[发明专利]一种消除黄土湿陷性的预制桩复合地基施工方法

说明书

本发明公开了一种消除黄土湿陷性的预制桩复合地基施工方法，该方法包括以下步骤：1)施工准备；2)振点定位；3)高压喷气；4)振动下沉；5)提升成孔；6)预制桩插入；7)沉桩；8)施工结束。本发明是在传统预制桩复合地基施工方法的基础上，在对湿陷性黄土地基进行处理时，针对预制桩无法解决桩周土湿陷性的问题，利用振动能量的传递使桩间土逐渐振密并消除湿陷性。同时，振动杆下沉过程辅以高压喷气可快速成孔，解决了预制桩在黄土地区由于侧摩阻力过大难以沉桩的问题，是一种经济有效的湿陷性黄土地基处理施工方法。

技术领域

本发明涉及一种湿陷性黄土地基处理技术，具体涉及一种消除黄土湿陷性的预制桩复合地基的施工方法，属于地基处理方法的技术领域。

背景技术

我国黄土的分布约占国土面积的6.6％，覆盖着西北、华北、以及东北松辽平原等地约63.5万平方公里的国土。黄土具有大孔隙、结构疏松、直立节理、成分均匀无层理和遇水具有湿陷性等显著特点。黄土的湿陷性及其产生裂缝、沉陷、滑坡等问题一直是黄土地区工程界关注的难点和热点。在湿陷性黄土地区进行地基处理是土木工程中经常遇到的比较棘手问题。当前，常用的湿陷性黄土地基处理方法有灰土挤密法、强夯法、化学加固法、预浸水法等。虽然上述方法加固效果显著，技术成熟，已经在黄土地区得到了广泛应用，但也存在各自的局限。如灰土挤密法容易造成土地碱性化，对环境影响大；强夯法处理深度有限，振动噪声大；化学加固法处理成本过高，且加固过程不易控制。预浸水法不能对上部土层进行有效处理，仅是提前消除了自重湿陷性黄土的湿陷性，但黄土的强度得不到增强，且成本高、施工周期长。

专利号为，ZL201710692387.5，名称为“双向螺旋钻挤密法处理湿陷性黄土地基的方法”专利技术，主要采用双向螺旋钻机钻出孔后，在孔内填入素土或灰土，并进行夯击，直至地基表面，这种处理技术存在地基处理时间长，噪音大，工后沉降量不可控。

专利号为，ZL201410017293.4，名称为“一种湿陷性黄土地基的联合处理施工方法”专利技术主要采用锥形夯锤冲击对湿陷性的黄土进行预处理后，再采用钻孔夯扩灰土挤密桩进行补桩加固，最后进行灌注桩后压浆施工，这种处理技术存在步骤复杂，综合造价高，施工工期长，对环境影响大。

预制桩复合地基是将预制桩通过一定的沉桩方法打入地基土中，桩与桩间土形成复合地基共同承担上部荷载，由于其承载能力高、耐久性能好，荷载传递可靠在东南沿海软土地基中的得到了广泛使用。但是，天然状态下的黄土含水率较低，结构性较强，如果直接进行沉桩其桩周负摩阻力太大容易造成沉桩困难，大大影响施工效率和处理效果。这也成为了预制桩复合地基在湿陷性黄土地区应用的主要阻碍。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题在于针对预制桩复合地基在黄土地区应用的障碍和局限，提供一种消除黄土湿陷性的预制桩复合施工方法，其方法步骤简单、设计合理且施工简便，可用于深厚湿陷性黄土的地基处理，使用效果好，能简便、快速完成湿陷性黄土的地基处理过程，处理后的湿陷性黄土地基具有承载力高、强度可靠的优点，不仅能消除黄土的湿陷性，并且能有效增强黄土强度，提高地基承载力。

技术方案：本发明的消除黄土湿陷性的预制桩复合地基施工方法包括以下步骤：

1)施工准备：施工前平整场地，根据设计图纸测量放样，标记振点位置，振点位置与设计图标记位置误差不超过5cm，振点间距根据设计方案确定；

2)振点定位：起重机悬吊振动杆至指定点位并对中，调整振动杆与地面垂直，振动杆的垂直度偏差不应超过3％；

3)高压喷气：打开空气压缩机，使高压空气沿振动杆内部的通气管道至振动杆下方钻头上的喷气孔，喷气孔孔径设置为1～10mm；

4)振动下沉：设置振动频率，启动振动锤，使得振动杆在高压空气、自身重力及振动作用下缓慢下沉至设计处理深度，沉杆速率应控制在1.0～1.2m/min；