阅读说明：本技术 一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺 (Synchronous water injection humidifying construction process for lime-soil compaction pile ) 是由 葛忻声 孙静苑 闫伯林 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明属于地基处理技术领域,具体是一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺,解决了背景技术中的技术问题。该工艺主要通过在需要打桩的位置处架设同步增湿装置,所述同步增湿装置包括环形喷淋管以及连在环形喷淋管下方的数条支撑腿,所述环形喷淋管的管体上连接有进水管口和数个出水口；或者在打桩机的桩管中设置从上至下的注水管来实现同步增湿。通过本发明提供的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺能实现注水增湿与灰土挤密桩施工同步进行,注水量可人为控制,节约水资源,达到了桩孔表层和深层均匀增湿的效果,成孔挤密效果好；通过改工艺使得灰土挤密桩具有边成孔、边注水的短工期优势,而且达到了处理深度翻倍的突破,能达到30m。(The invention belongs to the technical field of foundation treatment, and particularly relates to a synchronous water injection humidifying construction process for a lime-soil compaction pile, which solves the technical problem in the background technology. The process mainly includes erecting a synchronous humidifying device at a position where pile driving is needed, wherein the synchronous humidifying device comprises an annular spraying pipe and a plurality of supporting legs connected below the annular spraying pipe, and a pipe body of the annular spraying pipe is connected with a water inlet pipe orifice and a plurality of water outlets; or a water injection pipe from top to bottom is arranged in the pile pipe of the pile driver to realize synchronous humidification. The synchronous water injection and humidification construction process for the lime-soil compaction pile can realize synchronous water injection and humidification and lime-soil compaction pile construction, the water injection amount can be controlled manually, water resources are saved, the effect of uniformly humidifying the surface layer and the deep layer of the pile hole is achieved, and the hole forming and compaction effect is good; the lime-soil compaction pile has the advantages of short working period of hole forming and water injection at the same time by changing the process, and achieves the breakthrough of doubling the treatment depth and can reach 30 m.)

一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺

技术领域

本发明属于地基处理技术领域，涉及灰土挤密桩处理技术，具体是一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺。

背景技术

湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿后，在附加压力或自重压力的影响下，引起较大的湿陷变形。故这样的土质必须经过处理之后才能作为建筑物的地基。

灰土挤密桩是一种有效便捷的处理湿陷性黄土地基的方法。其原理是利用打桩机形成桩孔时的侧向挤压作用挤密桩间土，然后将桩孔用素土或灰土分层夯填密实。打桩机的桩管包括桩管本体和连在桩管本体下方的桩尖，所述桩管本体和桩尖一体成型。传统灰土挤密桩处理深度一般为5-15米的厚度，但已经是湿陷性黄土各种处理方法中、处理深度较大的工艺。若在含水量较低的黄土中成孔，由于土体坚硬，成孔极为困难，且含水量较低，不易达到最大干密度，对土体的挤密效果也不明显。故先采用预浸水法，得到适宜的含水量，再进行灰土挤密桩的施工。

但传统预浸水法用水量大、工期长，处理1立方米体积至少需要5吨水。一般情况下，一个场地从预浸水起至下沉稳定以及土的含水量达到一定要求所需的时间，至少需要一年左右，很大程度上延长工期，提高造价。不能适应当前大量工程建设对于投资回报期的短工期要求。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中的技术问题。为此，本发明提出一种可处理大厚度、低含水量湿陷性黄土的灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺。

本发明解决其技术问题所采用的一种技术方案是：一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、根据湿陷深度和地基承载力要求，确定灰土桩桩长和布点间距；

步骤二、通过土工试验得到土体的干密度、土体最优含水量和平均天然含水量，计算单桩加水量；

步骤三、在需要打桩的位置处架设同步增湿装置，所述同步增湿装置包括环形喷淋管以及连在环形喷淋管下方的数条支撑腿，所述环形喷淋管的管体上连接有进水管口和数个出水口，所述出水口朝向环形喷淋管的中垂线设置；所述进水管口依次与外部供水管、水表、水泵相连；

步骤四、将打桩机的桩管***环形喷淋管中间进行成孔施工，成孔时，边成孔边按照步骤二计算好的单桩加水量进行同步注水，直到达到设计桩长；

步骤五、成孔完毕后，将同步增湿装置挪至下一个打桩位置，重复步骤三至四，直到所有桩孔成孔完毕；

步骤六、将调制好的灰土夯填成桩，并按要求进行压实度检测，按规范要求进行复合地基检测，打桩完成。

本发明解决其技术问题所采用的另一种技术方案是：一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、根据湿陷深度和地基承载力要求，确定灰土桩桩长和布点间距；

步骤二、通过土工试验得到土体的干密度、土体最优含水量和平均天然含水量，计算单桩加水量；

步骤三、在打桩机的桩管中设置从上至下的注水管，所述注水管的顶端伸出桩管本体的顶部并与所述桩管本体的顶部固定连接，桩管本体和桩尖的连接处设置有数个出水孔，所述注水管的底端分别与所述出水孔连接；将桩管本体外部的注水管管口依次与外部供水管、水表、水泵相连；

