CN116516923B - 一种用于土遗址地基处理的结构及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于土遗址地基处理的结构及其使用方法，地基处理的结构包括垫层，垫层设置在土遗址的掏蚀区的下部，垫层下部固定有若干个灌注桩，灌注桩内设置有预制笼，预制笼与垫层固定连接；所述灌注桩和垫层内均浇筑有灌注灰浆。本发明的使用方法简单、设计合理且施工简便，投入成本较低，可集中对原位土遗址地基修复和加固，减少病害的发生，提高了土遗址整体稳定性；防止水对土遗址造成的破坏，电渗加固层阻止毛细水上升，降雨条件下雨水被垫层阻隔，减少了表层地基干湿循环的次数，阻止毛细水上升，解决了墙体因水盐导致的局部掏蚀和苔藓生长，避免了土遗址坍塌。
Description
技术领域
本发明涉及地基处理工程的技术领域，尤其涉及一种用于土遗址地基处理的结构及其使用方法。
背景技术
我国北方土遗址多为干旱与半干旱地区，发育根部掏蚀的几率较大，半干旱区凹进深度及掏蚀量较大。土遗址迎风面的风速大于背风面，地基中毛细水上升，达到地基表面水分蒸发，毛细上升伴随水盐运移，土中盐分被带到地基表面或土遗址外表面，反复的干湿循环使盐分聚集，风和挟沙风冲击土遗址，形成片状剥蚀，随着降雨，干湿循环次数增加，导致土体粉末化，风蚀导致细砂粒含量相对增多，在凹进处粉末化土粒被搬运，使掏蚀区空腔持续增大。掏蚀区顶端张力集中导致裂隙，裂隙逐步扩大，可能诱发整体倾覆。
我国南方土遗址多位于潮湿区，地下水位高，土遗址地基毛细水上升，土遗址墙体水分增加导致霉菌增长，霉菌含量高导致苔藓生长，苔藓吸收土遗址中矿物质，导致土体的黏性降低，最终导致土遗址坍塌。南方降雨多，温差较大，干湿循环次数增加，导致土遗址出现裂隙、销蚀、坍塌。
现有的处理地基毛细水上升方式为强夯法、改良地基土、加快水分蒸发，处理效果不理想，且耐久性不够。
申请号为201710421028.6的发明专利公开了一种用于干旱地区土遗址坍塌区和掏蚀区的复合地基及施工方法，复合地基自上而下包括上部改性糯米浆灰土层和下部块石砌筑垫层，其中下部块石砌筑垫层包括块石以及填充块石间空隙的改性糯米灰浆。该发明通过多个方面阻断毛细水进入掏蚀和坍塌病害处理区根部土体，提高了地基的承载能力和降低了地基的沉降变形和地基的耐候性能；所使用材料得造价低廉，环保无污染，且使用材料与遗址本体协调变形性能强，兼容性好，更好的响应了文物保护的理念；施工技术简便，解决了水盐运移引起土遗址墙基酥碱所导致的土遗址墙体的失稳。但是，块石间空隙填充改性糯米灰浆，空隙不易填满，垫层下地基方未设置保护措施，毛细水随块石接触面上升，长此往复盐分聚集，容易导致地基垫层开裂，阻隔毛细水效果大大减弱，大量块石不符合土遗址保护观念。
发明内容
针对土遗址地下毛细水盐运移，出现表层土剥落，从而导致的土遗址体产生掏蚀区，且稳定性劣化的技术问题，本发明提出一种用于土遗址地基处理的结构及其使用方法，利用中空立杆作为电渗的电极实现对周围土体的电化学联合加固，从而阻隔更深层毛细水上升，通过桁架有效控制土遗址体沉降，有效治理水盐运移导致的土遗址体不稳定的危害。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种用于土遗址地基处理的结构，包括垫层，垫层设置在土遗址的掏蚀区的下部，垫层下部固定有若干个灌注桩，灌注桩内设置有预制笼，预制笼与垫层固定连接；所述灌注桩和垫层内均浇筑有灌注灰浆。
优选地，所述垫层内设有多个桁架，桁架连接相邻灌注桩内的预制笼的上部。
优选地，所述桁架包括至少3个横杆，横杆与预制笼的上部相连接。
优选地，所述预制笼包括至少3个中空的、导电的立杆，立杆竖直设置在灌注桩内；所述立杆上设有若干个通液孔，立杆上部与通液装置相连接；所述立杆上部设有电源接头，电源接头与电源相匹配。
优选地，所述至少3个立杆的外侧设有多个第二箍筋，第二箍筋通过长丝与立杆相连接；所述至少3个横杆的外侧设有多个第一箍筋，第一箍筋通过长丝与横杆相连接；所述立杆的长度高于桩孔15～25cm、低于垫层顶端5～10cm。
优选地，所述灌注桩包括大灌注桩和小灌注桩，所述预制笼包括大预制笼和小预制笼，大灌注桩内设有大预制笼，小灌注桩内设有小预制笼；所述大灌注桩的直径为40～60cm，大预制笼的直径为30～50cm，大预制笼为由八根立杆与若干根箍第二箍筋组成的圆形笼体；所述小灌注桩的直径为30～40cm，小预制笼的直径为24～30cm，小预制笼由六根立杆与若干根第二箍筋组成的圆形笼体，立杆直径为2～4cm；所述第二箍筋的间距为10～15cm；
