本發(fā)明屬于地基加固工程領(lǐng)域，特別涉及一種褶皺樁及其施工方法，適用于飽和軟土地基處理施工。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代化建設(shè)，我國(guó)工程建設(shè)的范圍越來越廣泛、數(shù)量越來越龐大。我國(guó)東南沿海如上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門、深圳和廣州等沿海地區(qū),以及昆明和武漢等內(nèi)陸地區(qū)，都是我國(guó)經(jīng)濟(jì)很發(fā)達(dá)的地區(qū)，各種工程建設(shè)尤其多，但這些地區(qū)的土質(zhì)主要為軟土。軟土具有含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、滲透性小、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小等特點(diǎn)，正是由于這些缺點(diǎn)，在工程中遇到軟土地基必須進(jìn)行處理。在實(shí)際工程中會(huì)遇到各種各樣的軟土地基處理問題，需要用到不同的軟土加固方法。

綜上所述可知，不斷發(fā)明、改進(jìn)適用于各種軟土地基處理的方法，從而進(jìn)一步提高工程質(zhì)量，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益是十分必要。一種褶皺樁及其施工方法正是根據(jù)這一要求，為處理飽和軟土地基而提出的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為針對(duì)性地解決上述問題，本項(xiàng)目提出一種褶皺樁及其施工方法，褶皺樁在成樁過程中能夠促使空隙水壓力的消散，有效防止成樁過程中產(chǎn)生浮樁、斷樁，利于沉樁沉樁完成后承載力恢復(fù)，覆蓋在褶皺樁表面的鋼片被腐蝕之后提高樁-土界面強(qiáng)度，后期電滲可促進(jìn)樁周土體強(qiáng)度提高以及樁身側(cè)摩阻力的提高和樁端端承力的提高。為飽和軟土地基處理的工程帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種褶皺樁，所述褶皺樁主體為預(yù)制空心樁，預(yù)制空心樁表面均勻地設(shè)置4條豎向的凹槽，用4塊導(dǎo)電塑料排水板分別覆蓋在褶皺樁4個(gè)凹槽的外表面，與凹槽外表面緊密相貼，用四塊鋼片分別覆蓋在4塊導(dǎo)電塑料排水板上，相隔一定的間距用鋼環(huán)固定，最終整根褶皺樁呈空心圓柱狀。

所述鋼片為圓弧形條狀，弧度為50°。

所述預(yù)制空心樁凹槽的外表面為若干個(gè)半圓弧面在豎直方向首尾連接組成。

所述鋼環(huán)直徑等于褶皺樁樁徑，間距為褶皺樁樁徑的1-2倍。

所述導(dǎo)電塑料排水板為圓弧形條狀，弧度為60°，緊密的貼在預(yù)制空心樁凹槽處。

一種褶皺樁的施工方法，包括以下步驟：

1)預(yù)制褶皺樁：根據(jù)設(shè)計(jì)要求工廠加工預(yù)制空心樁，將導(dǎo)電塑料排水板緊密貼于預(yù)制空心樁凹槽處，將鋼片覆蓋在導(dǎo)電塑料排水板上，相隔一定間距采用鋼環(huán)固定；

2)施工前準(zhǔn)備：場(chǎng)地清平，機(jī)械行走軌道鋪設(shè)，機(jī)械進(jìn)場(chǎng)；

3)褶皺樁植入：將褶皺樁植入到設(shè)計(jì)的土體深度,避免異物進(jìn)入導(dǎo)電塑料排水板；

4)電滲固結(jié)：導(dǎo)電塑料排水板通過絕緣導(dǎo)線連接，將一排樁上的導(dǎo)電塑料排水板通過同一根導(dǎo)線連接直流電源正極，作為陽極；在每根褶皺樁四周設(shè)置四塊獨(dú)立導(dǎo)電塑料排水板，每一塊獨(dú)立的導(dǎo)電塑料排水板分別正對(duì)著褶皺樁上的一塊導(dǎo)電塑料排水板，通過一根導(dǎo)線連接直流電源負(fù)極，作為陰極，進(jìn)行電滲固結(jié)；

5)施工完成：持續(xù)進(jìn)行電滲加固工作，覆蓋在褶皺樁表面的鋼片不斷被腐蝕，飽和軟土地基中的孔隙水不斷遠(yuǎn)離褶皺樁，褶皺樁樁周土體不斷自密實(shí)，直至地基滿足承載力設(shè)計(jì)要求，再進(jìn)行后續(xù)工程施工。

本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明采用褶皺樁，由于褶皺樁本身的特性，可大量節(jié)省制樁過程中混凝土的用量。

2、本發(fā)明采用導(dǎo)電塑料排水板緊密貼在褶皺樁凹陷處，在塑料導(dǎo)電排水板上覆蓋了一層鋼片，使褶皺樁整體呈規(guī)則的空心圓柱，能減少沉樁時(shí)受到的土體的阻力，提高沉樁速度。

3、本發(fā)明在沉樁過程中，飽和軟土中的孔隙水由于沉樁時(shí)的擠壓力，不斷通過塑料排水板往上排水，促使超孔隙水壓力消散，從而防止了浮樁、斷樁現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4、本發(fā)明采用褶皺樁，外側(cè)有4條豎向凹槽，凹槽外表面為若干個(gè)半圓弧面首尾連接組成，在電滲作用下，外側(cè)的鋼片產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，土體和褶皺樁凹槽外表面上的導(dǎo)電塑料排水板充分接觸，從而能夠增大樁身與土體的接觸面積，提高樁側(cè)摩擦力，同時(shí)提高褶皺樁凹槽外表面半圓弧面的承載力。

