本技术涉及复合桩基，尤其是涉及一种用于软土地基加固的复合桩基结构及加固方法。
背景技术：
1、在软土地基的基础施工中，为了提高地基的承载力和稳定性，通常采用地基加固技术，主要包括水泥桩、砂石桩和phc管桩等。
2、水泥桩通过在地基中搅拌水泥浆液，使土体硬化形成水泥土桩。然而，水泥桩的承载力受到水泥与土壤混合程度的影响，在复杂土层中施工效果不稳定。此外，水泥桩的抗弯性能较差，容易在荷载下产生过大的沉降或倾斜，特别是在大荷载或抗震要求较高的工程中，其性能表现有限。
3、砂石桩通过在地基中打入砂石料，使土体压密，提高地基承载力。但砂石桩的承载力较低，尤其在高层建筑或重型结构下，单靠砂石桩难以提供足够的承载力。
4、phc管桩广泛应用于深基础和软土地基处理，但是传统的phc管桩由于其空心设计，在面对复杂荷载（如地震、侧向力）时，抗弯性能和沉降控制能力存在不足。
5、针对上述中的相关技术，在软土地基中，现有的地基加固技术中，无论是采用单一类型的桩基还是复合类型的桩基，在满足高层建筑稳定承载要求方面仍存在一定的挑战。
技术实现思路
1、为了实现在软土地基中为高层建筑施工提供稳定地承载作用，本技术提供一种用于软土地基加固的复合桩基结构及加固方法。
2、本技术提供的一种用于软土地基加固的复合桩基结构采用如下的技术方案：
3、一种用于软土地基加固的复合桩基结构，包括若干第一phc管桩和若干第二phc管桩，若干所述第一phc管桩排列成若干排，若干所述第二phc管桩排列成若干排，若干排所述第一phc管桩和若干排所述第二phc管桩交错排列，每个所述第一phc管桩均被四根所述第二phc管桩包围，所述第一phc管桩内设置有混凝土灌注桩。
4、通过采用上述技术方案，首先若干排的第一phc管桩和若干排第二phc管桩的打入使桩周土体被压密，土体密度增加，提高土体的强度和承载力；
5、而且，第一phc管桩和第二phc管桩可以打入至软土层以下的密实土层或基岩，通过将上部结构的荷载传递到这些更稳定的持力层，从而绕过软弱的表层土，提供稳定的承载力并且有利于减少不均匀沉降的发生；
6、其次，在施工混凝土灌注桩时，第一phc管桩起到护壁套筒的作用，避免出现软土地基钻孔后坍塌无法施工的情况；
7、再者，混凝土灌注桩作为与高层建筑底板连接的桩体作为主要的承载桩体，第一phc管桩和第二phc管桩作为辅助承载桩体，每根第一phc管桩被四根第二phc管桩包围，主要上部荷载传递至混凝土灌注桩后，第一phc管桩和第二phc管桩可以协同工作，将主要的荷载更加均匀地分散到周围的桩周土中。这样，单根桩不必承受过大的集中应力，有效减少了由于过大荷载导致的沉降或倾斜风险，优化了荷载传递；
8、同时，四根第二phc管桩对第一phc管桩的包围形成了一个高刚度的“保护屏障”，当地基受到地震或其他横向荷载时，第一phc管桩和第二phc管桩能够分散和抵抗横向力，并且相比于传统空心的phc管桩，混凝土灌注桩使第一phc管桩成为实心结构，有利于减少第一phc管桩在横向荷载作用下出现破坏的情况，从而提高桩基的抗震性能，从而从整体上大幅提高了桩基结构在软土地基中为高层建筑施工提供稳定地承载作用。
9、可选的，所述第一phc管桩包括底座和若干第一桩段，所述第一桩段为顶部和底部贯通的空心结构，所述底座的底部设置有第一钻头，所述第一桩段堆叠排列支撑在所述底座上，所述底座上设置有导向件，所述导向件用于引导相邻的所述第一桩段首尾对准，以及引导临近所述底座的所述第一桩段与所述底座对准。
10、通过采用上述技术方案，在施工第一phc管桩时，先将底座定位在指定桩位，然后用打桩机将底座打入土层内，然后在底座上安装导向件并在底座上装上第一个第一桩段，打桩机击打第一个第一桩段，使底座和第一桩体深入土层，然后在第一个第一桩段上继续安装导向件并装上第二个第一桩段，结合打桩机继续将第一桩段打入土层，然后依次重复上述操作完成第一phc管桩的施工。
