝土水下养护28d抗压强度不低于5MPa，渗透系数不低于5mm/s,桩距为3-5倍桩径，多孔混凝土孔隙率＞20％。

[0010] 所述桩距对粉土或沙土地基，桩距不大于桩径的4.5倍；对粘性土地基不大于桩径的3倍。

[0011] 所述桩体采用矩形、三角形或放射性布置。

[0012] 多孔混凝土孔隙率大于20％，且多孔混凝土外围布设碎石反滤层，使桩体在富含泥浆的流体环境下也可以持续有效排水，加速地基土的固结排水。

[0013] 一种多孔混凝土，包含以下原材料：集料、水泥、矿物掺合料、水和增稠剂；按质量比，水泥与矿物掺合料之和/集料＝0.19～0.23；所述矿物掺合料为微硅粉和纳米碳酸钙；按质量比，微硅粉占水泥的0％～10％；纳米碳酸钙占水泥0～1％，增稠剂占胶凝材料的2％～4.5％；集料为粒径为5-20mm的级配碎石；水与胶凝材料的质量比为0.25～0.35。

[0014] 一种多孔混凝土的制备方法，主要工序为称量配料和搅拌,步骤如下：

[0015] 1)计量方法：水泥，水，集料，微硅粉，纳米碳酸钙、增稠剂均按质量计量；

[0016] 2)搅拌：水下大粒径多孔混凝土采用三步法进行搅拌首先将集料、微硅粉、纳米碳酸钙、增稠剂和总用水量质量比为25％的水混合搅拌1min；然后将水泥和总用量30％的水加入到拌合物中搅拌1min；最后将总用量质量比为45％的水加入拌合物中搅拌1min；

[0017] 3)搅拌完毕后即可出料，运输，使用；多孔混凝土浇筑时间应在混凝土拌合时第一次加水时间开始计时的1小时之内。

[0018] 上述的碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基的处理方法，包括如下步骤：

[0019] (1)根据地基沉降和承载力要求确定桩径和桩距，地基加固范围、加固深度、桩体布置方式、桩孔内的填料量、桩顶粒状材料或湿粘土的厚度；

[0020] (2)根据步骤(1)得到的参数，在设置桩体的位置，将套管用导向架固定，碎石/砂和多孔混凝土的套管长度为设计桩长的1.15倍，将碎石/砂的套管打入土中到预定的加固深度，然后在碎石/砂的套管内安置水下多孔混凝土的套管，碎石/砂的套管的直径为桩体直径，内部套管为多孔混凝土桩芯直径，在内部套管投入多孔混凝土直至与套管上口处齐平，外部套管投入碎石/砂，调料至套管上口齐平处，两个套管同时拔起，边振动边拔管起到地面而成桩，拔管速度为3～10m/min，桩管拔出地面后，确认其符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，移机进行下一根桩施工。

[0021] 步骤(1)所述的地基的加固范围的确定方法如下：加固范围大于基础底面面积并且在基础外缘增加不少于1～3排桩；

[0022] 步骤(1)所述的桩体布置方法如下：需进行大面积(﹥1000m2)满堂处理时，桩体采用等边三角形布置；对于独立基础或者条形基础，桩位采用矩形，或等腰三角形布置；对于圆形基础或者环形基础，采用放射性布置。

[0023] 步骤(1)所述的碎石/砂反滤层多孔混凝土桩的间距确定方法如下：桩间距不大于碎石/砂反滤层多孔混凝土桩直径的4.5倍。

[0024] 步骤(1)所述的地基加固深度的确定方法如下：

[0025] ①、当地基持力层的埋藏深度﹤10m时，加固深度为持力层的埋深，桩体下部打入持力层；

[0026] ②、当地基持力层埋藏深度≥10m时，对于变形控制的工程，加固深度应满足碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基变形不超过建筑物地基容许变形的要求，对于按稳定性控制的工程，加固深度应大于最危险滑动面的深度；

[0027] ③、在可液化地基中，加固深度应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的有关规定采用；

