本發(fā)明屬于飽和軟土地基處理領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種適用于飽和軟土的碎石樁施工方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的長足進步以及國內(nèi)城市化的加速，使得建筑用地日益緊張，很多建筑不得不修建在并不適合作為建筑基礎(chǔ)的地基上。而在我國分布較廣的濱海、湖沼、谷地、河灘等地區(qū)大面積的軟土，越來越多被用于修建各種大型建筑中。

飽和軟土作為一種典型不良地基，其物理學(xué)特性為高孔隙比、高含水量、低強度、且高壓縮性，具有明顯的流變性。在樁基礎(chǔ)施工中，由于飽和軟土的這些工程特性，在采用沉管碎石樁時，沉管擠土施工時會對樁周軟土產(chǎn)生強烈的干擾，在施打相鄰的樁時，會對先打的樁體產(chǎn)生擠土效應(yīng)，引起相鄰樁基礎(chǔ)出現(xiàn)傾斜變形的問題，影響樁的承載力，當(dāng)相鄰樁體距離小于樁體直徑的6倍時，甚至?xí)?dǎo)致樁體整個廢掉。

因此，在采用碎石樁施工時，必須進行充分的處理施工，滿足小樁徑近距離的碎石樁施工，保證小樁徑的承載力和強度，克服施打樁體時，對相鄰樁體造成傾斜變形的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種適用于飽和軟土的碎石樁施工方法，保證樁徑在500～600mm時，采用梅花型樁分布使，克服了擠土效應(yīng)，樁體不會出現(xiàn)傾斜變形的問題。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種適用于飽和軟土的碎石樁施工方法，施工地由深度為h的飽和軟土和位于飽和軟土下方的硬土構(gòu)成，包括以下步驟：

步驟一、定位樁孔位置后，將第一無縫鋼套管沉入硬土中一定深度，并在第一無縫鋼套管內(nèi)進行成孔施工，所述第一無縫鋼套管的管徑D略小于樁徑長度；

步驟二、將第二無縫鋼套管沉入硬土中，所述第二無縫鋼套管管徑小于2/3D，且較第一無縫鋼套管沉入深度深1-2m；所述第二無縫鋼套管與所述第一無縫鋼套管同軸設(shè)置，之后在第二無縫鋼套管內(nèi)進行成孔施工；

其中，所述第二無縫鋼套管位于飽和軟土中從上往下長度為2/3h的截斷上間隔設(shè)置有多個刻度板，上下相鄰刻度板之間的距離為3～6m；

步驟三、采用級配碎石填料填筑第二無縫鋼套管內(nèi)的樁孔，并用夯錘壓實；

步驟四、采用級配碎石填料填筑第一無縫鋼套管和第二無縫鋼套管之間的樁孔至與最下方的刻度板平齊，并用夯錘壓實；

步驟五、沉放鋼筋籠于第一無縫鋼套管和第二無縫鋼套管之間，所述鋼筋籠整體為上大下小的圓臺結(jié)構(gòu)，其高度為兩個相鄰刻度板之間距離的1/2～3/5，所述鋼筋籠的內(nèi)側(cè)面鋪設(shè)有土工布；采用級配碎石填料填筑第一無縫鋼套管和第二無縫鋼套管之間的樁孔至與下方第二個刻度板平齊，并用夯錘壓實；

步驟六、重復(fù)步驟五至達到飽和軟土的頂層，且位于上方的鋼精籠的上底和下底的半徑分別大于相鄰下方鋼筋籠的上底和下底的半徑，之后用級配碎石填料填筑至樁頂設(shè)計標高。

優(yōu)選的是，沉管碎石樁樁位按梅花樁或方格樁布置，相鄰樁間距為樁徑的3倍以上。

優(yōu)選的是，還包括：

步驟七、拔除第二無縫鋼套管、再次用夯錘壓實，進行施工與第一根樁相鄰的樁，之后，再拔除第一根樁的第一無縫鋼套管。

優(yōu)選的是，還包括：

步驟七、拔除第二無縫鋼套管、再次用夯錘壓實，之后拔除第一無縫鋼套管，完成此根樁作業(yè)，之后再進行下一根樁的作業(yè)。

優(yōu)選的是，步驟二中，第二無縫鋼套管沉入硬土中前，其內(nèi)壁固定有土工布，所述土工布上設(shè)置多個黏膠點與第二無縫鋼套管固定。

優(yōu)選的是，樁徑長度為500～600mm。

優(yōu)選的是，所述步驟五和步驟六中在級配碎石填料中加入了0.1～0.2％的聚酰亞胺纖維；

所述步驟五和步驟六中在級配碎石填料的粒徑為3mm～5cm。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、本申請適用于小直徑的樁于飽和軟土中的施工，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用成孔工藝時，由于軟土對其擾動效應(yīng)大，降低了樁的承載力，因此只適用于大直徑樁，而無法插打小直徑樁的問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中由于飽和軟土的性質(zhì)，一般要求樁距要大于6倍的樁徑，本申請通過分級成樁以及下特定結(jié)構(gòu)的鋼筋籠，使樁體上部具有倒金字塔型的保護結(jié)構(gòu)，從而可實現(xiàn)小樁距施工。

