[发明专利]带分级扩大头的碎石注浆桩及其施工方法

说明书

本发明涉及软土地基处理技术领域，尤其涉及带分级扩大头的碎石注浆桩及其施工方法，包括碎石浆固桩体、钢护筒、注浆管、土工布、碎石和浆液扩散区，注浆管设于碎石浆固桩体的中心位置，注浆管的管壁上设置多个均匀分布的预制喷浆孔，土工布包裹在预制喷浆孔的外部，碎石包裹在注浆管的圆周部上，钢护筒设置在注浆管的上部，浆液扩散区包裹在碎石的外部。本发明的有益效果：向碎石中压力注浆过程中，砂浆渗入周围土体，挤密土层，砂浆能有效改善桩周土的性质，大大提高桩体的侧摩阻力，从而提高桩体的承载能力，降低桩体沉降。

技术领域

本发明涉及软土地基处理技术领域，尤其涉及带分级扩大头的碎石注浆桩及其施工方法。

背景技术

软土的工程性质特点是高压缩性、高灵敏度、高含水量、大孔隙比、低强度和低透水性。在软土构成的这种软弱地基上构筑物通常会遇到软土地基沉降不均匀，加固过程不稳定等问题，因此软土地基处理问题显得日益突出，引起了工程界和学术界的广泛关注。

在各种地基处理技术中，复合地基以其工艺简单、施工方便、加固效果好等优势，在地基处理中得到了广泛应用。目前常用的竖向增强体复合地基方法主要有散体材料桩、柔性桩、刚性和半刚性桩等。散体材料桩由于桩体强度低、在强度很低的地基土体中成桩困难，质量无法保证；柔性桩由于桩身强度也比较低，在承载力要求较高的工程中造价高或无法满足沉降要求，且深厚的软土中施工质量难以保证。对于刚性桩和半刚性桩，目前常用的有振动沉管桩(素混凝土或CFG桩、薄壁管桩、Y型桩等)、预应力管桩等，这些桩强度高，处理效果好，应用较为广泛。但造价也高，而且各种振动沉管桩振动大，对周围环境影响大，且往往存在大量挤土使地面隆起并出现断桩，影响处理效果，对其它附近的结构物、房屋建筑、桩基等都具有一定的破坏作用；另外对于深厚软土地基处理中，各种打桩机械均比较笨重、占地面积大、高度高，不利于大规模投入施工，存在一定的施工安全隐患、且在高压线附近无法施工。

钉形水泥搅拌桩：常规为2级，主要仍是发挥桩周土体的侧摩阻力。水泥搅拌桩当处理深度超过15米后处理效果偏差。

且现有桩型未能充分利用表层土体的承载力，主要发挥的是土体的侧摩阻力。

我国的城镇化速度日益加快，平房逐渐被高楼大厦所代替，拆建会产生的大量的建筑垃圾，传统的方法就是将它们运至郊外进行填埋或者堆放，最多就是在填埋土地上方做好绿化。这样的处理方法短期内看来似乎比较有效，问题得到了解决。但长远的看来这样的处理方法会占用大面积的土地，同时对环境的污染也是可想而知的。况且在建筑垃圾中很多都还是可用资源，把它们置于荒野就是一种极大的浪费。碎石注浆桩可应用于资源的重复利用，大量的建筑垃圾，包含碎砖头、破碎的钢筋混凝土等，对于最上部分扩大头部分就可以采用这种建筑垃圾。

本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于克服现有工法中的缺陷，提供一种能改善桩间土性质，大幅提高桩的承载能力，施工效率高，节约材料，降低成本的带分级扩大头碎石注浆桩及其施工方法。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种带分级扩大头的碎石注浆桩，包括碎石浆固桩体、钢护筒、注浆管、土工布、碎石和浆液扩散区，所述注浆管设于碎石浆固桩体的中心位置，所述注浆管的管壁上设置多个均匀分布的预制喷浆孔，所述土工布包裹在预制喷浆孔的外部，所述碎石包裹在注浆管的圆周部上，所述钢护筒设置在注浆管的上部，所述浆液扩散区包裹在碎石的外部。

优选地，所述述钢护筒的高度不大于碎石浆固桩体长度的1/3。

优选地，所述土工布采用防腐透水施工方便的有纺土工布。

优选地，所述浆固碎石桩体由注浆管通过预制孔在碎石之间填充砂浆形成。

优选地，所述碎石的直径为20～40mm。