[0028] ④、桩长不能小于4m，且不超过30m。

[0029] 步骤(1)所述的桩径确定方法如下：采用沉管法成桩时，直径为0.3～0.8m，饱和粘性土地基的直径为0.5～0.8m。

[0030] 步骤(1)所述的桩孔内的填料量的确定方法：桩孔内的填料量等于桩孔体积乘以充盈系数，充盈系数取1.2～1.4；

[0031] 步骤(1)所述的碎石/砂反滤层多孔混凝土桩顶部碎石垫层的厚度为0.3～0.5m。

[0032] 步骤(2)所述的施工顺序为：对砂土地基宜从外围或两侧向中间进行，对粘性土地基宜从中间向外围或隔排施工。

[0033] 步骤(2)所述的导向架与地面垂直，且垂直偏差≤1.5％，成桩位置与设计位置偏差≤0.05m，桩径偏差≤0.02m，桩长偏差≤0.1m。

[0034] 在步骤(2)完成后，检测桩体的施工质量，包括以下内容：

[0035] (1)在施工期间和施工结束后，检查桩的施工记录；检查套管升降幅度与速度；

[0036] (2)桩体的施工质量检测采用单桩荷载试验，对桩体采用动力触探试验检测，对桩间土采用标准贯入，静力触探，动力触探或其他原位测试方法进行检测；

[0037] (3)地基竣工验收时，承载力检验采用复合地基荷载试验；

[0038] (4)复合地基荷载试验不少于总桩数的5‰，且每个单体建筑的复合地基承载力试验点不少于3点。

[0039] 施工过程除遵守相关规程规定外还应注意以下几点：

[0040] ①正式施工前应进行成桩试验，以验证试验参数的合理性，当发现不能满足设计要求时，有关参数需重新试验或改变设计

[0041] ②正式施工时，要严格按照设计提出的桩长、桩距、桩径、填料配合比、填料量以及试验确定的桩管拔管速度和高度，电动机的工作电流等施工参数进行施工，以确保挤压均匀和桩身的连续性。

[0042] 本发明的有益效果：

[0043] 1、桩体内部材料为多孔混凝土，外部为碎石/砂反滤层，碎石/砂反滤层可以有效削弱多孔混凝土桩被泥浆的拥堵问题，碎石/砂反滤层发挥了透水反滤的优势，使桩体可以在复合地基中持续有效排水。

[0044] 2、在复合地基中，多孔混凝土作为刚性材料，碎石/砂作为散体材料，刚性桩和散体桩的结合发挥了刚性桩的优势，同时，该多孔混凝土为散体材料，本身屈服应力小，塑性粘度适中，多孔混凝土的自流平性质可以为散体材料提供侧向压力，使桩体施工时不会导致断桩、缩颈，使振动沉管拔管速度加快，可提升至3-10m/min；减少了对桩周土的扰动，有利于提高单桩承载力和复合地基承载力，多孔混凝土具有水下抗分散的性能，可以降低对施工环境的要求，有利于降低施工造价。

[0045] 3、采用大粒径材料组成的多孔混凝土，该混凝土具有大孔隙率，孔隙连通效果好，在多孔混凝土外围增加一层碎石/砂反滤层，从而保证桩体的持久性排水功能，解决了混凝土堵塞对桩体带来的不利的问题。

[0046] 4、为了解决普通新拌制的多孔混凝土不具有水下抗冲刷性能，加入抗分散剂和纳米碳酸钙对混凝土水泥浆流变性能进行改善，使多孔混凝土内部的水泥浆具有低屈服应力和适宜的塑性粘度。从而水泥浆具有抗水冲刷，能够在水环境下包裹在多孔混凝土骨料的表面，增强了多孔混凝土对施工环境的适应性。

附图说明

[0047] 图1是碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩示意图；

[0048] 图2是桩体布置示意图；

[0049] 图3是桩体布置形式图；

[0050] 图4多孔混凝土的堵塞的示意图；

[0051] 图5多孔混凝土堵塞实验曲线；

[0052] 其中，1、碎石反渗层，2、多孔混凝土。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图与实例对本发明进一步说明。