3、采用邊夯錘壓實，邊下直徑逐漸擴大的鋼筋籠，使樁體周圍的飽和軟土重新排列密實、減小了軟土的孔隙，多個鋼筋籠替代了部分的級配碎石填料，能夠增加樁體側(cè)向強度，克服擠土效應(yīng)造成的樁傾斜問題。

4、土工布由于和填筑料之間的摩擦力，使土工布依然呈圓柱狀圍繞第二無縫鋼套管中的填筑料，能夠提高樁體的排水效果，減少樁內(nèi)水排出的固結(jié)時間。

5、在與飽和黏土接觸的位于第二無縫鋼套管外側(cè)面的級配碎石填料中加入聚酰亞胺纖維，抗剪強度大大提高，對飽和軟土具有緩沖作用，防止工后樁體沉降。

通過設(shè)置倒圓臺結(jié)構(gòu)的鋼筋籠，克服樁體距離近時，打新樁對樁周軟土產(chǎn)生強烈的干擾，導(dǎo)致相鄰樁體側(cè)向由于擠土效應(yīng)上部傾斜變形

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明完成步驟一～步驟三的施工示意圖；

圖2為本發(fā)明完成步驟四～步驟六的施工示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1～2所示，其中，a為沉放第一無縫鋼套管1、b為成孔施工、c為沉放第二無縫鋼套管、d為填筑第二無縫鋼套管內(nèi)的樁孔、e為步驟四、f～i為步驟五～步驟六、j’為拔除第一無縫鋼套管1和第二無縫鋼套管的成樁。

本發(fā)明提供一種適用于飽和軟土的碎石樁施工方法，施工地由深度為h的飽和軟土和位于飽和軟土6下方的硬土7構(gòu)成，本申請的施工方法適用于大直徑(800～1600mm)以及小直徑(500～700mm)碎石樁于飽和軟土中的施工，具體包括以下步驟：

步驟一、定位樁孔位置后，進行沖孔作業(yè)，之后將第一無縫鋼套管1沉入硬土中一定深度(該深度針對不同施工場地會有一個設(shè)計深度)，并在第一無縫鋼套管1內(nèi)進行成孔施工，成孔設(shè)備為旋挖鉆機2，所述第一無縫鋼套管1的管徑D略小于樁徑長度。

步驟二、將第二無縫鋼套管3沉入硬土中，所述第二無縫鋼套管3管徑小于2/3D，且較第一無縫鋼套管1沉入深度深1-2m；所述第二無縫鋼套管3與所述第一無縫鋼套管1同軸設(shè)置，之后在第二無縫鋼套管3內(nèi)進行成孔施工，第二無縫鋼套管內(nèi)僅需對較第一無縫鋼套管深的硬土進行成孔。

其中，所述第二無縫鋼套管3位于飽和軟土中從上往下長度為2/3h的截斷上間隔設(shè)置有多個刻度板4，上下相鄰刻度板4之間的距離為3～6m。

步驟三、采用級配碎石填料填筑第二無縫鋼套管3內(nèi)的樁孔，并用夯錘壓實。

步驟四、采用級配碎石填料填筑第一無縫鋼套管1和第二無縫鋼套管3之間的樁孔至與最下方的刻度板4平齊，并用夯錘壓實。

步驟五、沉放鋼筋籠5于第一無縫鋼套管1和第二無縫鋼套管3之間，所述鋼筋籠5整體為上大下小的圓臺結(jié)構(gòu)，其高度為兩個相鄰刻度板4之間距離的1/2～3/5，所述鋼筋籠5的內(nèi)側(cè)面鋪設(shè)有土工布；采用級配碎石填料填筑第一無縫鋼套管1和第二無縫鋼套管3之間的樁孔至與下方第二個刻度板4平齊，并用夯錘壓實。在飽和軟土中，由于樁基礎(chǔ)上方易變形，采用邊夯錘壓實，邊下直徑逐漸擴大的鋼筋籠5，使樁體周圍的飽和軟土重新排列密實、減小了軟土的孔隙，多個鋼筋籠5替代了部分的級配碎石填料，能夠增加樁體側(cè)向強度，克服擠土效應(yīng)造成的樁傾斜問題。

