[发明专利]一种用于浅层软土加固的碱渣-秸秆复合桩及成桩方式

说明书

本发明提供了一种用于浅层软土加固的碱渣‑秸秆复合桩及成桩方式，涉及复合桩技术领域，包括成桩筒、扇形钢片、连接叶片、秸秆、填芯料和实心垫板，所述扇形钢片设有三块，且分别通过连接叶片铰接在成桩筒的底部，所述秸秆位于成桩筒的内腔，所述填芯料设置在秸秆围成的空心圆柱内侧，所述实心垫板设置在填芯料的顶部，本发明通过利用秸秆作为围护结构，碱渣拌合物作为填芯料，再通过特制的成桩筒，形成碱渣‑秸秆复合桩，秸秆形成的桩体围护结构能够抵抗侧向土压力，使得碱渣拌合料形成稳定强度前保护其免受剪切破坏，利用碱渣‑秸秆复合桩达到挤密效果，来提高浅层软土路基的承载力及稳定性，起到加固效果，解决了浅层软土承载力低的问题。

技术领域

本发明涉及复合桩技术领域，具体为一种用于浅层软土加固的碱渣-秸秆复合桩及成桩方式。

背景技术

碱渣是氨碱法生产纯碱过程中产生的白色工业废渣，目前我国生产纯碱多采用氨碱法，经过多年的生产堆积了大量的碱渣，由于碱渣具有高碱性、高氯离子含量特性，导致其利用率低。通常只能采用堆填的方式，不仅占用的大量的土地资源，同时对周围环境造成严重影响，给社会的经济发展、生态建设带来一定压力；如何充分利用碱渣，这个问题早已引起政府高度重视。碱渣孔隙比大、含水量高、吸水性较强。碱渣的化学成分主要为碳酸钙、硫酸钙以及铁、铝、硅等氧化物。通过击实试验研究发现，碱渣含水量在一个较大范围时，但其对应的干容重变化范围很小，表明在相当大的含水量变化范围内，碱渣都可以被压密或击实至最大干容重，以便于压实；当碱渣与粉煤灰、水泥、石灰等材料拌合形成混合料时，具有一定的抗压、抗剪强度以及良好的水稳定性。

秸秆是农作物茎叶部分的总称，一般指小麦、水稻、玉米、棉花等农作物在收获籽实之后的剩余部分；对于秸秆的传统处理方式基本采用燃烧，燃烧秸秆产生大量的白色固体烟雾，造成严重的空气污染，对人体健康造成危害；

软土广泛分布于我国内陆及滨海区域，具有含水率高、承载力低、压缩变形量大的特性。当软土作为地基时容易产生较大变形、稳定性差，需要采取一定的措施进行处理。目前处理软土地基常用的方法有强夯法、预压法、换填法、化学固化法等。对于覆盖深度较浅的软土地基多采用换填法，换填法是将一定深度内的软土彻底挖除，换填稳定性能较好的土石等材料并将其压实达到规范要求。采用换填法将耗费大量性能优良的土、砂、石填料，而目前性能优良的填料匮乏情况严重。土、砂、石等填料多是开山毁田所得，与目前环保要求相违背。而且大面积换填工程量巨大、造价高。若能将秸秆与碱渣制成复合桩用来加固软土地基，不仅可以有效利用固废资源，保护环境，还可以大大的节约软土地基处理成本，一举多得，基于此，本发明设计了一种用于浅层软土加固的碱渣-秸秆复合桩及成桩方式，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于浅层软土加固的碱渣-秸秆复合桩及成桩方式，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于浅层软土加固的碱渣-秸秆复合桩，包括成桩筒、扇形钢片、连接叶片、秸秆、填芯料和实心垫板，所述扇形钢片设有三块，且分别通过连接叶片铰接在成桩筒的底部，所述秸秆设有多组，并围成空心圆柱，所述秸秆位于成桩筒的内腔，所述填芯料设置在秸秆围成的空心圆柱内侧，所述实心垫板设置在填芯料的顶部。

优选的，所述成桩筒的内侧焊接有竖向管道，所述扇形钢片的内侧设有连接管道，所述连接管道上穿接有钢丝绳，所述钢丝绳沿着竖向管道延伸至成桩筒的上端。

优选的，所述成桩筒的外侧壁上设有钢环，所述钢丝绳的末端系在钢环上，所述钢环距离成桩筒的上沿20cm。

优选的，所述成桩筒采用可重复利用的钢材制成，所述成桩筒直径为30-50cm，高度为1.5-2.5m。

优选的，所述扇形钢片的弧度为120°，所述扇形钢片的高度为30cm，厚度为5mm，且扇形钢片的侧边缘采用企口式形状。

优选的，所述竖向管道和连接管道为半圆形，半径为2cm。