CN109680701A - 一种用于堤防上桩基施工防渗结构及施工方法 - Google Patents

一种用于堤防上桩基施工防渗结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种用于堤防上桩基施工防渗结构及施工方法，它包括位于地面以下的土工膜(1)、承台(2)、基坑(3)、桩基(4)和黏土回填区(7)；土工膜(1)、承台(2)、桩基(4)和黏土回填区(7)均位于基坑(3)内，所述的基坑(3)内回填有黏土回填区(7)，所述的承台(2)位于桩基(4)上，所述的桩基(4)上铺设有土工膜(1)，且所述的土工膜(1)沿横向延伸并铺设在黏土回填区(7)上。它克服了现有技术中由于水位升高致使水压增加，桩基周围渗漏加剧，将诱发管涌、流土等渗透变形的缺点，具有施工方便，施工工期短，造价较低的优点。

Description

一种用于堤防上桩基施工防渗结构及施工方法
技术领域
本发明涉及到江、河提防附近桩基施工的防渗工艺技术领域，更加具体地是一种用于堤防上桩基施工防渗结构及施工方法。
背景技术
近年在堤防附近修建或直接采用路堤结合技术修建滨江路工程日渐增多，武汉市汉口至阳逻江北快速路主路路线从起点开始约17KM沿现状长江堤防展线，沿线桥梁桩基不可避免会设置在长江防洪堤坡脚附近。根据长江防洪堤堤基地层条件，桥梁桩基需穿透粘土层进入粉砂层，若不对桩基周边进行防渗处理，粉砂层地下水将沿桩周渗透逸出，并形成渗漏通道，遇到汛期，由于水位升高致使水压增加，桩基周围渗漏加剧，将诱发管涌、流土等渗透变形，危急堤防安全，因此必须采取措施进行防渗处理。
常规的方法有在桩基周围布置高压旋喷桩、水泥搅拌桩进行封闭，高压旋喷桩、水泥搅拌桩施工为避免伤及结构桩基混凝土，一般需待桩基混凝土达到设计强度后方可施工，工期较长，且造价较高。需要研究一种施工工期短，造价相对较低的防渗工艺。
如现有专利：申请号：201510891655.7；发明名称：一种新型深厚软土地基加固桩，其公布的结构仅仅为了更好的提高软土地基的地基承载力，适用于填土路基、结构物扩大基础等的地基承载力提高。
但是对于桥梁基础而言，在软土地基上直接放置扩大基础往往是不能满足承载力要求的，现有技术中桥梁基础更多的是选用桩基础，并且设计为较长的桩长，若不对桩基周边进行防渗处理，粉砂层地下水将沿桩周渗透逸出，并形成渗漏通道，遇到汛期，由于水位升高致使水压增加，桩基周围渗漏加剧，将诱发管涌、流土等渗透变形，危急堤防安全。公布的专利技术并未解决桩基施工期间进行防渗的措施，因此需要开发一种堤防上桩基进行防渗的措施。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术不足之处，而提出一种用于堤防上桩基施工防渗结构。
本发明的第一目的是通过如下技术方案来实施的：它包括位于地面以下的土工膜、承台、基坑、桩基和黏土回填区；
土工膜、承台、桩基和黏土回填区均位于基坑内，所述的基坑内回填有黏土回填区，所述的承台位于桩基上，所述的桩基上铺设有土工膜，且所述的土工膜沿横向延伸并铺设在黏土回填区上。
在上述技术方案中：所述的土工膜沿周向包裹所述的桩基，在所述的土工膜上设置有抱箍，所述的抱箍安装有垫层，所述的抱箍之间通过螺栓固定。
在上述技术方案中：沿所述的土工膜结合面竖向设置有三层抱箍，所述的抱箍采用四段宽度100毫米，厚度5毫米的钢带利用螺栓连接而成，且三层所述的抱箍内的螺栓错开布置。
在上述技术方案中：所述的黏土回填区粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％。
在上述技术方案中：所述的土工膜粘贴高度为基坑底面以上1.0m高度至承台底，粘贴高度1.0m，沿桩基周围粘贴一层。土工膜粘贴底部预留1.5m长度。
本发明的第二目的在于提出一种施工方法来克服上述背景技术的不足之处，而提出一种用于堤防上桩基施工防渗结构的施工方法。
本发明的第二目的是通过如下技术方案来实施的：一种用于堤防上桩基施工防渗结构的施工方法，它包括如下步骤；
①、按照设计要求将桩基模块安装在地面以下，对桩基进行混凝土浇筑，
待所述的桩基内的混凝土强度达到10MPa右后，将所述的桩基周围地面以下的原状土挖开，开挖的边坡倾斜度根据当地地质具体开挖；
②、清洗外露桩基混凝土，利用打磨机打磨桩基桩周表面的混凝土，同时修补所述的桩基混凝土表面的缺陷；