[0054] 实施例1

[0055] 某项目位于黄河冲击平原，属于黄泛区。地质情况自上而下有粉土，粘土，粉土，粘土。地下水位在3m左右，地下水非常丰富。为减少工后沉降量，保证建筑物的稳定，设计采用碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基对软土地基进行处理。

[0056] 如图1、2所示，一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基，包括桩体，桩体外部为碎石/砂反滤层，碎石/砂反滤层可以阻挡泥浆向多孔混凝土桩渗透，同时不失排水性。内部为多孔混凝土材料，保证透水的同时具有一定的强度和刚度，有利于提高拔管速度，减少对桩周土的扰动，提高复合地基的承载力。碎石/砂反滤层结合多孔混凝土材料形成复合地基。

[0057] 该地基处理步骤具体如下：

[0058] 桩体采用正方形布置如图3所示，根据机械施工条件，桩径为0.5m，根据地质条件桩长为9m，复合地基的桩径是碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩直径的4倍；经过试验，该布置方式符合地基承载力和变形满足要求。处理方法为：根据场地条件确定，桥涵地基加固为满堂加固，加固面积大于基础底面面积并且在基础外缘增加1排桩。通过现场试验确定，桩孔体积的充盈系数取1.2。碎石/砂反滤层填料为碎石，含泥量小于5％。碎石最大粒径不大于50mm。桩顶部宜铺设一层厚度为300mm的碎石垫层。

[0059] 具体施工工艺为：在设置桩体的位置，将套管用导向架固定；碎石和多孔混凝土的套管长度为10.35m；将碎石/砂的套管打入土中到预定的设计深度9m；然后在碎石的套管内安置水下多孔混凝土的套管,多孔混凝土的套管长度也是10.35m。碎石套管的直径为桩体直径(0.5m)，内部套管为多孔混凝土桩芯直径(0.3m)，在内部套管投入多孔混凝土直至与套管上口处齐平，外部套管投入碎石；调料至套管上口齐平处，两个套管同时拔起，边振动边拔管出地面而成桩；拔管速度为7m/min，桩管拔出地面后，确认其符合设计要求后桩顶部铺设一层厚度为300mm的碎石垫层封顶，移机进行下一根桩施工。

[0060] 施工过程中，起重设备平稳，导向架与地面垂直，且垂直偏差为大于0.8％，成孔中心与设计桩中心偏差为30mm，桩径偏差控制在16mm以内，桩长偏差为34mm。施工顺序：由两侧向中心的施工顺序进行，隔排隔桩跳打。

[0061] 在施工期间和施工结束后，检查桩的施工记录，检查套管往复挤压振动次数与时间，套管升降幅度与速度，每次填料量等施工记录。

[0062] 桩体的施工质量检测通过对复合地基承载力测试，测试结果为276.1KPa，碎石反滤层多孔混凝土桩复合地基承载力明显高于碎石桩复合地基承载力。

[0063] 多孔混凝土的制备，组成材料为：集料、水泥、矿物掺合料、水和增稠剂。按质量比，(水泥与矿物掺合料之和)/(集料)＝0.23；水/(水泥与矿物掺合料之和)＝0.28。所述矿物掺合料为微硅粉和纳米碳酸钙；按质量比，微硅粉占水泥的5％；纳米碳酸钙占水泥0.5％，增稠剂占胶凝材料(水泥与微硅粉和纳米碳酸钙之和)的3.5％；集料为粒径为
5-20mm的碎石。

[0064] 多孔混凝土制备工艺为：按配合比称取集料，水泥，微硅粉，纳米碳酸钙，增稠剂，水，首先将集料、微硅粉、纳米碳酸钙、增稠剂和总用水量质量比为25％的水混合搅拌1min；然后将水泥和总用量30％的水加入到拌合物中搅拌1min；最后将总用量质量比为
45％的水加入拌合物中搅拌1min；搅拌完毕后用翻斗车将大粒径多孔混凝土运输至复合地基处理现场进行施工。浇筑桩体的时间为混凝土拌制加水时间计时开始的0.5个小时。
现场取样制作试件，试件尺寸为15mm×15mm×15mm；将试件进行标准养护和水中养护，养护至28天测试其渗透系数和抗压强度。测试的实验结果见表1。

