[發明專利]一種側向擠土排水固結提高擠土樁樁基性能的方法

在審

• 申請號: 201710717904.X
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107268581A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 陳俊昂;劉啟波;王帥;鐘興;李少權
• 申請（專利權）人: 廣東省水利電力勘測設計研究院
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 廣州弘邦專利商標事務所有限公司44236
• 代理人: 張釔斌

技術領域

本發明涉及一種提高樁基性能的方法，尤其涉及一種側向擠土排水固結提高擠土樁樁基性能的方法，該方法尤其適用于高含水率淤泥軟土地基中的擠土樁。

背景技術

修建在軟土地基上的擋土或擋水建筑物，例如擋土墻、水閘閘室、船閘、導航墻等，因擋土或擋水的要求，需要承受著較大的水平方向荷載。為滿足這樣的擋土或擋水結構的抗滑穩定要求，一般需要對地基進行處理。

擠土樁便是常用的一種地基處理方式，包括預制混凝土樁、鋼管樁、沉管灌注樁等。擠土樁是指在成樁過程中，造成大量擠土，使樁周圍土體受到嚴重撓動，土的工程性質有很大改變的樁，擠土過程引起的擠土效應主要是地面隆起和土體側移，導致對周邊環境影響較大。這種成樁方法以及在成樁過程中產生的此種擠土效應的樁稱為擠土樁。

擠土樁這種地基處理方式有優點，但在高含水率淤泥軟土地基中使用時存在著以下的缺陷：

(1)樁周地基土體側向抗力是影響樁水平向承載力的重要因素，而高含水率淤泥軟土的土體側向抗力指標低，致使樁的水平向承載力小；

(2)成樁過程中的擠土效應可能引起灌注樁斷樁、縮頸等質量事故，對于預制混凝土樁或鋼管樁可能導致樁體上浮，降低承載力，增大沉降等負面影響。因此，為了避免上述負面影響，在高含水率淤泥軟土地基中，當采用擠土樁時，通常樁中心距不小于4～4.5倍樁體直徑。但是，當擋土或擋水建筑物地基基礎中需要布置較多數量的樁時，為滿足樁中心距的要求，會導致基礎平面較大，造成基礎占地范圍大、開挖量大、造價高等缺點；

(3)由于高含水率淤泥軟土地基滲透性小，固結緩慢，施工后的固結可能致使建筑物基礎與土體脫空，固結對樁基產生負摩擦力等不利現象。

因此，針對擠土樁在高含水率淤泥軟土地基使用時存在的負面缺陷，迫切需要尋求一種解決方法，改善擠土樁樁基性能，克服上述缺陷，減少工程造價。

發明內容

針對以上不足，本發明根據擠土樁成樁特點及高含水率淤泥軟土物理力學特征，針對擠土樁在高含水率淤泥軟土地基使用時存在的負面缺陷，提供一種施工簡單、造價低、對提高樁基水平向承載力、降低樁基最小樁中心距要求、降低樁周土體負摩擦力等樁基性能改善效應高的方法。

本發明通過以下方案達到上述目的：

一種側向擠土排水固結提高擠土樁樁基性能的方法，所述方法包括在施工擠土樁之前，在擠土樁之間的地基中插入一條以上的豎向排水體，再進行擠土樁施工。

優選的，所述豎向排水體可采用塑料排水板或砂石樁等具有強透水性的結構。

優選的，每條豎向排水體距離擠土樁在1.2m以內。

優選的，所述兩根擠土樁之間的地基中插入豎向排水體的數量為一條以上，距離擠土樁在1.2m以內。

進一步優選的，所述兩根擠土樁之間的地基中插入豎向排水體的數量為兩條。

進一步優選的，所述兩根擠土樁之間的地基中插入豎向排水體的數量為兩條，每條豎向排水體距離擠土樁在1.2m以內。

在一個優選的實施例中，所述方法包括在施工擠土樁之前，在擠土樁之間的地基中插入一條以上的豎向排水體形成排水通道，再進行擠土樁施工，利用樁的擠土效應使樁周土體受到側向擠壓進行排水固結。

優選的，所述方法能提高樁周土體物理力學指標，例如內摩擦角、粘聚力可提高20％～30％，從而達到提高樁基性能，可提高樁的水平向承載力達25％～35％，減少最小樁中心距要求1～1.5倍樁體直徑。

本發明創新地是在施工擠土樁前，在擠土樁之間的地基中插入豎向排水體形成排水通道；接著，在施工擠土樁時，利用樁的擠土效應，使樁周的土體受到側向擠壓進行排水固結。試驗證實，通過本發明的方法，可提高樁周土體物理力學指標，從而更好地提高樁基性能。

本發明方法特別適用于高含水率淤泥軟土地基中的擠土樁。

本發明的有益效果在于：

(1)由于樁周土體得到排水固結，土體側向抗力增大，從而樁的水平向承載力增大；

(2)由于排水通道的存在，樁施工時，高飽和度軟土中的孔隙水可得到有效的排水，可減少成樁過程中的擠土效應的負面影響，從而可減少樁距，縮小基礎平面尺寸；

(3)由于樁周軟土在施工時得到固結，施工后建筑物基礎與土體脫空的可能性減少，施工后樁周土體固結對樁基產生的負摩擦力減少。本發明的方法施工簡單、造價低、對樁基性能改善效應高。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式中擠土樁和豎向排水體的俯視圖；