所述桁架为由四根横杆和第一箍筋组成的长方形笼体，长方形笼体的边长相距15～25cm，横杆的直径为2～4cm，第一箍筋的间距为10～15cm；所述第一箍筋布置在横杆端部l/4范围内；
所述横杆和立杆均为纤维杆，长丝为纤维长丝；所述立杆的表面设有多个起伏状螺纹结构。
优选地，所述灌注灰浆包括灰土和砾石，灰土和砾石之间通过固化剂粘合，所述砾石的质量百分比为30％～40％；所述砾石的粒径为2cm～6cm；所述灰土包括占灌注灰浆质量百分比为：30％～35％的原遗址土、18％～21％的生石灰和12～14％的粉煤灰。
优选地，所述掏蚀区的深度为50～100cm时布置单排大灌注桩，相邻大灌注桩的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩与土遗址本体净距离为10～20cm，大灌注桩与垫层的外边缘净距离为30～40cm；所述大灌注桩的大预制笼的立杆从左到右分别接电源的负极和正极，其中接正极的大灌注桩的大预制笼的立杆接通液装置，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与正极相连的灌注桩；
所述掏蚀区深度为100～200cm时按照梅花形状设置一排大灌注桩和一排小灌注桩，大灌注桩布设靠近土遗址本体，大灌注桩的数量少于小灌注桩的数量，相邻大灌注桩或小灌注桩的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩与土遗址本体净距离10～20cm，小灌注桩与垫层的外边缘净距离为30～40cm；所述小灌注桩的小预制笼的立杆接通液装置并接电源的正极，大灌注桩的大预制笼的立杆接电源的负极，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩；
所述掏蚀区深度大于200cm时设置三排灌注桩，按照梅花形状布置即相邻排交叉设置，最外侧布设一排小灌注桩，其余位置布设大灌注桩，相邻灌注桩的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩与土遗址本体净距离为10～20cm，小灌注桩与垫层的外边缘净距离为30～40cm；中间大灌注桩的大预制笼接通液装置并接电源的正极，其余灌注桩的预制笼接电源的负极，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩。
一种用于土遗址地基处理的结构的使用方法，其步骤为：
步骤1、清场地、开挖垫层：确定掏蚀区的加固区域，清除表层浮土，在加固区域下挖30cm，坑底夯实；
步骤2、开挖桩孔：根据掏蚀区的深度布设灌注桩位置，人工或机械开挖灌注桩的桩孔，开挖到计算的深度；
步骤3、制作预制笼：根据计算的深度，设制作预制笼的立杆，将立杆按圆形均匀放置，第二箍筋套于立杆的外侧，立杆与第二箍筋通过长丝捆绑；
步骤4、制作灌注灰浆：选用开挖出的土遗址的土料，铺平晒干土料，将土料过直径5mm的筛，土料、生石灰、粉煤灰和砾石按比例拌匀制备成灌注灰浆，将灌注灰浆填入桩孔中，夯筑压密；
步骤5、电渗注浆：将电源的正极和负极连接灌注桩，灌注桩的周围布置含水率测试传感器，先打开通液装置，接通电源待电压稳定，应用含水率测试传感器获取观测的加固区域的含水率，当加固区域的含水率达到预定数值后，将电源的正负极调换，通液装置连接调换后与正极相连的灌注桩，加固区域的含水率达到预定数值后，关闭电源和停止通液装置；
步骤6、等载预压：在灌注灰浆初凝前，对灌注桩施加压力使灌注桩内的灰浆挤压桩孔周围和桩端的土层，养护达到强度；
步骤7、夯筑部分垫层：铺筑一层灰土和砾石，夯实第一层至土层厚度为10cm，找平；
步骤8、安装桁架：将相邻预制笼中的立杆使用桁架连接，横杆置于小灌注桩的外侧和/或大灌注桩的内侧；
步骤9、铺筑垫层：将垫层的灰土和砾石按预设松铺、厚铺，人工分层夯筑；
步骤10、养护：基础施工完成后，垫层养护达到强度。
优选地，所述桩孔的深度的计算公式为：
式中：li为承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度；[Ra]为单灌注桩轴向受压承载力容许值；u为灌注桩的桩身周长；Ap为灌注桩的桩端截面面积；qik为对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值qik＝45；qr为桩端处土的承载力容许值。
