[發明專利]一種褶皺樁及其施工方法

有效

• 申請號: 201610708956.6
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN106120715B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 王新泉;項鵬飛;崔允亮;徐文軼
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: E02D5/24
• 分類號: E02D5/24;E02D3/10;E02D3/11
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 張羽振

技術領域

本發明屬于地基加固工程領域，特別涉及一種褶皺樁及其施工方法，適用于飽和軟土地基處理施工。

背景技術

隨著現代化建設，我國工程建設的范圍越來越廣泛、數量越來越龐大。我國東南沿海如上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門、深圳和廣州等沿海地區,以及昆明和武漢等內陸地區，都是我國經濟很發達的地區，各種工程建設尤其多，但這些地區的土質主要為軟土。軟土具有含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、滲透性小、抗剪強度低、固結系數小等特點，正是由于這些缺點，在工程中遇到軟土地基必須進行處理。在實際工程中會遇到各種各樣的軟土地基處理問題，需要用到不同的軟土加固方法。

綜上所述可知，不斷發明、改進適用于各種軟土地基處理的方法，從而進一步提高工程質量，創造更大的經濟效益是十分必要。一種褶皺樁及其施工方法正是根據這一要求，為處理飽和軟土地基而提出的。

發明內容

為針對性地解決上述問題，本項目提出一種褶皺樁及其施工方法，褶皺樁在成樁過程中能夠促使空隙水壓力的消散，有效防止成樁過程中產生浮樁、斷樁，利于沉樁沉樁完成后承載力恢復，覆蓋在褶皺樁表面的鋼片被腐蝕之后提高樁-土界面強度，后期電滲可促進樁周土體強度提高以及樁身側摩阻力的提高和樁端端承力的提高。為飽和軟土地基處理的工程帶來巨大經濟效益。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：

一種褶皺樁，所述褶皺樁主體為預制空心樁，預制空心樁表面均勻地設置4條豎向的凹槽，用4塊導電塑料排水板分別覆蓋在褶皺樁4個凹槽的外表面，與凹槽外表面緊密相貼，用四塊鋼片分別覆蓋在4塊導電塑料排水板上，相隔一定的間距用鋼環固定，最終整根褶皺樁呈空心圓柱狀。

所述鋼片為圓弧形條狀，弧度為50°。

所述預制空心樁凹槽的外表面為若干個半圓弧面在豎直方向首尾連接組成。

所述鋼環直徑等于褶皺樁樁徑，間距為褶皺樁樁徑的1-2倍。

所述導電塑料排水板為圓弧形條狀，弧度為60°，緊密的貼在預制空心樁凹槽處。

一種褶皺樁的施工方法，包括以下步驟：

1）預制褶皺樁：根據設計要求工廠加工預制空心樁，將導電塑料排水板緊密貼于預制空心樁凹槽處，將鋼片覆蓋在導電塑料排水板上，相隔一定間距采用鋼環固定；

2）施工前準備：場地清平，機械行走軌道鋪設，機械進場 ；

3）褶皺樁植入：將褶皺樁植入到設計的土體深度,避免異物進入導電塑料排水板；

4）電滲固結：導電塑料排水板通過絕緣導線連接，將一排樁上的導電塑料排水板通過同一根導線連接直流電源正極，作為陽極；在每根褶皺樁四周設置四塊獨立導電塑料排水板，每一塊獨立的導電塑料排水板分別正對著褶皺樁上的一塊導電塑料排水板，通過一根導線連接直流電源負極，作為陰極，進行電滲固結；

5）施工完成：持續進行電滲加固工作，覆蓋在褶皺樁表面的鋼片不斷被腐蝕，飽和軟土地基中的孔隙水不斷遠離褶皺樁，褶皺樁樁周土體不斷自密實，直至地基滿足承載力設計要求，再進行后續工程施工。

本發明具有以下特點和有益效果：

1、 本發明采用褶皺樁，由于褶皺樁本身的特性，可大量節省制樁過程中混凝土的用量。

2、 本發明采用導電塑料排水板緊密貼在褶皺樁凹陷處，在塑料導電排水板上覆蓋了一層鋼片，使褶皺樁整體呈規則的空心圓柱，能減少沉樁時受到的土體的阻力，提高沉樁速度。

3、 本發明在沉樁過程中，飽和軟土中的孔隙水由于沉樁時的擠壓力，不斷通過塑料排水板往上排水，促使超孔隙水壓力消散，從而防止了浮樁、斷樁現象的產生。

4、 本發明采用褶皺樁，外側有4條豎向凹槽，凹槽外表面為若干個半圓弧面首尾連接組成，在電滲作用下，外側的鋼片產生電化學腐蝕，土體和褶皺樁凹槽外表面上的導電塑料排水板充分接觸，從而能夠增大樁身與土體的接觸面積，提高樁側摩擦力，同時提高褶皺樁凹槽外表面半圓弧面的承載力。

5、 本發明采用褶皺樁，褶皺樁主體為預制空心樁，能夠增大樁身與土體的接觸面積，進一步增加樁身的摩擦力。

6、 本發明采用電滲固結，促使飽和軟土中的孔隙水遠離樁身，促進樁周土體強度提高，從而進一步提高樁端承載力，提高褶皺樁凹槽外表面半圓弧面的承載力，提高樁側摩擦力。

附圖說明

圖1為褶皺樁剖面圖

圖2褶皺樁截面圖

圖3褶皺樁聯合電滲加固軟土地基系統平面布置圖

圖4褶皺樁立體圖