一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩及其施工方法与流程

本发明属于地基加固工程领域，特别涉及一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩及其施工方法，适用于联合电渗固结法处理高含水率的软土地基。

背景技术：

我国大江大河沿岸以及沿海地区广泛分布着软土地基，在工程中遇到软土地基都需要根据实际情况用合适的方式进行处理。由此可见不断发明、改进适用于各种软土地基处理的方法，从而进一步提高工程质量，创造更大的经济效益是十分必要。一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩及其施工方法正是根据这一要求，为处理高含水率软土地基而提出的。

技术实现要素：

为针对性地解决上述问题，本项目提出一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩及其施工方法，该预制扩底变径桩克服了现场浇筑的变径桩成桩质量差的缺陷；该预制扩底变径桩缩径处套有钢套筒，使该变径桩整体呈圆柱状，减少沉桩时受到的土体的阻力，提高沉桩速度；该预制扩底变径桩可以在电渗过程中通过超强PVC管灌注0.25％的NaCl溶液，提高电渗固结效率；该预制扩底变径桩桩底进行扩大处理，且桩端植入持力层，能提供更大的桩端承载力。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩，其特征在于所述预制扩底变径桩侧面包裹着碳纤维布，预制扩底变径桩扩径处呈形，直径为缩径处直径的1.5～2倍，厚0.5～0.8m，相邻两处预制扩底变径桩扩径处间距为2～3m，预制扩底变径桩底部直径与扩径处直径相同，预制扩底变径桩缩径处用钢套筒套住，钢套筒内填满含0.25％的NaCl溶液的淤泥，预制扩底变径桩扩径处插有两根超强PVC管，超强PVC管一直从预制扩底变径桩桩顶延伸到预制扩底变径桩桩底部。

所述钢套筒长度略长于两处预制扩底变径桩扩径处的间距，直径略大于预制扩底变径桩扩径处直径，钢套筒与预制扩底变径桩接触处垫有橡胶垫片，并做密封、加固处理。

所述超强PVC管直径为预制扩底变径桩扩径处直径的1/10，超强PVC管侧面均匀的钻有直径2～3cm的圆孔。

一种用于处理软土地基的预制扩底变径桩的施工方法包括以下步骤：

1)加工预制扩底变径桩：根据设计要求，加工预制扩底变径桩，将碳纤维布包裹在预制扩底变径桩的侧面；预制扩底变径桩缩径处用钢套筒套住，钢套筒与预制扩底变径桩接触处垫上橡胶垫片，并做密封处理、加固处理，通过超强PVC管向钢套筒内灌满含0.25％的NaCl溶液的淤泥，用塞子塞住超强PVC管管口。

2)施工前准备：场地清平，机械行走轨道铺设，机械进场；

3)植入预制扩底变径桩：将加工好的预制扩底变径桩按照设计要求植入到土体中。

4)进行电渗固结：将预制扩底变径桩上的碳纤维布用导线与电源的正极相连作为阳极，外包纱布的带孔圆形钢管用导线与电源负极相连作为阴极，进行电渗固结，真空泵不断将阴极中产生的水抽出。同时每隔一段时间向超强PVC管中灌注0.25％的NaCl溶液。

5)施工完成：持续进行电渗加固工作，钢套筒不断被腐蚀，软土地基中的孔隙水不断远离预制扩底变径桩，预制扩底变径桩桩周土体不断自密实，直至地基满足承载力设计要求，再进行后续工程施工。

本发明具有以下特点和有益效果：

1、本发明采用的预制扩底变径桩缩径处用钢套筒套住，使该变径桩整体呈圆柱状，减少沉桩时受到的土体的阻力，提高沉桩速度。

2、本发明采用的预制扩底变径桩缩径处用钢套筒套住，钢套筒内灌满含0.25％的NaCl溶液的淤泥以及随着电渗固结的进行，通过超强PVC管灌注0.25％的NaCl溶液，能提高电渗固结效率。

3、本发明采用的预制扩底变径桩桩底进行扩大处理，且桩端植入持力层，能提供更大的桩端承载力。

4、本发明采用预制扩底变径桩克服了现场浇筑的变径桩成桩质量差的缺陷。

附图说明

图1为用于处理软土地基的预制扩底变径桩剖面图。

图2为用于处理软土地基的预制扩底变径桩截面图。

图3为预制扩底变径桩联合电渗加固软土地基系统平面布置图。

图中标号说明：1-塞子；2-软土层；3-橡胶垫片；4-钢套筒；5-含0.25％的NaCl溶液的淤泥；6-超强PVC管；7-预制扩底变径桩；8-碳纤维布；9-持力层；10-外包纱布的带孔圆形钢管；11-排水管；12-真空泵；13-导线；14-电源。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

本发明用于高含水率的软土地基处理施工。

图1表示的是该用于处理软土地基的预制扩底变径桩剖面图，预制扩底变径桩7缩径处用钢套筒4套住，钢套筒4与预制扩底变径桩7接触处垫上橡胶垫片3，并做密封处理、加固处理，超强PVC管6一直从预制扩底变径桩7桩顶延伸到预制扩底变径桩7桩底部，通过超强PVC管6向钢套筒4内灌注满含0.25％的NaCl溶液的淤泥5，预制扩底变径桩7整体呈圆柱型，桩端植入持力层9。图2表示的是该用于处理软土地基的预制扩底变径桩截面图。图3表示的是该用于处理软土地基的预制扩底变径桩联合电渗加固软土地基系统平面布置图，该用于处理软土地基的预制扩底变径桩7通过导线13与电源14正极相连，作为阳极；外包纱布的带孔圆形钢管10通过导线13与电源14负极相连，作为阴极，进行电渗固结，电渗过程中阴极产生的水通过真空泵12抽出。

具体施工时，按照下述施工步骤：

1)加工预制扩底变径桩：根据设计要求，加工预制扩底变径桩7，将碳纤维布8包裹在预制扩底变径桩7的侧面；预制扩底变径桩7缩径处用钢套筒4套住，钢套筒4与预制扩底变径桩7接触处垫上橡胶垫片3，并做密封处理、加固处理，通过超强PVC管6向钢套筒4内灌满含0.25％的NaCl溶液的淤泥5，用塞子1塞住超强PVC管6管口。

2)施工前准备：场地清平，机械行走轨道铺设，机械进场；

3)植入预制扩底变径桩：将加工好的预制扩底变径桩7按照设计要求植入到土体中。

4)进行电渗固结：将预制扩底变径桩7上的碳纤维布8用导线13与电源14的正极相连作为阳极，外包纱布的带孔圆形钢管10用导线13与电源14负极相连作为阴极，进行电渗固结，真空泵12不断将阴极中产生的水抽出。同时每隔一段时间向超强PVC管6中灌注0.25％的NaCl溶液。

5)施工完成：持续进行电渗加固工作，钢套筒4不断被腐蚀，软土地基中的孔隙水不断远离预制扩底变径桩7，预制扩底变径桩7桩周土体不断自密实，直至地基满足承载力设计要求，再进行后续工程施工。