③、待桩基的混凝土干燥后涂刷环氧树脂，同时在桩基四周粘贴土工膜，所述的土工膜粘贴高度为基坑底面以上1.0米高度至所述的承台底部，所述的土工膜粘贴高度1.0米，且所述的土工膜沿桩基周围粘贴一层；所述的土工膜粘贴底部横向预留1.5米的长度；
④、所述的土工膜粘贴高度1.0米范围内设置三道抱箍，三道所述的抱箍对位于桩基上的土工膜进行固定；
⑤、在所述的基坑内回填黏性土并形成黏土回填区，所述的黏性土回填至所述的土工膜底部时，将预留的1.5米土工膜平铺在黏土回填区中的粘土上；所述的黏土回填区粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％；
⑥、在步骤⑤的基础上，在所述的土工膜上继续回填黏土回填区至原地面，压实原地面，防渗施工完成。
在上述技术方案中：纵向搭接的所述的土工膜与横向搭接的所述的土工膜之间的搭接长度为15-20厘米。
本发明具有如下优点：1、本发明的技术方案相对于在工程桩周围施工高压旋喷桩等施工工艺，由于本工艺施工时要求的桩基混凝为10MPa，且桩基施工完毕后3天即可开始防渗施工，包裹土工布，回填粘土均为常规施工，单根桩的防渗施工工期约6天。而对于高压旋喷桩防渗工艺，由于旋喷时的高压可能损伤桩基混凝土，往往要求桩基混凝土有较高的强度方可进行防渗施工，一般要等到桩基浇筑15天后进行高压旋喷桩施工，该工艺单根桩防渗施工周期约20天，比本专利技术工期多14天。
2、本发明工艺材料无特殊价格高昂的材料，工法便捷，无需大型特殊施工设备，造价较低，本工艺单根桩基防渗造价低于高压旋喷桩工艺约人民币2万元。
附图说明
图1为本发明承台桩基防渗的立面示意图。
图2为基坑开挖土工膜在粘土中平铺的平面示意图。
图3为土工膜包裹桩基详图。
图4为图4的1-1视图。
图5为抱箍的结构示意图。
图中：土工膜1、承台2、基坑3、桩基4、抱箍5、螺栓5.1、橡胶垫层6、黏土回填区7。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参照图1-5所示：一种用于堤防上桩基施工防渗结构，它包括位于地面以下的土工膜1、承台2、基坑3、桩基4和黏土回填区7；
土工膜1、承台2、桩基4和黏土回填区7均位于基坑3内，所述的基坑3内回填有黏土回填区7，所述的承台2位于桩基4上，所述的桩基4上铺设有土工膜1，且所述的土工膜1沿横向延伸并铺设在黏土回填区7上。
所述的土工膜1沿周向包裹所述的桩基4，在所述的土工膜1上设置有抱箍5，所述的抱箍5安装有垫层6，所述的抱箍5之间通过螺栓5.1固定。
沿所述的土工膜1结合面竖向设置有三层抱箍5，所述的抱箍5采用四段宽度100毫米，厚度5毫米的钢带利用螺栓5.1连接而成，且三层所述的抱箍5内的螺栓5.1错开布置。本发明中宽度100毫米的钢带，充分保证了对土工膜的约束。抱箍5采用四段钢带组成而成，钢带5之间利用螺栓5.1连接，便于钢带5加工以及现场安装，保证了连接的可靠性。
所述的黏土回填区7粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％。所述的黏土回填区7为本发明防渗体系的一部分，通过碾压密实的粘土，可以充分利用粘土的自身防渗特性确保桩基的防滲效果。
所述的土工膜1粘贴高度为基坑底面以上1.0m高度至承台底，粘贴高度1.0m，沿桩基周围粘贴一层。土工膜1粘贴底部预留1.5m长度。如此布置使土工膜1防渗系统能与周边粘土层及顶部承台2混凝土结构连接，使本发明中两种独立防渗体系粘土与土工膜1联合一起形成完全封闭的防滲体系，确保防渗效果。
图中的1：n为开挖坡比(基坑3内边坡高度与宽度比值)，根据实际基坑3内的土质而定。
本发明还包括一种施工步骤：一种用于堤防上桩基施工防渗结构的施工方法，它包括如下步骤；
①、按照设计要求将桩基4模块安装在地面以下，对桩基4进行混凝土浇筑，
待所述的桩基4内的混凝土强度达到10MPa右后，将所述的桩基4周围地面以下的原状土挖开，开挖的边坡倾斜度根据当地地质具体开挖；
②、清洗外露桩基4混凝土，利用打磨机打磨桩基4桩周表面的混凝土，同时修补所述的桩基4混凝土表面的缺陷；
③、待桩基4的混凝土干燥后涂刷环氧树脂，同时在桩基4四周粘贴土工膜1，所述的土工膜1粘贴高度为基坑3底面以上1.0米高度至所述的承台2底部，所述的土工膜1粘贴高度1.0米，且所述的土工膜1沿桩基4周围粘贴一层；所述的土工膜1粘贴底部横向预留1.5米的长度；
④、所述的土工膜1粘贴高度1.0米范围内设置三道抱箍5，三道所述的抱箍5对位于桩基4上的土工膜1进行固定；
