CN114934501A - 一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础及其施工方法，涉及地基处理领域，适用于强冻胀地层地基处理工程；包括下部的碎石桩体、上部的混凝土桩体、混凝土桩体外侧的混凝土模具和碎石桩体及混凝土外侧的护筒；采用护筒式新型碎石桩基础能发挥下部碎石桩体碎石的骨架颗粒作用，有效消除冻胀危害；同时护筒可以对碎石起到一定的约束作用，起到提高桩体整体性的作用，同时解决了成桩过程中桩侧土体入侵导致桩体缩颈等问题，桩基成型效果好，承载性能高，防冻胀效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及及地基处理领域，尤其涉及一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础及其施工方法。
背景技术
青藏高原地区多年冻土、隔年冻土、季节性冻土分布广泛，冻土冻胀性对建筑物稳定性影响巨大，根据青藏高原地区光伏电站勘察经验，冻土主要以粉土、粉细砂、黏土冻胀性最为明显，地下水丰富地区冻胀性尤为突出；冻土的冻胀性已对光伏电站建筑物基础产生过大变形破坏，已经影响到电站运营，因此，冻土地区在进行光伏电站建设时应进行地基处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础及其施工方法，以解决冻胀的危害，在富水区还可以加速土体固结，提高地基强度。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，包括位于地层中的孔，在孔内设置有护筒，在护筒内的下部设置有碎石桩体、上部设置有混凝土桩体，在混凝土桩体与护筒之间设置有混凝土模具。
优选地，所述混凝土桩体中预埋有钢筋。
优选地，所述护筒内径与混凝土模具外径相同。
优选地，所述混凝土模具为底部封闭的管状结构。
优选地，所述护筒为PVC管、钢管、混凝土管、钢化玻璃管其中一种。
优选地，所述护筒为整体型式或管节型式。
本发明还提供了一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：成孔；在土层中成孔至设计深度，孔径与护筒外径相同；
步骤二：放护筒；护筒采用静压法压入土体中，直至设计标高；
步骤三：清孔；清理孔内浆液和残土，把孔内浆液携带残土抽出；
步骤四：孔内灌碎石；给孔内灌入碎石，同时边灌碎石边振动，待碎石桩体达到设计标高且振动密实；
步骤五：放混凝土模具；孔内放入成型的混凝土模具，模具高度高于孔口，顶部至设计标高；
步骤六：放钢筋笼；混凝土模具内放入钢筋笼，钢筋长度大于模具长度，钢筋长度至设计标高；
步骤七：浇筑混凝土；往模具内灌入混凝土，直至模具顶部。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明采用护筒式新型碎石桩基础能有效发挥碎石的骨架颗粒和透水性作用，有效减小冻胀危害；同时护筒可以对碎石起到一定的约束作用，起到提高桩体整体性的作用；桩基成型效果好，承载性能高，防冻胀效果好。
2、本发明的护筒对碎石桩起到一定的约束作用，提高桩体的稳定性；护筒有效阻止桩侧土体进入孔内，有效解决了桩体缩颈等问题。
3、本发明上部混凝土桩体采用现浇型式，具有强度高、可模性好，耐久性好，维护费用低等优点。
4、本发明提供了PVC管、钢管、混凝土管、钢化玻璃管护筒材料，可根据就近、经济选材。
5、本发明碎石桩体中的碎石振动密实，可有效减小后期桩体沉降。
附图说明
图1为本发明结构纵向剖面图；
图2为本发明钢筋混凝土桩体横断面图；
图3为本发明碎石桩体横断面图；
图4为本发明施工过程示意图。
图中：1、土层；2、成孔；3、纵向钢筋；4、箍筋；5、混凝土模具；6、混凝土桩体；7、碎石桩体；8、护筒；9、振动器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1至图3，本发明提供一种技术方案：强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，包括下部的碎石桩体7、上部的混凝土桩体6、混凝土桩体6外侧的混凝土模具5和碎石桩体7及混凝土模具5外侧的护筒8。