5、本發(fā)明采用褶皺樁，褶皺樁主體為預(yù)制空心樁，能夠增大樁身與土體的接觸面積，進(jìn)一步增加樁身的摩擦力。

6、本發(fā)明采用電滲固結(jié)，促使飽和軟土中的孔隙水遠(yuǎn)離樁身，促進(jìn)樁周土體強(qiáng)度提高，從而進(jìn)一步提高樁端承載力，提高褶皺樁凹槽外表面半圓弧面的承載力，提高樁側(cè)摩擦力。

附圖說明

圖1為褶皺樁剖面圖

圖2褶皺樁截面圖

圖3褶皺樁聯(lián)合電滲加固軟土地基系統(tǒng)平面布置圖

圖4褶皺樁立體圖

附圖標(biāo)記說明：預(yù)制空心樁 1、導(dǎo)電塑料排水板 2、鋼片 3、鋼環(huán) 4、預(yù)制空心樁空心處 5、導(dǎo)線 6、直流電源 7、褶皺樁 8、獨(dú)立導(dǎo)電塑料排水板 9。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

本發(fā)明用于飽和軟土地基處理施工。

如圖1、圖2和圖4所示，褶皺樁8主體為預(yù)制空心樁1，預(yù)制空心樁1表面均勻地設(shè)置4條豎向的凹槽，凹槽外表面為若干個(gè)半圓弧面首尾連接組成，每個(gè)凹槽的弧度為60°。采用導(dǎo)電塑料排水板2緊密覆蓋在褶皺樁8凹槽處，用四塊鋼片3覆蓋在導(dǎo)電塑料排水板2上，相隔一定間距采用鋼環(huán)4固定，整根褶皺樁8呈空心圓柱。圖3所示，導(dǎo)電塑料排水板2通過絕緣導(dǎo)線6連接，將一排樁上的導(dǎo)電塑料排水板2通過同一根導(dǎo)線6連接直流電源7正極，作為陽極；在每根褶皺樁8四周設(shè)置四塊獨(dú)立塑料排水板9，通過一根導(dǎo)線6連接直流電源7負(fù)極，作為陰極，進(jìn)行電滲固結(jié)。

實(shí)例：施工某飽和軟土地基處理工程中外直徑為1000mm的褶皺樁8。

現(xiàn)場(chǎng)開工前應(yīng)先加工外直徑1000mm的預(yù)制空心樁1，預(yù)制空心樁1表面均勻地設(shè)置4條豎向的凹槽，凹槽外表面為若干個(gè)半圓弧面首尾連接組成。凹槽最深處距離預(yù)制空心樁1外邊緣125mm，弧度為60°，凹槽外表面的半圓弧面的直徑為220mm，預(yù)制空心樁空心處5直徑為250mm；準(zhǔn)備導(dǎo)電塑料排水板2，其厚度5mm、弧度60°；準(zhǔn)備圓弧條狀外形的鋼片3，弧度為50°，厚度為厚度10mm；準(zhǔn)備直徑為1000mm的鋼環(huán)4。

準(zhǔn)備齊全材料之后，將導(dǎo)電塑料排水板2緊貼于預(yù)制空心樁1凹槽處，再將鋼片3覆蓋在導(dǎo)電塑料排水板2上，鋼片3左右兩邊要與預(yù)制空心樁1間各留5°的空隙，最后相隔500mm間距采用鋼環(huán)4固定。

具體施工時(shí)，按照下述施工步驟：

1)預(yù)制褶皺樁：根據(jù)設(shè)計(jì)要求工廠加工預(yù)制空心樁1，將導(dǎo)電塑料排水板2緊密貼于預(yù)制空心樁1凹槽處，將鋼片3覆蓋在導(dǎo)電塑料排水板2上，相隔一定間距采用鋼環(huán)4固定；

2)施工前準(zhǔn)備：場(chǎng)地清平，機(jī)械行走軌道鋪設(shè)，機(jī)械進(jìn)場(chǎng)；

3)褶皺樁植入：將褶皺樁植入到設(shè)計(jì)的土體深度,避免異物進(jìn)入導(dǎo)電塑料排水板2。

4)電滲固結(jié)：導(dǎo)電塑料排水板2通過絕緣導(dǎo)線6連接，將一排樁上的導(dǎo)電塑料排水板2通過同一根導(dǎo)線6連接直流電源7正極，作為陽極；在每根褶皺樁8四周設(shè)置四塊獨(dú)立導(dǎo)電塑料排水板9，每一塊獨(dú)立的導(dǎo)電塑料排水板9正對(duì)著褶皺樁8上的每一塊導(dǎo)電塑料排水板2，通過一根導(dǎo)線6連接直流電源7負(fù)極，作為陰極，進(jìn)行電滲固結(jié)。

5)施工完成：持續(xù)進(jìn)行電滲加固工作，覆蓋在褶皺樁8表面的鋼片3不斷被腐蝕，飽和軟土地基中的孔隙水不斷遠(yuǎn)離褶皺樁8，樁周土體不斷自密實(shí)，直至地基滿足承載力設(shè)計(jì)要求，再進(jìn)行后續(xù)工程施工。