土工织物散体桩处理软基的方法专利目的

《土工织物散体桩处理软基的方法》的目的在于提供一种土工织物散体桩处理软基的方法，该方法加固效果好。

土工织物散体桩处理软基的方法技术方案

《土工织物散体桩处理软基的方法》的技术方案是：土工织物散体桩处理软基的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）土工织物桩筒和桩管的准备：①土工织物桩筒的准备：用土工织物加工成筒状，得到土工织物桩筒；

②桩管的准备：桩管由外钢套管和内钢套管组成；外钢套管的管孔径大于内钢套管的外径，内钢套管插入外钢套管时，内钢套管与外钢套管下部形成的间隙为放置土工织物桩筒的空间；

2）由打桩锤将外钢套管打桩到设计深度；

3）从外钢套管上移开打桩锤，将内钢套管吊起，将土工织物桩筒套在内钢套管的下部，然后将内钢套管和土工织物桩筒一起插入外钢套管的管孔内；

4）向内钢套管的管孔内灌散体材料，形成散体桩；

5）将外钢套管吊着上升，外钢套管带动内钢套管一起上升离开软基；土工织物桩筒和散体桩在重量作用下留在原位，土工织物桩筒包裹散体桩，形成土工织物散体桩；然后从外钢套管内拔出内钢套管，准备下一个循环；

6）从复步骤2）-5），至软基加固处理完毕。

土工织物散体桩处理软基的方法有益效果

采用散体桩外套土工织物桩筒形成土工织物散体桩，土工织物散体桩中土工织物桩筒对散体桩（由散体材料构成）起到径向约束的作用。这样既可保证在地基土强度较底的情况下土工织物散体桩施工不会出现散体材料的坍塌现象，同时土工织物散体桩（即桩基）又能起到承力的作用，从而加固效果好（完全杜绝了散体桩的缺陷），并进一步提高了地基的处理工效。《土工织物散体桩处理软基的方法》从机理上说其同时具备对部分软土置换、对松散地基挤密加固、排水固结和桩基承传力的多种功能。《土工织物散体桩处理软基的方法》的桩管能很方便地将土工织物桩筒套在散体桩上。

土工织物散体桩合适于土木工程建设的不同土质的陆域与水下工程软基处理。

在土木工程建设中，软基泛指软土地基和软弱土地基。软基有较大的危害性，它可对构造物造成不同程度的破坏，严重者不但影响使用，甚至造成建筑物的彻底报废。从古到今，许多建筑物遭到破坏，多数原因并非在建筑物本身，作祟者往往是软基。

软基处理就是利用换填、固结、挤密、桩基承力等各种方法，对承载力达不到要求的软弱地基土进行加固。软基处理的主要目的为：提高地基的抗剪切强度，保证地基的稳定性；降低不良地基的压缩性，减少基础的沉降，尤其是不均匀沉降；防止地基受到振动作用时产生液化现象，改善地基的动力特性。

散体桩是指采用碎石、砂砾、炼钢炉渣或建筑垃圾等散体材料作为桩体进行地基处理，其处理软基的优点：一是具有部分置换软土的作用；二是对松散地基具有挤密作用；三是因散体材料可形成排水通道，其对软基土具有排水固结作用。

但工程实践证明散体桩处理软基具有一定的局限性，散体桩的工作需要一定的径向约束力，如果地基土强度过低，就不能提供足够的径向约束力，这时一是桩体施工时可能出现坍塌不能成型现象，或是即使能成桩型但在工作受力时发生侧向变形破坏，从而达不到加固地基的目的。

土工布或土工格栅又称土工织物，土工布一般由纤维等高分子材料通过针刺或编织而成（为透水性土工材料）。土工布具有优秀的过滤、隔离、加固防护作用、抗拉强度高、渗透性好等优点。

图1为《土工织物散体桩处理软基的方法》的土工织物散体桩的结构示意图；

图2是图1沿A-A线的剖视图；

图3为《土工织物散体桩处理软基的方法》的外钢套管的结构示意图；

图4为《土工织物散体桩处理软基的方法》的内钢套管的结构示意图；

图5是图3的C部放大图；

图6a为外钢套管、打桩锤就位状态图；

图6b为外钢套管被打桩到设计深度的状态图；

图6c为内钢套管准备向外钢套管插下的状态图；

图6d为内钢套管插入外钢套管的状态图；

图6e为外钢套管向上升的状态图；

图6f为外钢套管、内钢套管全部拔出地面的状态图；

图中标号：1-土工织物桩筒，2-散体桩（由散体材料构成），3-外钢套管，4-管底门，5-第一吊耳，6-大头部，7-内钢套管，8-第二吊耳，9-打桩锤（或称震动锤），10-土工织物散体桩。

《土工织物散体桩处理软基的方法》属于土木工程建设领域，具体涉及一种对软基进行加固处理的方法。

1.《土工织物散体桩处理软基的方法》特征在于它包括如下步骤：

1）土工织物桩筒和桩管的准备：①土工织物桩筒的准备：用土工织物加工成筒状，得到土工织物桩筒；②桩管的准备：桩管由外钢套管和内钢套管组成；外钢套管的管孔径大于内钢套管的外径，内钢套管插入外钢套管时，内钢套管与外钢套管下部形成的间隙为放置土工织物桩筒的空间；