在孔内灌入碎石，同时通过振动器9振动密实，形成下部的碎石桩体7，碎石应振动密实，可有效减小后期桩体沉降，碎石粒径选用1cm至3cm，采用碎石桩体7可以有效发挥碎石的骨架颗粒和透水性作用，有效减小冻胀危害。混凝土模具5采用金属模具、钢模具，其结构为底部封闭的管状结构，在下部碎石桩体7成型后放入混凝土模具5，混凝土模具5长度符合设计要求，混凝土模具5起到混凝土成型作用，混凝土模具5底部封闭是为了防止现浇混凝土桩体6下渗到底部碎石桩体7中将其填充、连接，使得碎石桩体7作用失效，且混凝土模具5有一定的抗剪作用；上部为现浇的混凝土桩体6，现浇混凝土桩体6室内设计抗压等级不低于30MPa，混凝土桩体6采用现浇型式，具有强度高、可模性好，耐久性好，维护费用低等优点；在混凝土桩体6中预埋有钢筋，纵向钢筋3使用HRB400热轧带肋钢筋，箍筋4使用HPB300热轧光圆钢筋，混凝土桩体6顶部可高于护筒顶部，达到设计要求，混凝土桩体6可以与上部光伏支架衔接，起到承重、抗弯、抗剪作用。
碎石桩体7能有效减小由土体冻胀引起的变形，单纯设计这一结构无法保证成桩质量及承载能力；因此，在碎石桩体7外侧设置有护筒8，护筒8保证了碎石桩体7的整体性，并解决了成桩过程中周围土体入侵导致的缩颈等问题；护筒8材料可选用PVC管、钢管、混凝土管、钢化玻璃管，形状为环形，内径250-500mm，壁厚为内径的1/10至1/30，根据就近、经济原则选材，护筒根据施工具体操作情况可采用整体形状，也可采用管节形状，管节之间采用粘结、焊接、丝扣、卡扣等方式连接，护筒8应采用静压方式压入孔内。
针对以上的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础的施工方法，参看图4，其步骤如下：
步骤1：钻进成孔2；在土层1中采用钻机给水钻进方式成孔2至设计深度，孔径与护筒8外径相同；
步骤2：下放护筒8；护筒8型式可采用整体型式，也可采用管节型式，采用静压法压入孔中，直至设计标高；
步骤3：清孔，并放入振动器9；清理孔内浆液和残土，把孔内浆液携带残土抽出；再放入振动器9至孔底；
步骤4：孔内灌碎石；给孔内灌入碎石，同时开启振动器9，边灌碎石边振动，待碎石桩体7顶部达到设计标高振动密实后拔出振动器9；
步骤5：放混凝土模具5；孔内放入成型的混凝土模具5，模具高度高于孔口，顶部至设计标高，模具外径与护筒8内径相同；
步骤6：放钢筋笼；混凝土模具5内放入钢筋笼，纵向钢筋3长度大于模具长度，钢筋长度至设计标高；
步骤7：浇筑混凝土；往混凝土模具5内浇入混凝土，直至模具顶部。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，包括位于地层中的孔，在孔内设置有护筒，在护筒内的下部设置有碎石桩体、上部设置有混凝土桩体，在混凝土桩体与护筒之间设置有混凝土模具。
2.根据权利要求1所述的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，所述混凝土桩体中预埋有钢筋。
3.根据权利要求1所述的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，所述护筒内径与混凝土模具外径相同。
4.根据权利要求1所述的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，所述混凝土模具为底部封闭的管状结构。
5.根据权利要求1所述的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，所述护筒为PVC管、钢管、混凝土管、钢化玻璃管其中一种。
6.根据权利要求1所述的强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础，其特征在于，所述护筒为整体型式或管节型式。
7.一种强冻胀地层光伏支架护筒式新型碎石桩基础的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：成孔；在土层中成孔至设计深度，孔径与护筒外径相同；
步骤二：放护筒；护筒采用静压法压入土体中，直至设计标高；
步骤三：清孔；清理孔内浆液和残土，把孔内浆液携带残土抽出；
步骤四：孔内灌碎石；给孔内灌入碎石，同时边灌碎石边振动，待碎石桩体达到设计标高且振动密实；
步骤五：放混凝土模具；孔内放入成型的混凝土模具，模具高度高于孔口，顶部至设计标高；
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