[0065] 实施例2

[0066] 某项目采用碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基进行处理。

[0067] 一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基，包括桩体，桩体外部为碎石/砂反滤层，碎石/砂反滤层可以阻挡泥浆向多孔混凝土桩渗透，同时不失排水性。内部为多孔混凝土材料，保证透水的同时具有一定的强度和刚度，有利于提高拔管速度，减少对桩周土的扰动，提高复合地基的承载力。碎石/砂反滤层结合多孔混凝土材料形成复合地基。

[0068] 该地基处理步骤具体如下：

[0069] 桩体采用正方形布置如图3所示，根据机械施工条件，桩径为0.3m，根据地质条件桩长为4m，复合地基的桩径是碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩直径的3倍；经过试验，该布置方式符合地基承载力和变形满足要求。处理方法为：根据场地条件确定，桥涵地基加固为满堂加固，加固面积大于基础底面面积并且在基础外缘增加3排桩。通过现场试验确定，桩孔体积的充盈系数取1.2。碎石/砂反滤层填料为碎石，含泥量4％。碎石最大粒径45mm。桩顶部宜铺设一层厚度为0.3m的碎石垫层。

[0070] 具体施工工艺为：在设置桩体的位置，将套管用导向架固定；碎石和多孔混凝土的套管长度为4.6m；将碎石/砂的套管打入土中到预定的设计深度4m；然后在碎石的套管内安置水下多孔混凝土的套管,多孔混凝土的套管长度也是4.6m。碎石套管的直径为桩体直径，内部套管为多孔混凝土桩芯直径，在内部套管投入多孔混凝土直至与套管上口处齐平，外部套管投入碎石；调料至套管上口齐平处，两个套管同时拔起，边振动边拔管出地面而成桩；拔管速度为7m/min，桩管拔出地面后，确认其符合设计要求后桩顶部铺设一层厚度为0.5m的碎石垫层封顶，移机进行下一根桩施工。

[0071] 施工过程中，起重设备平稳，导向架与地面垂直，且垂直偏差为大于0.8％，成孔中心与设计桩中心偏差为30mm，桩径偏差控制在16mm以内，桩长偏差为34mm。施工顺序：由两侧向中心的施工顺序进行，隔排隔桩跳打。

[0072] 在施工期间和施工结束后，检查桩的施工记录，检查套管往复挤压振动次数与时间，套管升降幅度与速度，每次填料量等施工记录。

[0073] 桩体的施工质量检测通过对复合地基承载力测试，测得碎石反滤层多孔混凝土桩复合地基的承载力值为201.2.kpa；碎石反滤层多孔混凝土桩复合地基承载力明显高于碎石桩复合地基承载力。

[0074] 多孔混凝土的制备，组成材料为：集料、水泥、矿物掺合料、水和增稠剂。按质量比，(水泥与矿物掺合料之和)/(集料)＝0.21；水/(水泥与矿物掺合料之和)＝0.28。所述矿物掺合料为微硅粉和纳米碳酸钙；按质量比，微硅粉占水泥的5％；纳米碳酸钙占水泥0.5％，增稠剂占胶凝材料(水泥与微硅粉和纳米碳酸钙之和)的3.5％；集料为粒径为
5-20mm的碎石。

[0075] 多孔混凝土制备工艺为：按配合比称取集料，水泥，微硅粉，纳米碳酸钙，增稠剂，水，首先将集料、微硅粉、纳米碳酸钙、增稠剂和总用水量质量比为25％的水混合搅拌1min；然后将水泥和总用量30％的水加入到拌合物中搅拌1min；最后将总用量质量比为
45％的水加入拌合物中搅拌1min；搅拌完毕后用翻斗车将大粒径多孔混凝土运输至复合地基处理现场进行施工。浇筑桩体的时间为混凝土拌制加水时间计时开始的0.5个小时。
现场取样制作试件，试件尺寸为15mm×15mm×15mm；将试件进行标准养护和水中养护，养护至28天测试其渗透系数和抗压强度。测试的实验结果见表1。

