[发明专利]一种预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法

权利要求书

1.一种预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制作扩底桩：扩底桩包括预制混凝土管桩(1)和桩端的锥头(102)；预制混凝土管桩(1)内形成上腔体(103)，锥头(102)内形成有下腔体(104)；预制混凝土管桩(1)侧壁自上向下成形有若干排与上腔体(103)连通的桩侧出水口(1a)；锥头(102)上成形有若干与下腔体(104)连通的桩端出水口(1b)；上腔体(103)内安装有活塞状结构(105)，活塞状结构(105)穿过有与下腔体(104)连通的第一管道(106)和与上腔体(103)连通的第二管道(107)；上腔体(103)与下腔体(104)互不连通；

步骤二、施工准备：勘测施工场地湿陷性黄土的天然孔隙比e、天然含水率w_c和比重d_s，场地整平，测量放样，按设计方案标注基桩位置；

步骤三、桩端静压沉桩及浸水：将扩底桩用打桩机以静压沉桩的方式将圆锥形的锥头(102)全部打入湿陷性黄土地基中，将第一预设压力的水流经第一管道(106)进入下腔体(104)，然后经过桩端出水口(1b)注入到桩底位置的湿陷性黄土中；

步骤四、桩身静压沉桩及桩侧浸水：继续利用打桩机将扩底桩以静压沉桩的方式压入地基中，待底部第1排桩侧出水口(1a)进入地基中后，将活塞状结构(105)调整到第1和第2排桩侧出水口(1a)中间，再将设定第二预设压力的水流经第二管道(107)进入活塞状结构(105)下方的上腔体(103)，然后经过桩侧出水口(1a)注入到桩侧处的地层中；待底部第2排桩侧出水口(1a)进入地基中后，再将侧密封盘(16)调整到第2和第3排桩侧出水口(1a)中间继续注水，如是重复，直至预制混凝土管桩(1)完全沉入地基中；

步骤五、湿陷性黄土地基浸水处理：分别得到桩侧和锥头(102)外周的湿陷性黄土的桩侧设计浸水量Q_c和桩底设计浸水量Q_b；监测的桩端进水管(3)和桩侧进水管(2)的流速q_b和q_c，调节第一预设压力和第二预设压力，使得下腔体(104)的出水量达到Q_b与上腔体(103)的出水量达到Q_c的时刻t相同；

步骤六、压力灌浆：以设定的第三预设压力将水泥净浆由第一管道(106)注入到桩底位置的湿陷性黄土中，待注浆量/体积Q_cs达到设定值后，停止注浆，注入桩底的水泥浆硬化后形成水泥浆扩大头(24)。

2.如权利要求1所述的预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法，其特征在于，所述桩侧设计浸水量Q_c为桩侧外周的黄土达到饱和时的浸水量，桩底设计浸水量Q_b为锥头(102)外周黄土达到饱和时的进水量。

3.如权利要求2所述的预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法，其特征在于，所述步骤五中，Q_c和Q_b计算方法为：

式中，d_e为预制混凝土管桩的渗水半径，与桩的布置形式及桩间距s有关，梅花形布桩时d_e＝1.05s，正方形布桩时d_e＝1.13s；L₁为预制混凝土管桩的桩身长度；L₂为锥头长度；d₁为预制混凝土管桩的外径；h₀为锥头以下处理厚度；e、w_c和d_s分别为湿陷性黄土的天然孔隙比、天然含水率和比重。

4.如权利要求1所述的预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法，其特征在于，所述步骤五中，所需的浸水处理时间t按下式进行估算：

5.如权利要求1所述的预浸水-挤密处理湿陷性黄土的扩底桩施工方法，其特征在于，所述步骤六中，

水泥浆扩大头(24)所需的注浆量/体积Q_cs按下式进行计算：

式中，d_p为设计的水泥浆扩大头的直径；d₁为预制混凝土管桩的外径。