11、导向件的设计确保了每个桩段与前一桩段或底座的首尾对准，从而保证了整个phc管桩的垂直度和轴线一致性。这种精确的对齐减少了施工中的误差，提高了桩基的质量和稳定性，第一钻头设计使得底座能够更有效地穿透较硬或密实的土层；
12、并且将第一phc管桩分为底座和多个堆叠的桩段，可以分段施工，适应不同深度的地基条件。这种模块化的施工方式不仅便于现场操作，还能根据地质条件灵活调整桩的长度，简化了施工流程；
13、再者，由于每次只需将单个桩段打入土中，这样的分段施工方式相较于一次性施工整个桩体，能够有效减少打桩机的负荷，降低设备磨损，并减少因打桩深度大而导致的桩体弯曲或偏移风险。
14、可选的，所述导向件包括若干导向杆，所述导向杆的一端开设有第一连接孔，所述导向杆的另一端设置有螺纹柱，所述底座至少开设有两个第二连接孔，临近所述底座的所述螺纹柱与所述第二连接孔螺纹连接，其余所述导向杆的所述螺纹柱与其相邻所述导向杆的所述第一连接孔螺纹连接，所述第一桩段至少开设有两个导向孔，所述导向杆与所述导向杆适配并且所述螺纹柱伸出所述导向孔。
15、通过采用上述技术方案，先将导向杆的螺纹柱与第二连接孔螺纹连接，然后将第一个第一桩段的导向孔对准导向杆，并将第一桩段落在底座上，完成第一桩段的安装，接着再将继续拼接导向杆，将新的导向杆的螺纹柱与安装完成的导向杆的第一连接孔螺纹连接，再套上第二个第二桩段，依次重复操作，完成所有第二桩段的安装。
16、可选的，所述第一桩段的周面开设有出浆孔，所述出浆孔与所述第一桩段的空腔连通。
17、通过采用上述技术方案，将钢筋笼吊入第一桩段内后，浇筑混凝土，混凝土的水泥浆液可通过出浆孔流入桩间土之间空隙，从而起到加固土体的作用，不仅增强了桩基周围的土体稳定性，还能减少因地基不均匀沉降而导致的桩基失稳风险。
18、水泥浆液固化后可以增强桩与周围土体之间的摩擦力，从而提高桩基的侧阻力，增加的侧阻力有助于提高第一phc管桩的整体承载能力。
19、通过浆液在桩间土中的渗透和固化，不仅增强了桩基自身的承载能力，还提升了复合桩基与周围地基的整体性，使荷载能够更加均匀地传递。
20、可选的，所述出浆孔内设置有出浆管，所述出浆管靠近所述第一桩段中轴线的一端设置有导向面，若干所述第一桩段内共同插设有推杆，所述推杆一端设置有推块，随着所述推块伸入所述第一桩段内，所述推块与所述导向面抵接并推动所述出浆管伸出所述出浆孔并插入土层内。
21、通过采用上述技术方案，在施工完成第一桩段后，将推杆插入第一桩段内，随着推杆不断深入底座，推块与若干出浆管的导向面抵接并推动出浆管插入土层内，从而使浆液可以进一步渗透入桩间土内。
22、可选的，所述第二phc管桩包括若干第二桩段，所述第二桩段为顶部和底部贯通的空心结构，所述第二桩段的一端面开设有插接槽，所述第二桩段的另一端设置有第一插接板，所述第二桩段的所述第一插接板插入相邻的所述第二桩段的所述插接槽内，所述第一插接板与所述插接槽适配。
23、通过采用上述技术方案，将第一个第二桩段定位在指定桩位，然后打桩机将该第二桩段打入土层内，接着再将第二个第二桩段放置在第一个第二桩段上，使第二桩段的第一插接板插入第一个第二桩段的插接槽内，然后打桩机再将第二个第二桩段打入土层内，重复上述操作，完成完成第二phc管桩的施工。
24、可选的，所述第一插接板为圆锥台型的环形板，所述第一插接板沿着所述第二桩段的端面周向设置，所述第一插接板与所述第二桩段的中心轴同轴，所述插接槽为圆锥台型的凹槽。
25、通过采用上述技术方案，圆柱台型的环形板和圆锥台型凹槽的设计起到精确导向作用，更方便第一插接板插入插接槽内，提高施工效率，还能保证整个第二phc管桩的垂直度和轴线一致性。