[0076] 实施例3

[0077] 某项目设计采用碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基对地基进行处理。

[0078] 一种碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基，包括桩体，桩体外部为碎石/砂反滤层，碎石/砂反滤层可以阻挡泥浆向多孔混凝土桩渗透，同时不失排水性。内部为多孔混凝土材料，保证透水的同时具有一定的强度和刚度，有利于提高拔管速度，减少对桩周土的扰动，提高复合地基的承载力。碎石/砂反滤层结合多孔混凝土材料形成复合地基。

[0079] 该地基处理步骤具体如下：

[0080] 桩体采用正方形布置如图3所示，根据机械施工条件，桩径为0.8m，根据地质条件桩长为30m，复合地基的桩径是碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩直径的5倍；经过试验，该布置方式符合地基承载力和变形满足要求。处理方法为：根据场地条件确定，桥涵地基加固为满堂加固，加固面积大于基础底面面积并且在基础外缘增加1排桩。通过现场试验确定，桩孔体积的充盈系数取1.4。碎石/砂反滤层填料为碎石，含泥量小于5％。碎石最大粒径不大于50mm。桩顶部宜铺设一层厚度为0.5m的碎石垫层。

[0081] 具体施工工艺为：在设置桩体的位置，将套管用导向架固定；碎石和多孔混凝土的套管长度为34.5m；将碎石/砂的套管打入土中到预定的设计深度30m；然后在碎石的套管内安置水下多孔混凝土的套管,多孔混凝土的套管长度也是34.5m。碎石套管的直径为桩体直径，内部套管为多孔混凝土桩芯直径，在内部套管投入多孔混凝土直至与套管上口处齐平，外部套管投入碎石；调料至套管上口齐平处，两个套管同时拔起，边振动边拔管出地面而成桩；拔管速度为10m/min，桩管拔出地面后，确认其符合设计要求后桩顶部铺设一层厚度为0.5的碎石垫层封顶，移机进行下一根桩施工。

[0082] 施工过程中，起重设备平稳，导向架与地面垂直，且垂直偏差为大于0.8％，成孔中心与设计桩中心偏差为30mm，桩径偏差控制在16mm以内，桩长偏差为34mm。施工顺序：由两侧向中心的施工顺序进行，隔排隔桩跳打。

[0083] 在施工期间和施工结束后，检查桩的施工记录，检查套管往复挤压振动次数与时间，套管升降幅度与速度，每次填料量等施工记录。

[0084] 桩体的施工质量检测通过对复合地基承载力测试，测试的多孔混凝土桩复合地基承载力值为304.3kpa；碎石反滤层多孔混凝土桩复合地基承载力明显高于碎石桩复合地基承载力。

[0085] 多孔混凝土的制备，组成材料为：集料、水泥、矿物掺合料、水和增稠剂。按质量比，(水泥与矿物掺合料之和)/(集料)＝0.19；水/(水泥与矿物掺合料之和)＝0.28。所述矿物掺合料为微硅粉和纳米碳酸钙；按质量比，微硅粉占水泥的5％；纳米碳酸钙占水泥0.5％，增稠剂占胶凝材料(水泥与微硅粉和纳米碳酸钙之和)的3.5％；集料为粒径为
5-20mm的碎石。

[0086] 多孔混凝土制备工艺为：按配合比称取集料，水泥，微硅粉，纳米碳酸钙，增稠剂，水，首先将集料、微硅粉、纳米碳酸钙、增稠剂和总用水量质量比为25％的水混合搅拌1min；然后将水泥和总用量30％的水加入到拌合物中搅拌1min；最后将总用量质量比为
45％的水加入拌合物中搅拌1min；搅拌完毕后用翻斗车将大粒径多孔混凝土运输至复合地基处理现场进行施工。浇筑桩体的时间为混凝土拌制加水时间计时开始的0.5个小时。
现场取样制作试件，试件尺寸为15mm×15mm×15mm；将试件进行标准养护和水中养护，养护至28天测试其渗透系数和抗压强度。测试的实验结果见表1。

[0087] 表1多孔混凝土实施例性能指标

[0088]

[0089] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属技术领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。