技术摘要：
一种局部包裹式填振‑装配型碎石桩构造及施工方法，以有效避免桩身上部在较高压应力与较软弱地层约束作用下发生较大侧向鼓胀变形与破坏，利于成桩质量控制，施工速度快、效率高，更好地发挥碎石桩地基处理技术的优势。碎石桩桩体包括下部非包裹段和包裹段，包裹段由叠  全部
背景技术：
碎石桩作为一种地基处理方式，在工程中得到广泛应用，其不仅能提高地基承载 力、减小地基沉降，还能作为排水通道加快土体固结。但碎石桩自身是散体材料，需要桩周 土体提供一定的围压来维持桩体成型，因此在软土地基中有时应用困难，特别是桩长较大 且填方较高时，更是难以在实际工程中应用。 在碎石桩外围包裹一层土工合成材料，既保留了碎石桩可以作为排水通道、取材 便利和造价较低等优点，又因为土工合成材料的包裹围束，为碎石桩提供了部分径向约束 作用，减小了碎石桩对周围土体性质的依赖性，同时有利于提高复合地基承载力与减小沉 降量。这种改善后的碎石桩称为包裹式碎石桩或土工织物散体桩。但由于发生鼓胀破坏时， 在上部荷载作用下，桩顶附近一定深度范围内碎石桩发生显著径向变形，变形过大导致单 桩承载力大大降低从而造成桩体失效，故对于传统的土工合成材料整体包裹碎石桩，当桩 身长度较大时，桩体下部周围的土工格栅并不能发挥应有作用，造成土工格栅材料浪费；另 一方面，由于桩体上部鼓胀侧向挤压作用明显，常有可能超过土工格栅的抗拉承载力，使土 工格栅产生破坏而导致约束作用失效。同时，土工格栅的孔隙存在可能造成桩体碎石材料 在振动成桩施工过程中从其孔隙中挤出，不利于整体结构的施工控制。 鉴于传统的包裹式碎石桩的以上缺点，对此结构有待进一步改进，以获得更好的 竖向荷载传递与增强复合地基工程性质的效果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造，以 有效避免桩身上部在较高压应力与较软弱地层约束作用下发生较大侧向鼓胀变形与破坏， 利于成桩质量控制，施工速度快、效率高，更好地发挥碎石桩地基处理技术的优势。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下： 本发明的一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造，碎石桩桩体包括下部非包裹 段和包裹段，其特征是：所述包裹段由叠置的包裹单元桩段竖向装配挤压排列而成，各包裹 单元桩段由围束笼结构、高强土工布袋和填充于其内的碎石料构成；所述围束笼结构由高 强土工格栅和扁平土工棒构成，高强土工格栅弯曲呈环状，其环向两端与扁平土工棒固定 连接；所述高强土工布袋设置于围束笼结构内，或者在围束笼结构外包裹围束笼结构外侧 壁和底部。 本发明所要解决的另一技术问题是提供上述一种局部包裹式填振-装配型碎石桩 构造的施工方法，该方法包括如下步骤： ①平整场地地面，测量放线定桩位，桩机就位； 3 CN 111608168 A 说　明　书 2/4 页 ②振动沉管入土至设计桩底标高，其间沉管的管底端口始终保持闭合状态； ③通过竖向升降式进料斗从沉管的管顶端口添加碎石料入沉管内，并陆续打开管 底端口、适度拔管与振动成桩作业，采用强振模式连续施工至围束笼结构包裹段底面标高； ④将碎石填料填入预先制作完成的单元围束笼结构内，形成包裹单元桩段，通过 竖向升降式进料斗从管顶端口将其吊入沉管内至当前桩顶，适度拔管并采用弱振模式加强 该包裹单元桩段成桩质量，完成后以同样方法进行下一个包裹单元桩段施工，如此反复，进 行包裹单元桩段竖向装配式施工，直至成桩到设计包裹段顶部标高； ⑤桩体填筑完成，振动拔出沉管； ⑥封护桩顶，单桩施工完成。 本发明的有益效果主要体现在如下几个方面： (1)高强度土工布的极限强度可以达到300-1000kN/m，而传统格栅的极限强度只 有120kN/m，因此，在碎石桩顶部或顶部以下有限范围内采用高强土工布袋结合高强土工格 栅形成的围束笼结构进行局部包裹方式，可以大大增强对桩身易产生径向变形的局部区段 的侧向约束，提高竖向荷载传递效果，可有效避免桩身上部在较高压应力与较软弱地层约 束作用下发生较大侧向鼓胀变形与破坏； (2)高强土工格栅采用扁平土工棒穿线式连接，可快速制作形成格栅桶；强韧性的 土工布袋可密贴置于格栅桶内侧或外侧，形成整体性较好的围束笼结构，防止碎石从格栅 缝隙中挤出流失至软弱地层中，以利于成桩质量控制； (3)对包裹段，采用单元桩段竖向装配与弱振式施工，施工速度快、效率高； (4)对桩体受力的不利部位，进行有针对性地局部包裹约束，可用于需要处理的不 良地基厚度较大的情况，即本发明可明显提高碎石桩桩长，适于形成超长型碎石桩结构，将 碎石桩技术用于深厚软弱地基处理工程，更好地发挥碎石桩地基处理技术的优势； (5)高强土工袋与高强土工格栅以及二者组合形成的高强土工织物式围束笼结构 可成批量生产，采用振动沉管法施工简单可行且易控制成桩质量。因此，本发明的碎石桩结 构施工方便，加固地基效果好。 (6)对于填料丰富或施工弃渣较多的地区或工程，可以充分利用这些填料或弃渣， 变废为宝，相对于混凝土桩结构，工程投资大大减少，经济效应尤为显著。 附图说明 本说明书包括如下九幅附图： 图1是本发明一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造的原理示意图  (模式一：包 裹段顶面位于地面以下)； 图2是本发明一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造的原理示意图  (模式二：包 裹段顶面位于地面)； 图3是本发明一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造中格栅桶的示意图； 图4是沿图1中A-A线的剖面图； 图5是沿图2中B-B线的剖面图； 图6至图9是本发明一种局部包裹式填振-装配型碎石桩构造的施工方法流程示意 图。 4 CN 111608168 A 说　明　书 3/4 页 图中示出构件和对应的标记：碎石料1、高强土工格栅2、高强土工布袋3、桩顶4、扁 平土工棒5、包裹单元桩段6、围束笼结构7、地基8、地层分界线9、沉管10、包裹段11、上部非 包裹段12、格栅桶13、管底端口14、管顶端口15、竖向升降式进料斗16、地面17、下部非包裹 段  18。