26、可选的，位于顶部所述第二桩段顶面设置有封盖，所述封盖的底部设置有第二插接板，所述第二插接板与所述插接槽适配，所述封盖封闭所述第二桩体口部。
27、通过采用上述技术方案，将第二桩段的口部封闭，避免在浇筑阀板混凝土时混凝土灌入第二桩段内。
28、可选的，还包括第二钻头，所述第二钻头上设置有插接杆，所述插接杆插入位于底部的所述第二桩体内，所述第二钻头的端面遮住底部所述第二桩体的所述插接槽。
29、本技术还提供的一种用于软土地基加固的复合桩基结构采用如下的技术方案：
30、一种用于软土地基的加固方法，应用上述的用于软土地基加固的复合桩基结构，包括以下步骤：
31、s1、施工第一排第二phc管桩，接着施工第一排第一phc管桩，并使每个第一phc管桩与每个第二phc管桩错开设置；
32、s2、施工第二排第二phc管桩，接着施工第二排第一phc管桩，并使第二排的每个第二phc管桩与第一排的第二phc管桩一一相对、第二排的每个第一phc管桩与第一排的第一phc管桩一一相对；
33、s3、按照步骤s1和s2逐步施工第三排至第n+1排第二phc管桩、第三排至第n排第一管桩；
34、s4、封住第一排至第n+1排第二phc管桩的口部；
35、s5、往第一phc管桩内吊入钢筋笼然后浇筑混凝土，形成混凝土灌注桩。
36、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
37、1.若干排的第一phc管桩和若干排第二phc管桩的打入使桩周土体被压密，土体密度增加，提高土体的强度和承载力；
38、2.在施工混凝土灌注桩时，第一phc管桩起到护壁套筒的作用，避免出现软土地基钻孔后坍塌无法施工的情况；
39、3.混凝土灌注桩作为与高层建筑底板连接的桩体作为主要的承载桩体，第一phc管桩和第二phc管桩作为辅助承载桩体，每根第一phc管桩被四根第二phc管桩包围，主要上部荷载传递至混凝土灌注桩后，第一phc管桩和第二phc管桩可以协同工作，将主要的荷载更加均匀地分散到周围的桩周土中。这样，单根桩不必承受过大的集中应力，有效减少了由于过大荷载导致的沉降或倾斜风险，优化了荷载传递；
40、4.四根第二phc管桩对第一phc管桩的包围形成了一个高刚度的“保护屏障”，当地基受到地震或其他横向荷载时，第一phc管桩和第二phc管桩能够分散和抵抗横向力，并且相比于传统空心的phc管桩，混凝土灌注桩使第一phc管桩成为实心结构，有利于减少第一phc管桩在横向荷载作用下出现破坏的情况，从而提高桩基的抗震性能，从而从整体上大幅提高了桩基结构在软土地基中为高层建筑施工提供稳定地承载作用；
41、5.将第一phc管桩和第二phc管桩均分为多个堆叠的桩段，可以分段施工，适应不同深度的地基条件。这种模块化的施工方式不仅便于现场操作，还能根据地质条件灵活调整桩的长度，简化了施工流程；
42、再者，由于每次只需将单个桩段打入土中，这样的分段施工方式相较于一次性施工整个桩体，能够有效减少打桩机的负荷，降低设备磨损，并减少因打桩深度大而导致的桩体弯曲或偏移风险。
1.一种用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：包括若干第一phc管桩(1)和若干第二phc管桩(2)，若干所述第一phc管桩(1)排列成若干排，若干所述第二phc管桩(2)排列成若干排，若干排所述第一phc管桩(1)和若干排所述第二phc管桩(2)交错排列，每个所述第一phc管桩(1)均被四根所述第二phc管桩(2)包围，所述第一phc管桩(1)内设置有混凝土灌注桩(3)。