⑤、在所述的基坑3内回填黏性土并形成黏土回填区7，所述的黏性土回填至所述的土工膜1底部时，将预留的1.5米土工膜1平铺在黏土回填区7中的粘土上；所述的黏土回填区7粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％；
⑥、在步骤⑤的基础上，在所述的土工膜1上继续回填黏土回填区7至原地面，压实原地面，防渗施工完成。
纵向搭接的所述的土工膜1与横向搭接的所述的土工膜1之间的搭接长度为15-20厘米,利用土工膜防渗为本发明防渗体系的一部分，土工膜的纵、横向搭接有利于防止水流从接缝处侵入，确保防渗效果。
上述未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (7)

1.一种用于堤防上桩基施工防渗结构，其特征在于：它包括位于地面以下的土工膜(1)、承台(2)、基坑(3)、桩基(4)和黏土回填区(7)；
所述的土工膜(1)、承台(2)、桩基(4)和黏土回填区(7)均位于基坑(3)内，所述的基坑(3)内回填有黏土回填区(7)，所述的承台(2)位于桩基(4)上，所述的桩基(4)上铺设有土工膜(1)，且所述的土工膜(1)沿横向延伸并铺设在黏土回填区(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构，其特征在于：所述的土工膜(1)沿周向包裹所述的桩基(4)，在所述的土工膜(1)上设置有抱箍(5)，所述的抱箍(5)安装有垫层(6)，所述的抱箍(5)之间通过螺栓(5.1)固定。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构，其特征在于：沿所述的土工膜(1)结合面竖向设置有三层抱箍(5)，所述的抱箍(5)采用四段宽度100毫米，厚度5毫米的钢带利用螺栓(5.1)连接而成，且三层所述的抱箍(5)内的螺栓(5.1)错开布置。
4.根据权利要求3所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构，其特征在于：所述的黏土回填区(7)粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％。
5.根据权利要求4所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构，其特征在于：所述的土工膜(1)粘贴高度为基坑底面以上1.0m高度至承台底，粘贴高度1.0m，沿桩基周围粘贴一层。土工膜粘贴底部预留1.5m长度。
6.根据权利要求1-5中任一一项权利要求所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构的施工方法，其特征在于：它包括如下步骤；
①、按照设计要求将桩基(4)模块安装在地面以下，对桩基(4)进行混凝土浇筑，
待所述的桩基(4)内的混凝土强度达到10MPa右后，将所述的桩基(4)周围地面以下的原状土挖开，开挖的边坡倾斜度根据当地地质具体开挖；
②、清洗外露桩基(4)混凝土，利用打磨机打磨桩基(4)桩周表面的混凝土，同时修补所述的桩基(4)混凝土表面的缺陷；
③、待桩基(4)的混凝土干燥后涂刷环氧树脂，同时在桩基(4)四周粘贴土工膜(1)，所述的土工膜(1)粘贴高度为基坑(3)底面以上1.0米高度至所述的承台(2)底部，所述的土工膜(1)粘贴高度1.0米，且所述的土工膜(1)沿桩基(4)周围粘贴一层；所述的土工膜(1)粘贴底部横向预留1.5米的长度；
④、所述的土工膜(1)粘贴高度1.0米范围内设置三道抱箍(5)，三道所述的抱箍(5)对位于桩基(4)上的土工膜(1)进行固定；
⑤、在所述的基坑(3)内回填黏性土并形成黏土回填区(7)，所述的黏性土回填至所述的土工膜(1)底部时，将预留的1.5米土工膜(1)平铺在黏土回填区(7)中的粘土上；所述的黏土回填区(7)粘土渗透系数小于1.0×10-5cm/s，压实度不小于95％；
⑥、在步骤⑤的基础上，在所述的土工膜(1)上继续回填黏土回填区(7)至原地面，压实原地面，防渗施工完成。
7.根据权利要求6所述的一种用于堤防上桩基施工防渗结构的施工方法，其特征在于：纵向搭接的所述的土工膜(1)与横向搭接的所述的土工膜(1)之间的搭接长度为15-20厘米。
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