CN111794291A - 一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，包括置于多年冻土层内的桩基，其特征在于：处于冻土上限上的所述桩基设有护筒，该护筒所处的所述桩基的孔壁设有保护层；所述保护层与所述护筒之间设有体积可收缩的非冻胀填充物。本发明还公开了该结构的施工方法。本发明抗冻拔效果好、造价低、施工简单，可有效解决多年冻土区桩基的冻拔问题。
Description
技术领域
本发明涉及多年冻土区工程领域，尤其涉及一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构及其施工方法。
背景技术
多年冻土区地基病害严重，其中桩基冻拔是地基病害中的一种，而多年冻土区桩基的冻拔主要由多年冻土活动层的季节冻融过程所致，与活动层土体的冻胀性密切相关。多年冻土活动层的冻胀力会使桩体产生上移，即冻土区常见的冻拔现象，且这种冻拔作用随着桩基使用时间的延长而累加，容易导致建筑物基础或其他工程基础产生不均匀变形而对建筑物等造成危害，最终无法使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗冻拔效果好、造价低、施工简单的多年冻土区桩基抗冻拔的结构。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该多年冻土区桩基抗冻拔的结构的施工方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，包括置于多年冻土层内的桩基，其特征在于：处于冻土上限上的所述桩基设有护筒，该护筒所处的所述桩基的孔壁设有保护层；所述保护层与所述护筒之间设有体积可收缩的非冻胀填充物。
所述护筒的直径等于处于所述冻土上限下的所述桩基的直径。
所述护筒的下端处于所述冻土上限之下。
所述护筒所处的所述桩基孔径大于处于所述冻土上限下的所述桩基的直径。
如上所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构的施工方法，包括以下步骤：
⑴在多年冻土层灌注桩机械成孔时，分上下两部分完成，上部分比下部分钻头要大，所述上部分的下端要超过冻土上限；
⑵在所述上部分放置与所述下部分的孔径相同的护筒，所述护筒下端和所述下部分的孔壁对齐；
⑶在所述上部分的孔壁铺设一层保护层；
⑷在所述护筒与所述保护层之间填充具有非冻胀体积可收缩性质的填充物；
⑸在孔内放置绑扎好的钢筋笼，浇筑混凝土形成桩基即可。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明在护筒和保护层之间填充非冻胀性填充物，保护层的作用在于阻止土颗粒进入非冻胀性填充物内部。
2、本发明中护筒的下端处于冻土上限之下，随着季节冻融影响，冻土上限至表面部分产生的冻胀力直接作用在填充物上，由于填充物具有一定体积收缩性质，体积收缩缓冲了冻胀力，使冻胀力不能作用在桩基上，从而桩基也不会产生冻拔现象。
3、为了降低季节性冻融土层的冻胀性，本发明在桩基和多年冻土活动层的接触面通过钻孔施工刻槽，槽内填充非冻胀性材料，在桩周天然土层和桩基之间形成一个缓冲区域，化解冻胀力，尤其是切向冻胀力，可有效解决多年冻土区桩基的冻拔问题。
4、本发明抗冻拔效果好、造价低、施工简单。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的局部放大图A。
图中：1—多年冻土层；2—桩基；3—填充物；4—护筒；5—保护层；6—冻土上限。
具体实施方式
如图1~2所示，一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，包括置于多年冻土层1内的桩基2。处于冻土上限6上的桩基2设有护筒4，该护筒4所处的桩基2的孔壁设有保护层5；保护层5与护筒4之间设有体积可收缩的非冻胀填充物3。
其中：护筒4的直径等于处于冻土上限6下的桩基2的直径。
护筒4的下端处于冻土上限6之下。
护筒4所处的桩基2孔径大于处于冻土上限6下的桩基2的直径。
在多年冻土层1中，冻土上限6以下常年冻土不会造成桩基2冻拔，只考虑冻土上限6以上部分形成的切向冻胀力造成桩基2的冻拔。
一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构的施工方法，包括以下步骤：
⑴在多年冻土层1灌注桩机械成孔时，分上下两部分完成。上部分为表层扩大孔，上部分比下部分钻头要大，钻孔的孔径大于桩径；下部分为常规钻孔，孔径和桩径相同，扩大孔的深度一定要大于活动层厚度，也就是比冻土上限6更深。上部分的下端要超过冻土上限6。
⑵在上部分放置与下部分的孔径相同的护筒4，护筒4下端和下部分的孔壁对齐，且护筒4的内壁平整光滑。
⑶在上部分的孔壁铺设一层保护层5，保护层5的作用在于防止多年冻土层1中土颗粒进入填充物3中。
⑷在护筒4与保护层5之间填充具有非冻胀体积可收缩性质的填充物3。
⑸在孔内放置绑扎好的钢筋笼，浇筑混凝土形成桩基2即可。此时在桩基2和天然扩大孔周围的活动层土体之间形成一个缓冲层，产生冻胀的时候，缓冲层收缩，化解冻胀力，冻胀减弱时，缓冲层体积逐渐反弹恢复体积，这样通过缓冲层的体积循环伸缩解决桩基冻拔问题。
Claims (5)
1.一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，包括置于多年冻土层（1）内的桩基（2），其特征在于：处于冻土上限（6）上的所述桩基（2）设有护筒（4），该护筒（4）所处的所述桩基（2）的孔壁设有保护层（5）；所述保护层（5）与所述护筒（4）之间设有体积可收缩的非冻胀填充物（3）。
2.如权利要求1所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，其特征在于：所述护筒（4）的直径等于处于所述冻土上限（6）下的所述桩基（2）的直径。
3.如权利要求1所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，其特征在于：所述护筒（4）的下端处于所述冻土上限（6）之下。
4.如权利要求1所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构，其特征在于：所述护筒（4）所处的所述桩基（2）孔径大于处于所述冻土上限（6）下的所述桩基（2）的直径。
5.如权利要求1所述的一种多年冻土区桩基抗冻拔的结构的施工方法，包括以下步骤：
⑴在多年冻土层（1）灌注桩机械成孔时，分上下两部分完成，上部分比下部分钻头要大，所述上部分的下端要超过冻土上限（6）；
⑵在所述上部分放置与所述下部分的孔径相同的护筒（4），所述护筒（4）下端和所述下部分的孔壁对齐；
⑶在所述上部分的孔壁铺设一层保护层（5）；
⑷在所述护筒（4）与所述保护层（5）之间填充具有非冻胀体积可收缩性质的填充物（3）；
⑸在孔内放置绑扎好的钢筋笼，浇筑混凝土形成桩基（2）即可。
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