[发明专利]用于极软土地基加固的碎石桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及地基加固措施，特别涉及一种用于极软土地基加固的碎石桩及其施工方法。

背景技术

当天然地基不能满足建(构)筑物对地基的要求时，需要对地基进行处理，形成人工地基，以保证建(构)筑物的安全和正常使用。竖向增强体复合地基是常用的地基加固处理技术措施，目前在工程中应用的竖向增强体有碎石桩、砂桩、水泥土桩、石灰桩、各种低强度桩和钢筋混凝土桩等。其中，由于碎石桩复合地基能充分发挥其置换作用，增加地基的抗剪强度；同时，碎石桩体具有良好的渗水性，在上部荷载的作用下，能起到良好的排水作用，能加速地基固结、增加地基的强度，减少地基的沉降量；此外，碎石桩体材料来源丰富，成本低廉也是碎石桩的重要优势。因此，近年来在软土地基加固处理中广泛应用了碎石桩复合地基并取得显著成效。但是，当碎石桩穿过淤泥、泥炭等极软土地层时，常用的振冲法、沉管法均无法有效避免所填充入的碎石填料向桩径外扩散而挤入强度较低的软土地层中，造成碎石桩体均匀性差，特别是工程实践中碎石填料的实际用量常常数倍于设计的碎石桩桩体体积，使碎石桩造价低廉的主要优势无法发挥，导致地基加固处理工程成本大幅度增加，这是一直未得到有效解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于极软土地基加固的碎石桩，能有效地控制碎石填料的填充量，从而节省地基加固处理工程成本。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下：

本发明用于极软土地基加固的碎石桩，其特征是该碎石桩包括竖向延伸至地基持力层或设计高程的网筒和其内密实填充的碎石填料，该网筒周壁具有网格结构，其网格尺寸小于碎石填料粒径。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述用于极软土地基加固的碎石桩的施工方法，该方法包括如下步骤：①将桩头安装在沉管下端，将网筒置于沉管内；②向网筒内填充碎石填料；③使用静压或振动设备作用于沉管，使其沉入土层至地基持力层或设计高程；④竖直向上提升沉管，直至拨出桩孔。

本发明的有益效果是，以具有网孔结构的网筒约束碎石填料，当碎石桩穿过淤泥、泥炭等极软土地层时能有效地避免碎石填料向桩径外扩散，使碎石填料填充量与设计的碎石桩桩体体积量基本相符，充分发挥出碎石桩造价低廉的优势，从而有效地控制地基加固处理工程成本；结构简单，施工方便，并确保碎石桩的排水作用不受到影响。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本发明用于极软土地基加固的碎石桩的纵断面结构示意图；

图2是本发明用于极软土地基加固的碎石桩的横断面结构示意图。

图中示出零部件、部位名称及所对应的标记编号：网筒10、碎石填料20、桩头30。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1和图2，本发明用于极软土地基加固的碎石桩，包括竖向延伸至地基持力层或设计高程的网筒10和其内密实填充的碎石填料20，该网筒10周壁具有网格结构，其网格尺寸小于碎石填料20粒径。以具有网孔结构网筒10约束碎石填料20，当碎石桩穿过淤泥、泥炭等极软土地层时能有效地避免碎石填料20向桩径外扩散，使碎石填料填充量与设计的碎石桩桩体体积基本相符，充分发挥出碎石桩造价低廉的优势，从而有效地控制地基加固处理工程成本。

网筒10采用具有一定抗拉强度的网格材料制成。通常，网筒10直径为400～800mm，其网孔尺寸小于20mm，碎石填料20粒径则大于20mm。从控制工程成本方面考虑，网筒10一般宜采用土工网格或土工格栅制成。

本发明用于极软土地基加固的碎石桩的施工方法，包括如下步骤：

①将桩头30安装在沉管下端，将网筒10置于沉管内；

②向网筒10内填充碎石填料20；

③使用静压或振动设备作用于沉管，使其沉入土层至地基持力层或设计高程；

④竖直向上提升沉管，直至拨出桩孔。

参照图1，沉管拨出后，桩头30留置于桩底，桩头30通常采用混凝土桩头，其底部呈锥形。竖直向上提升沉管过程中应控制拔管速度，并且边拔管边振动，以使碎石填料20密实填充。

以上所述只是用图解说明本发明用于极软土地基加固的碎石桩及其施工方法的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。