本发明涉及地基处理技术领域，特别涉及一种预制管桩的新型植桩工艺及所形成的桩体。
背景技术：
原状土又称不扰动土，其与扰动土相比虽然没有物理成分和化学成分的改变，但保持了天然结构和天然含水率；因此，原状土在长久未发生扰动的情况下，其土体结构相对稳定，如若打桩，桩体受到的土体摩擦力相对较大。
注浆技术是一种将浆液压送到建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的施工工艺。通过注浆可以提高被灌地层或建筑物的抗渗性和整体性，改善地基条件，保证水工建筑物安全运行。
由于桩体在实际工况中主要承担竖向荷载，因此需要保证其在土层中的满足一定竖向承载力的要求。但是，对于如淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等类型的软弱土层来说，则需要有必要对桩体结构及施工工艺进行改进，在植桩过程中实现对桩间土的挤密加固，充分发挥和利用地基土的承载潜力，以有效地解决软土地基承载力不足的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种适用于软弱土层，有效提升桩体竖向承载力，同时能够减少对桩体破坏的预制管桩的新型植桩工艺。
本发明的另一目的是提供一种采用上述预制管桩的新型植桩工艺所形成的桩体。
为此，本发明技术方案如下：
一种预制管桩的新型植桩工艺，步骤如下：
s1、将预制管桩入土范围内的原状土通过强制搅拌形成扰动土，强制搅拌直径为预制管桩直径的1.1～1.2倍；
s2、在预制管桩的预制过程中预埋多条注浆通道和开设在预制管桩侧壁上的多个分别与每条注浆通道一一对应且贯通的出浆口，使预制管桩入土范围内的每一层软弱土层内对应至少一个出浆口，预制管桩桩端设有一个出浆口；
s3、将预制管桩通过自重下沉、静压下沉或低次数振动下沉的方式植入地下；
s4、通过注浆通道向目的土层注入由7％～15wt.％的固化剂、1％～10wt.％的外掺剂和余量的水配置的浆液、固化，使预制管桩附近处土层经固化剂和外掺剂混合固化后形成无侧限抗压强度为0.3～2mpa的加固土。
优选，在步骤s2中，注浆通道为预埋在预制管桩内的一次性注浆管，其内径为8mm；外径为12mm；内径公差为±0.3mm。该一次性注浆管可直接购买自市售产品。
步骤s4中，固化剂可选用水泥；外掺剂则根据土壤具体情况选择相应的一种添加剂或多种添加剂的混合物，如早强剂、缓凝剂、减水剂等；然后将总量为1％～10wt.％的外掺剂、7％～15wt.％的水泥和余量的水混合均匀后形成浆液注浆。
此外，在步骤s4的注浆过程中，当软弱土层为风化岩、非饱和黏性土或粉土时，注浆压力为3～10mpa；当软弱土层为饱和土层时，注浆压力为1.2～4mpa；注浆过程的注浆流量为20～75l/min。
本专利技术方案还包括采用上述预制管桩的新型植桩工艺形成的桩体。
该预制管桩的新型植桩工艺用于预制桩的植入，在淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软弱土层中注入固化剂和外掺剂使得加固效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度提升；桩侧阻力及桩端阻力增大，桩体竖向承载力有效提升；在施工中减少甚至消除锤击沉桩，减少对桩体破坏，减少对环境的污染，包含噪音污染及水污染，节省投资。
附图说明
图1为本发明的预制管桩的新型植桩工艺所称管桩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
如图1所示为一种采用预制管桩的新型植桩工艺制备的桩体。该桩体包括值桩于软弱土层中的预制管桩3和形成于桩端和预制管桩3在位于地下软弱土层位置处形成三处固定土体5，以增大桩端和桩侧的阻力，进一步增强桩体的竖向承载力。
该预制管桩的新型植桩工艺具体步骤如下：
s1、将预制管桩3入土范围内的原状土通过深层搅拌机械强制搅拌为疏松土壤，即形成扰动土；其中，对原状土进行强制搅拌后的形成的扰动土层的直径为预制管桩3直径的1.1～1.2倍；
在步骤s1中，通过在地层深部就地将软土强制搅拌，使原状土扰动成为塑性更强的扰动土，以降低桩下沉过程中需要克服的土体摩擦力，即提升步骤s2的沉桩过程的施工效率；
s2、由于在预制管桩3入土范围内共包含两个层深大约为2000mm的软弱土层2，因此，对应地，预制管桩3在其预制过程中将三条一次性注浆管预埋在管桩内形成三条注浆通道4，同时在预制管桩3的侧壁上开设有的三个分别与每条注浆通道4一一对应且贯通的出浆口，用于在沉桩后，通过注浆通道4向目的地层进行注浆；
具体地，开设预制管桩3的侧壁上的三个出浆口中，一个出浆口开设在邻近桩端(即预制管桩3的底端)的管桩侧壁上，另外两个出浆口开设的位置分别对应预制管桩3入土范围内的两个软弱土层2处且位于每个软弱土层2的中间深度处，用于后续在步骤s4中，将注浆分别注入至桩端土层和两个软弱土层2处；其中，预埋在预制管桩3内的一次性注浆管的内径为8mm，外径为12mm，内径公差为±0.3mm。
s3、将预制管桩3采用自重下沉、静压下沉或低次数振动下沉的方式植入地下；具体地，由于在步骤s1中对沉桩处的原状土进行机械搅拌，使其形成扰动土，因此在沉桩施工中可以直接采用自重下沉或静压下沉的方式，也可以根据软弱土层2的实际土层情况采用低次数振动(即锤击沉桩的次数不超过5次)下沉的方式，实现在施工中减少甚至消除锤击沉桩，以减少对桩体的破坏和相应造成的环境的污染，如噪音污染和水体污染等；
s4、通过注浆通道4向目的土层注入由15wt.％水泥、8wt.％早强减水剂和余量的水组成并混合均匀形成的浆体，使其渗入目的地层并与地层土并经90天固化周期后形成具有一定无侧限抗压强度的加固土5；其中，由于该地层中的两个软弱土层2均为非饱和黏性土，因此注浆压力设定为10mpa，注浆流量为70l/min。
经测试，取相同土体和相同配比的浆体在与地下土层相同的实验环境下，土体和浆体经过掺合并固话90天后的无侧限抗压强度为0.3～2mpa；经过理论计算，相应形成在桩端和桩侧处的固定土5，使桩侧阻力和桩端阻力有效增大，相对于单独将预制管桩3进行沉桩作业后的桩体的竖向承载力，该新型植桩工艺形成的桩体的竖向承载力至少增大20％。
上述参照实施例对一采用
本技术：
公开预制管桩的新型植桩工艺制备的桩体进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。