步骤四、将打桩机的桩管置于需要打桩的位置，成孔时，边成孔边按照步骤二计算好的单桩加水量进行同步注水，直到达到设计桩长；

步骤五、成孔完毕后，将打桩机加的桩管挪至下一个需要打桩的位置，重复步骤三至四，直到所有桩孔成孔完毕；

步骤六、将调制好的灰土夯填成桩，并按要求进行压实度检测，按规范要求进行复合地基检测，打桩完成。

本发明的有益效果是：通过本发明提供的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺能在大厚度、低含水量湿陷性黄土上实现注水增湿与灰土挤密桩施工同步进行，注水量可人为控制，在成孔过程中土体经过加水软化，降低了灰土挤密桩在低含水量湿陷性黄土的干硬性，消除成孔过程中的“抱管” 现象，节约水资源，达到了桩孔表层和深层均匀增湿的效果，成孔挤密效果好；通过改工艺使得灰土挤密桩具有边成孔、边注水的短工期优势，达到了处理深度翻倍的突破，处理深度能达到30m。

附图说明

图1是本发明所述同步增湿装置与桩管相配合的结构示意图工作状态。

图2是本发明的另一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺中增加了注水管的桩管结构示意图。

图中：1-环形喷淋管；2-支持腿；3-进水管口；4-桩管；5-注水管；6-桩管本体；7-桩尖；8-出水孔。

具体实施方式

参照图1至图2，对本发明的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺进行详细说明。

一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、根据湿陷深度和地基承载力要求，确定灰土桩桩长和布点间距；

步骤二、通过土工试验得到土体的干密度、土体最优含水量和平均天然含水量，计算单桩加水量；

步骤三、在需要打桩的位置处架设同步增湿装置，所述同步增湿装置包括环形喷淋管1以及连在环形喷淋管1下方的数条支撑腿，所述环形喷淋管1的管体上连接有进水管口3和数个出水口，所述出水口朝向环形喷淋管1的中垂线设置，具体为所述出水口的朝向与所述环形喷淋管1的中垂线呈45°角，这样水就能沿着桩管4向下流，随打孔进度渗透至深层土壤中；

步骤四、将打桩机的桩管4***环形喷淋管1中间进行成孔施工，成孔时，边成孔边按照步骤二计算好的单桩加水量进行同步注水，直到达到设计桩长；所述进水管口3依次与外部供水管、水表、水泵相连；当水接通后水就能沿着桩管4流下，随桩管4和所打桩孔的缝隙流下，达到最好的浸湿效果，而且能很大程度上缩短工期；

步骤五、成孔完毕后，将同步增湿装置挪至下一个打桩位置，重复步骤三至四，直到所有桩孔成孔完毕；

步骤六、将调制好的灰土夯填成桩，并按要求进行压实度检测，按规范要求进行复合地基检测，打桩完成。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，步骤二中，单桩加水量等于最优含水率与平均天然含水率的差值乘以单桩处理面积乘以灰土桩桩长乘以土体的干密度乘以用水量的损耗系数。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，用水量的损耗系数为1.02~1.05。规范制定的损耗系数在1.05~1.1，由于本发明是同步精确到每个桩孔的浸水，比大面积预浸水在损耗水量上有所节约。根据实测统计，本发明用水损耗系数可控制在在1.02~1.05。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，步骤三中先检测所述同步增湿装置的稳定性，然后当进水管口3与外部供水管、水表相连接后再进行试喷淋。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，步骤三中所述支撑腿埋于土壤中的深度不小于30cm，所述支撑腿位于地面之上的高度为15~25cm。所述支撑腿埋于土壤中的深度不小于30cm以及所述支撑腿位于地面之上的高度为15~25cm是为了保证所述同步增湿装置的稳定性，防止侧倒。而且能保证水能尽快沿桩管4流下。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，步骤三中所述出水口均匀分布至所述环形喷淋管1的管体上。这样设置是为了洒水均匀，能提高表层和深层均匀增湿的效果而且避免水资源的浪费。

一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺，包括以下步骤：

步骤一、根据湿陷深度和地基承载力要求，确定灰土桩桩长和布点间距；

步骤二、通过土工试验得到土体的干密度、土体最优含水量和平均天然含水量，计算单桩加水量；

步骤三、在打桩机的桩管4中设置从上至下的注水管5，所述注水管5的顶端伸出桩管本体6的顶部并与所述桩管本体6的顶部固定连接，桩管本体6和桩尖7的连接处设置有数个出水孔8，所述注水管5的底端分别与所述出水孔8连接；将桩管本体6外部的注水管5管口依次与外部供水管、水表、水泵相连；水接通后能通过注水管5直接从出水孔8处流出，随着打桩机的打桩进度，达到不同的土壤深度，从而实现了边打孔边增湿的效果；

步骤四、将打桩机的桩管4置于需要打桩的位置，成孔时，边成孔边按照步骤二计算好的单桩加水量进行同步注水，直到达到设计桩长；

步骤五、成孔完毕后，将打桩机加的桩管4挪至下一个需要打桩的位置，重复步骤三至四，直到所有桩孔成孔完毕；

步骤六、将调制好的灰土夯填成桩，并按要求进行压实度检测，按规范要求进行复合地基检测，打桩完成。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，步骤二中，单桩加水量等于最优含水率与平均天然含水率的差值乘以单桩处理面积乘以灰土桩桩长乘以土体的干密度乘以用水量的损耗系数。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，用水量的损耗系数为1.02~1.05。规范制定的损耗系数在1.05~1.1，由于本发明是同步精确到每个桩孔的浸水，比大面积预浸水在损耗水量上有所节约。根据实测统计，本发明用水损耗系数可控制在在1.02~1.05。

进一步的，作为本发明所述的一种灰土挤密桩同步注水增湿施工工艺的具体实施方式，数个出水孔8沿桩管本体6和桩尖7的连接处的周向均匀分布。这样设置是为了洒水均匀，能提高表层和深层均匀增湿的效果而且避免水资源的浪费。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。