步驟六、重復(fù)步驟五至達到飽和軟土的頂層，且位于上方的鋼精籠的上底和下底的半徑分別大于相鄰下方鋼筋籠5的上底和下底的半徑，之后用級配碎石填料填筑至樁頂設(shè)計標高。

在上述技術(shù)方案中，級配碎石填料優(yōu)選的是卵石等硬質(zhì)散體材料，含泥量應(yīng)少于5％。

在另一種技術(shù)方案中，沉管碎石樁樁位按梅花樁或方格樁布置，相鄰樁間距為樁徑的3倍以上，現(xiàn)有技術(shù)中由于飽和軟土的性質(zhì)，一般要求樁距要大于6倍的樁徑，本申請通過分級成樁以及下特定結(jié)構(gòu)的鋼筋籠5，使樁體上部具有倒金字塔型的保護結(jié)構(gòu)，從而可實現(xiàn)小樁距施工。

在另一種技術(shù)方案中，還包括：

步驟七、拔除第二無縫鋼套管3、再次用夯錘壓實，進行施工與第一根樁相鄰的樁，之后，再拔除第一根樁的第一無縫鋼套管1，在施工完相鄰樁體后再拔除第一無縫鋼套管1相應(yīng)的能提高對碎石樁體的約束力，進一步消除了周圍施工對鄰近樁體的不利影響。拔第二無縫鋼管時，啟動拔管后，先振留30s，之后每拔管1m，停止拔管，振動30s后繼續(xù)拔管，直到第二無縫鋼管拔出；拔第一無縫鋼管時，啟動拔管后，先振留30s，之后每拔管1m，停止拔管，振動30s后繼續(xù)拔管，直到第一無縫鋼管拔出。采用該工藝拔出兩個鋼套管，使周圍飽和軟土收到的振密、擠密效果好。

在另一種技術(shù)方案中，還包括：

步驟七、拔除第二無縫鋼套管3、再次用夯錘壓實，之后拔除第一無縫鋼套管1，完成此根樁作業(yè)，之后再進行下一根樁的作業(yè)。拔第二無縫鋼管時，啟動拔管后，先振留30s，之后每拔管1m，停止拔管，振動30s后繼續(xù)拔管，直到第二無縫鋼管拔出；拔第一無縫鋼管時，啟動拔管后，先振留30s，之后每拔管1m，停止拔管，振動30s后繼續(xù)拔管，直到第一無縫鋼管拔出。采用該工藝拔出兩個鋼套管，使周圍飽和軟土收到的振密、擠密效果好。

在另一種技術(shù)方案中，步驟二中，第二無縫鋼套管3沉入硬土中前，其內(nèi)壁固定有土工布，所述土工布上設(shè)置多個黏膠點與第二無縫鋼套管3固定。在該技術(shù)方案中，由于第一無縫鋼套管1已經(jīng)沉入硬土中，管內(nèi)的土石已經(jīng)清除，沉入第二無縫鋼套管3時，可以僅通過設(shè)置黏膠點對土工布基本固定，在填筑第二無縫鋼套管3時，用夯錘壓實過程中，會使土工布與第二無縫鋼套管3分離，因此，在拔出第二無縫鋼套管3后，土工布由于和填筑料之間的摩擦力，使土工布依然呈圓柱狀圍繞第二無縫鋼套管3中的填筑料，能夠提高樁體的排水效果，減少樁內(nèi)水排出的固結(jié)時間。

在另一種技術(shù)方案中，樁徑長度為500～600mm。在該技術(shù)方案中本申請的施工方法適用于小直徑的樁于飽和軟土中的施工，克服了現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)成孔工藝時，由于軟土對其擾動效應(yīng)大，降低了樁的承載力，因此只適用于大直徑樁，而無法插打小直徑樁的問題。

在另一種技術(shù)方案中，所述步驟五和步驟六中在級配碎石填料中加入了0.1～0.2％的聚酰亞胺纖維。所述步驟五和步驟六中在級配碎石填料的粒徑為3mm～5cm。在與飽和黏土接觸的位于第二無縫鋼套管3外側(cè)面的級配碎石填料中加入聚酰亞胺纖維，抗剪強度大大提高，對飽和軟土具有緩沖作用，防止工后樁體沉降。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。