2）出打桩锤将外钢套管打桩到设计深度；

3）从外钢套管上移开打桩锤，将内钢套管吊起，将土工织物桩筒套在内钢套管的下部，然后将内钢套管和土工织物桩筒一起插入外钢套管的管孔内；

4）向内钢套管的管孔内灌散体材料，形成散体桩；

5）将外钢套管吊着上升，外钢套管带动内钢套管一起上升离开软基；土工织物桩筒和散体桩在重量作用下留在原位，土工织物桩筒包裹散体桩，形成土工织物散体桩；然后从外钢套管内拔出内钢套管，准备下一个循环；

6）从复步骤2）-5），至软基加固处理完毕。

2.根据权利要求1所述的土工织物散体桩处理软基的方法，其特征在于：外钢套管（3）的上部为大头部（6），大头部（6）的管孔径大于外钢套管（3）下部的管孔径，大头部（6）的管孔径大于内钢套管（7）上端突起法兰的外径，外钢套管（3）下部的管孔径小于内钢套管（7）上端突起法兰的外径；外钢套管（3）下部的管孔径大于内钢套管（7）的外径；外钢套管（3）的大头部（6）的外侧面间隔设有2个第一吊耳（5），第一吊耳（5）上设有吊孔；外钢套管（3）的底部铰接管底门（4），管底门（4）至少有2扇；内钢套管（7）上端设有突起法兰，突起法兰上间隔设有2个第二吊耳（8），第二吊耳（8）上设有吊孔。

《土工织物散体桩处理软基的方法》包括如下步骤：

1）土工织物桩筒和桩管的准备：①土工织物桩筒的准备：用土工织物加工成筒状，得到土工织物桩筒1；

②桩管的准备：桩管由外钢套管3和内钢套管7组成；如图3、图4所示，外钢套管3的上部为大头部6，大头部6的管孔径大于外钢套管3下部的管孔径，大头部6的管孔径大于内钢套管7上端突起法兰的外径（即内钢套管7的上端可在大头部6的管孔内滑动），外钢套管3下部的管孔径小于内钢套管7上端突起法兰的外径（即内钢套管7的上端只能在大 头部6的管孔内滑，不能滑进外钢套管3下部的管孔）；外钢套管3下部的管孔径大于内钢套管7的外径，内钢套管7插入外钢套管3时，内钢套管7与外钢套管3下部形成的间隙为放置土工织物桩筒的空间；外钢套管3的大头部6的外侧面间隔设有（如焊接）2个第一吊耳5，第一吊耳5上设有吊孔（用于将外钢套管3吊升）；外钢套管3的底部铰接管底门4，管底门4至少有2扇；内钢套管7上端设有突起法兰，突起法兰上间隔设有（如焊接）2个第二吊耳8，第二吊耳上设有吊孔（用于将内钢套管7吊起）；

2）如图6a所示，外钢套管3底部的管底门4合拢，外钢套管和打桩锤9就位；如图6b所示，由打桩锤9将外钢套管3打桩到设计深度（打入软基到设计深度）；

3）如图6c所示，从外钢套管上移开打桩锤9，将内钢套管7吊起，将土工织物桩筒1套在内钢套管7的下部，准备插下；如图6d所示，然后将内钢套管7和土工织物桩筒1一起插入外钢套管3的管孔内；取下内钢套管的第二吊耳上吊钩；

4）向内钢套管7的管孔内灌散体材料，直到灌满，形成散体桩2；

5）如图6e所示，将外钢套管3吊着上升，外钢套管3上的管底门4在重量的作用下打开，外钢套管3继续上升，内钢套管7不动，直到外钢套管3和内钢套管7的突起法兰接触，外钢套管3带动内钢套管7一起上升离开软基；如图6f所示，土工织物桩筒1和散体桩2在重量作用下留在原位，土工织物桩筒1包裹散体桩2，形成土工织物散体桩10（如图1、图2所示）；在上升的过程中对外钢套管3进行振动（振动器保持振动）；然后从外钢套管3内拔出内钢套管7，准备下一个循环；

6）从复步骤2）-5），至软基加固处理完毕。

所述的土工织物可由废旧塑料等高分子材料生产而成，为土工格栅或土工布。

所述的散体材料为碎石、砂砾、炼钢炉渣或建筑垃圾等。

2016年12月7日，《土工织物散体桩处理软基的方法》获得第十八届中国专利优秀奖。 2100433B

软基处理常用工法及其特点

1、复合地基法：水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等；缺点：造价较高

2、排水固结法

（1）塑料排水板联合堆载预压：工期长，效果不理想

（2）塑料排水板联合真空预压：工期120天以上，效果容易控制，成本低

3、强夯法：缺点：质量不可控，易形成“弹簧土”。

4、无排水砂垫层真空预压：新型工法，工期短 造价低 成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一，效果可靠。

5、爆炸挤淤排水法