专利名称：一种碎石桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种软基加固桩体，特别涉及一种碎石桩。
背景技术：
碎石桩加固法是德国工程师S. Steuerman在1936年发明的振动水冲法发 展而来的，经过数十年的发展，碎石桩已广泛应用于各类软基加固处理工程， 它既可以提高地基承载力、降低压缩量，还可以配合砂垫层等其他措施加快 软土地基的固结沉降速度，从而达到加固地基的目的。但是碎石桩的工作需 要一定的径向约束力。桩在荷载作用下，桩顶2~3倍桩径的深度范围内会发 生侧向变形，引起周围软土地基的被动抗力。如果地基土强度过低，就不能 提供足够的径向约束力，桩体会发生膨胀破坏而达不到加固的效果。目前传 统的碎石桩桩体填料是没有教性的，因此碎石桩容易发生鼓胀破坏，这样就 达不到软基加固的目的。而且传统的碎石桩采用等截面，事实上从桩顶开始
沿桩长，桩身内力是逐渐减小的，故采用等截面桩身，不是桩身底部强度没
有得到充分发发挥，就是桩身顶部强度不足。
实用新型内容
针对上迷现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种新 型结构的碎石桩，该石争石桩可有效限制桩顶附近的侧向变形，提高石争石桩的 承载能力。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 一种碎石桩，包括桩体，所述桩体外壁包裹有土工才各栅或织物套。 基于上述主要技术特征，所述桩体从上向下依次分为上部扩大头段、变截面段、下部直杆段和预制桩头段，所述上部扩大头段横截面半径大于所述 下部直杆段横截面半径，所述变截面段的横截面半径由上到下逐渐减小。
基于上述主要技术特征，所述桩体从桩顶 一定深度范围内分层水平铺设 数层土工格栅或织物。
基于上述主要技术特征，所述土工格栅分为粗孔土工格栅和细孔土工格 栅，所述粗孔土工格栅围在所述细孔土工格栅外部。
基于上述主要技术特征，所述所述粗孔土工格栅外围设有箍筋。
上述技术方案具有如下有益效果当在桩体外侧包裹一层土工格栅或织
物时，由于土工格栅或织物的包裹作用会对桩体施加 一 围压(7。来限制桩体的 侧向变形。当达到极限平衡状态时，与水平围压C7。相对应的竖向荷载
A/ = (j。tan2(45 +p/2) (p为桩体材料内摩擦角)即为由于加筋作用而使桩体增 加的单桩单位极限承载力。在桩体距桩顶一定深度范围内分层水平铺设土工 格栅或织物时，由于筋土之间的摩阻力作用限制了桩顶变形，因此能有效提 高碎石桩承载力。故在相同承载力的情况下，新型变截面土工格栅碎石桩的
截面要比传统碎石桩小；在桩身截面相同的情况下，新型变截面土工格栅碎 石桩的承载能力要高。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用 新型的技术手l炎，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较 佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式
由以下实施 例及其附图详细给出。
图l是本实用新型实施例的主视图。图2是本实用新型实施例的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的介绍
如图1、 2所示，作为本实用新型的一个实施例，该碎石桩的桩体由上至 下分为上部扩大头段l、变截面段2、下部直杆段3和预制桩头段4，上部扩 大头段1的横截面半径大于下部直杆段3的横截面半径，变截面段2的横截 面半径由上到下逐渐减小。碎石桩的桩体9的外表面依次裹有细孔土工格栅7、 粗孔土工格栅6和箍筋5,为加强桩体承受力粗孔土工格栅6外周面还设有数 根加强主筋8。
在碎石桩外壁包裹土工格栅或织物套，能够限制碎石桩在桩顶附近的侧 向变形，提高碎石桩的承载能力。同样在碎石桩桩体距桩顶一定深度范围内 分层水平铺设土工格栅或织物时，由于筋土之间的的摩擦力作用限制了桩顶 变形，因此能有效提高碎石桩的承载力。采用变截面碎石桩，目的就是要做 到桩身截面设计和桩身受力情况相对应，研究表明，桩体表面荷载沿桩的深 度迅速衰减，当深度达到3d时，桩体垂直应力平均值只有表面荷载的27.4%, 在桩顶下面(2 3)d范围内轴向应力、径向应力均较大，是高应力区。故变截 面桩就是要做在高应力区桩截面相对较大，低应力区桩截面相对较小，从而 做到物尽其用。
新型变截面土工格栅碎石桩具有传统碎石桩的优良特性，其对软土地基 的加固机理体现在以下几个方面
(l)置换作用，对于饱和软黏土地基，由于土的黏粒含量多，黏粒间结合 力强，渗透性低，在振动力或挤压力的作用下土中水不易排走，所以碎石桩的作用不是使地基挤密，而是置换。通常碎石桩成桩后，其桩径较大(40 100cm)且密度高，在变形协调条件下，它和周围的原黏性土构成复合地基共 同承受上部荷载作用。由于碎石桩的刚度比周围软黏土大，地基中的应力将 按材料的变形模量重新分布，碎石桩将承受大部分荷载，因此复合地基的承 载力比原地基提高很多。
(2) 排水作用，碎石桩在软黏土地基中形成一个良好的排水通道，起到排 水砂井的效能，且大大缩短了孔隙水的水平渗透途径，加速软土的排水固结， 使地基土沉降稳定并得到加固。
(3) 加筋作用，如果软弱土层厚度不大，则碎石桩体可贯穿整个软弱土层， 直达相对硬土层，此时桩体在荷载作用下主要起应力集中作用。从而使软土 负担的压力相对减少，结果与原天然地基相比，复合地基的承载力提高、压 缩性减少。
(4) 垫层作用，如果软弱土层较厚，则碎石桩体可不贯穿整个软弱土层， 此时加固的复合土层起垫层作用，垫层将荷载扩散使应力分布趋于均匀，从 而可提高地基整体的承载力，减小沉降量。
以上对本实用新型实施例所提供的 一种具有多种防护能的老视镜进行了 详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应 理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在 本实用新型的保护范围之内。
权利要求1一种碎石桩，包括桩体，其特征在于所述桩体外壁包裹有土工格栅或织物套。
2. 根据权利要求1所述的一种碎石桩，其特征在于所述桩体从上向下依次 分为上部扩大头段、变截面段、下部直杆段和预制桩头段，所述上部扩大 头段横截面半径大于所述下部直杆段横截面半径，所述变截面段的橫截面 半径由上到下逐渐减小。
3. 根据权利要求1所述的一种碎石桩，其特征在于所述桩体从桩顶一定深度范围内分层水平铺设数层土工格栅或织物。
4. 根据权利要求1所述的一种碎石桩，其特征在于所述土工格栅分为粗孔土工格栅和细孔土工格栅，所述粗孔土工格栅围在所述细孔土工格栅外部。
5. 根据权利要求3所述的一种碎石桩，其特征在于所述所述粗孔土工格栅 外围设有箍筋。
专利摘要本实用新型公开了一种碎石桩，包括桩体，所述桩体外壁包裹有土工格栅或织物套。在碎石桩外壁包裹土工格栅或织物套，能够限制碎石桩在桩顶附近的侧向变形，提高碎石桩的承载能力。故在相同承载力的情况下，新型变截面土工格栅碎石桩的截面要比传统碎石桩小；在桩身截面相同的情况下，新型变截面土工格栅碎石桩的承载能力要高。
文档编号E02D3/08GK201406682SQ20092004190
公开日2010年2月17日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者秦道标, 黄正荣 申请人:苏州市交通设计研究院有限责任公司