[发明专利]一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合桩及施工方法，特别涉及一种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩及施工方法。属于地基处理领域，适用于软土地基处理工程。

背景技术

我国幅员辽阔，地质条件复杂且各地差别较大，软弱地基类别多、分布广，在大连、天津、江苏、浙江、广东等地分布着大量的高含水率、高压缩性、低承载力的软弱土。如何有效提高深厚软土地基的承载能力、控制土体变形，一直是岩土工程中需着重解决的难题之一。目前，对软土地基的处理措施主要有两类，一类为排水固结法，另一类为复合地基法。

散体材料桩和塑料排水板是在软土地基处理中常用的方法。在软土地基中设置竖向塑料排水板，水平方向设置排水通道，然后在地面分级堆载预压，将土体中的孔隙水排出，从而使地基发生沉降，地基土逐渐固结，达到提高地基承载力和稳定性的目的。塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带，外包土工织物滤套，具有隔离土颗粒和渗透功能，塑料排水板断面小，对地基扰动小，施工效率高。然而传统的排水板存在排水范围太小，需要密集打设排水板否则排水效果难以满足要求，造成施工工期和施工成本增加，同时施工过程中容易产生排水板回带，排水板於堵等问题，大大影响了排水效果。

排水板的回带是排水板施工中最常见也的施工问题，造成回带的原因有如下几点：(1)淤泥挤入管内。塑料排水板在插设过程中，由于承压淤泥具有极强的流动性，受桩靴与插管的密封程度影响，淤泥极易挤入管内，造成排水板黏在插管内壁，导致插管上提时，排水板自重及土体摩擦力远小于插管上提时对排水板的摩阻力，从而导致回带现象产生；(2)被土体夹住。插管上提后，桩位成孔，排水板无法被土体夹住，当管桩上提到较为软塑土层时，周围土体可能夹住排水板底端；(3)摩擦力。塑料排水板在插设至设计深度后，由于排水板自重、桩靴的重力及土体摩擦力小于插管上提时对排水板的摩擦力，导致桩靴弹不开，从而导致整根回带的现象。

而采用散体材料桩的方式来对软土地基进行处理，是依靠碎石置换软土，并形成较周围软土强度较高的桩体来提高承载力和减小沉降的，而且散体材料桩主要材料为碎石，材料易采购，可就地取材，因此材料的成本较低，而且基础的稳定时间短，工后沉降量少。同时由于散体材料桩桩身之间存在较大的孔隙，可以在固结排水阶段作为排水通道。

然而散体材料桩的排水效果没有排水板好，而且容易产生於堵现象，同时由于随着散体材料桩加固深度的加深，桩身质量就随着下降，排水的效果受到较大的影响，固其排水的范围有限。

综上所述现有的排水板的结构存在排水范围不大，需要大面积密集打设排水板造成成本较高的问题，同时传统的排水板施工工艺容易造成排水板的回带和於堵问题，严重影响了排水板结构的排水效果。而散体材料桩也存在着排水效果较差的缺点；鉴于此，为实现扩大地基排水范围、防止排水路径的於堵的目的，目前亟需发明一种排水效果好、施工方便、能有效克服立体排水板回带问题和排水板於堵的排水结构。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种有效扩大排水板的排水范围，克服普通排水板施工时的回带问题，同时通过外包散体材料有效防治排水板的淤堵，与传统散体材料桩比具有更好的Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩及施工方法。

这种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩，包括Y形立体排水板、桩身和十字桩尖；所述的散体材料桩身内设置Y形立体排水板，Y形立体排水板的立体排水板芯体横截面呈Y形，即排水板侧板两两呈120°夹角，其外设置排水板外包滤膜，在Y形立体排水板侧壁设置有柔性加筋条，施工时Y形立体排水板顺着钢沉管内壁设置的导向槽插入钢沉管内，所述十字桩尖上设有桩尖钢板，所述桩尖钢板上设置与Y形立体排水板连接的带孔竖向连接钢板，通过销钉将Y形立体排水板与桩尖钢板连接，施工时Y形立体排水板与钢沉管压入地基至设计标高后，拉紧Y形立体排水板，向钢沉管内注入散体材料，振动拔管，形成桩身。

作为优选：所述Y形立体排水板的每个侧壁两侧中点处都均匀对称设置柔性加筋条。

作为优选：所述桩尖钢板直径略大于Y形立体排水板外包圆直径。

作为优选：根据Y形立体排水的外形尺寸在桩尖钢板上相应设置组与Y形立体排水板连接的带孔竖向连接钢板，同时在Y形立体排水板底部侧壁开孔，设置销钉将Y形立体排水板与桩尖钢板连接。

作为优选：所述钢沉管内侧每120°设置一条导向槽，总共三道，其宽度略大于Y形立体排水板的侧壁壁厚。

这种Y形立体排水板劲芯散体材料复合桩的施工方法，包括以下施工步骤：