2.根据权利要求1所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述第一phc管桩(1)包括底座(12)和若干第一桩段(11)，所述第一桩段(11)为顶部和底部贯通的空心结构，所述底座(12)的底部设置有第一钻头(13)，所述第一桩段(11)堆叠排列支撑在所述底座(12)上，所述底座(12)上设置有导向件(4)，所述导向件(4)用于引导相邻的所述第一桩段(11)首尾对准，以及引导临近所述底座(12)的所述第一桩段(11)与所述底座(12)对准。
3.根据权利要求2所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述导向件(4)包括若干导向杆(41)，所述导向杆(41)的一端开设有第一连接孔(411)，所述导向杆(41)的另一端设置有螺纹柱(42)，所述底座(12)至少开设有两个第二连接孔(121)，临近所述底座(12)的所述螺纹柱(42)与所述第二连接孔(121)螺纹连接，其余所述导向杆(41)的所述螺纹柱(42)与其相邻所述导向杆(41)的所述第一连接孔(411)螺纹连接，所述第一桩段(11)至少开设有两个导向孔(111)，所述导向杆(41)与所述导向杆(41)适配并且所述螺纹柱(42)伸出所述导向孔(111)。
4.根据权利要求2所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述第一桩段(11)的周面开设有出浆孔(112)，所述出浆孔(112)与所述第一桩段(11)的空腔连通。
5.根据权利要求4所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述出浆孔(112)内设置有出浆管(14)，所述出浆管(14)靠近所述第一桩段(11)中轴线的一端设置有导向面(141)，若干所述第一桩段(11)内共同插设有推杆(15)，所述推杆(15)一端设置有推块(16)，随着所述推块(16)伸入所述第一桩段(11)内，所述推块(16)与所述导向面(141)抵接并推动所述出浆管(14)伸出所述出浆孔(112)并插入土层内。
6.根据权利要求1所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述第二phc管桩(2)包括若干第二桩段(21)，所述第二桩段(21)为顶部和底部贯通的空心结构，所述第二桩段(21)的一端面开设有插接槽(211)，所述第二桩段(21)的另一端设置有第一插接板(212)，所述第二桩段(21)的所述第一插接板(212)插入相邻的所述第二桩段(21)的所述插接槽(211)内，所述第一插接板(212)与所述插接槽(211)适配。
7.根据权利要求6所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：所述第一插接板(212)为圆锥台型的环形板，所述第一插接板(212)沿着所述第二桩段(21)的端面周向设置，所述第一插接板(212)与所述第二桩段(21)的中心轴同轴，所述插接槽(211)为圆锥台型的凹槽。
8.根据权利要求7所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：位于顶部所述第二桩段(21)顶面设置有封盖(22)，所述封盖(22)的底部设置有第二插接板(23)，所述第二插接板(23)与所述插接槽(211)适配，所述封盖(22)封闭所述第二桩段(21)口部。
9.根据权利要求7所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，其特征在于：还包括第二钻头(24)，所述第二钻头(24)上设置有插接杆(25)，所述插接杆(25)插入位于底部的所述第二桩段(21)内，所述第二钻头(24)的端面遮住底部所述第二桩段(21)的所述插接槽(211)。
10.一种用于软土地基的加固方法，其特征在于：应用权利要求1-9任一所述的用于软土地基加固的复合桩基结构，包括以下步骤：