本发明具有以下优点及有益效果：
1).本发明的结构使用方法简单、设计合理且施工简便，投入成本较低，可集中对原位土遗址地基修复和加固，避免传统方法效果不佳，减少病害的发生，提高了土遗址整体稳定性。
2).本发明的地基处理的结构防止水对土遗址造成的破坏，电渗加固层阻止毛细水上升，降雨条件下雨水被垫层阻隔，减少了表层地基干湿循环的次数，阻止毛细水上升，解决了墙体因水盐导致的局部掏蚀和苔藓生长，避免了土遗址坍塌。
3).本发明中灌注桩中生石灰和固化剂具有微膨胀性，深入土体内部，增加接触面积，增加摩擦力，提升了灌注桩的承载能力。
4).本发明预制笼提升了灌注桩的抗拉性，灌注浆料具有抗压性，灌注桩整体的力学性能提升，预制笼与桁架连接为一个整体，提升整体的抗压性能。
5).本发明灌注桩提升了地基承载能力，减少地基的沉降，垫层的强度高与灌注桩形成一个整体，进一步提升了地基承载力，减少地基的沉降，可以有效地修复掏蚀区和坍塌区土遗址。
6).本发明中电化学加固土遗址地基，从深层阻隔水盐毛细上升，并提高了地基承载力。
7).本发明中垫层底部的抄平夯实使槽底平整，增大了垫层区土体密实度和强度，为桁架的组装提供了平台。
8).本发明中垫层开挖与桩孔开挖的土体作为灌注桩与垫层夯筑的原料，整个施工过程，无需渣土的外弃环节，同时又避免了环境污染，具有极强的经济性和环保性，所用的材料，对土遗址具有兼容性，材料成本低，响应文物保护绿色材料的理念。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2是本发明预制笼和垫层的整体结构示意图。
图3是本发明的桁架的结构示意图。
图4是本发明的两个预制笼的结构示意图，其中，(a)为小预制笼，(b)为大预制笼。
图5是本发明的垫层内的结构示意图。
图6是本发明的灌注桩和电源正负极布置的示意图。
图7是本发明的垫层组成的结构示意图。
图中，1为垫层，2为灌注桩，21为大灌注桩，22为小灌注桩，3为土遗址，4为掏蚀区，5为预制笼，11为桁架，111为横杆，112为第一箍筋，12为灰土，13为砾石，51为大预制笼，52为小预制笼，501为立杆，502为第二箍筋，503为通液孔，504为电源接头，6为长丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，包括垫层1，垫层1设置在土遗址3的掏蚀区4的下部，垫层1下部固定有若干个灌注桩2，灌注桩2内设置有预制笼5，预制笼5与垫层1固定连接；所述灌注桩2和垫层1内均浇筑有灌注灰浆。
垫层为灌注灰浆组成的固化土层，直接接触土遗址本体并起到承载的作用。所述垫层1内设有多个纤维的桁架11，桁架11连接相邻灌注桩2内的预制笼5的上部。桁架11包括至少3个横杆111，横杆111与预制笼5的上部相连接。如图3所示，桁架11为由四根横杆111和第一箍筋112组成的长方形笼体，长方形笼体的边长相距15～25cm，横杆111的直径为2～4cm，第一箍筋的直径为1～2cm，第一箍筋112之间的间距为10～15cm，使垫层形成一个整体，垫层整体受力。所述第一箍筋112布置在横杆111端部l/4范围内；横杆与第一箍筋和横杆与预制笼均通过高强纤维的长丝6捆绑结合起来。横杆111与第一箍筋112均为纤维杆。
所述预制笼5包括至少3个中空的、导电的立杆501，立杆501竖直设置在灌注桩2内；所述立杆501上均匀环绕有若干个通液孔503，立杆501上部通过通孔与通液装置相连接，通液装置中是导电的固化剂，从而减少固化剂在电源的正极和负极的之间的流动时间。所述立杆501上部设有电源接头504，电源接头504与电源相匹配。所述立杆501的长度高于桩孔15～25cm、低于垫层顶端5～10cm，立杆高于桩有利于灌注桩与垫层形成一个结构整体，低于垫层顶端距离为保护垫层中桁架结构。所述预制笼为导电纤维杆，外表面使用单层导电涂层进行导电，立杆501的表面设有多个起伏状螺纹结构，预制笼具有更好的导电性，起伏状螺纹结构增加立杆与灌注灰浆的接触面积，增大摩擦力。如图5所示，桁架11的横杆111连接相邻的预制笼5，横杆111水平设置或在水平设置的横杆之间交叉设置。
如图4所示，所述至少3个立杆501的外侧设有多个第二箍筋502，第二箍筋502通过长丝6与立杆501相连接；所述至少3个横杆111的外侧设有多个第一箍筋112，第一箍筋112通过长丝6与横杆111相连接，保证立杆501之间连接的稳定性、横杆111之间连接的稳定性。横杆111和立杆501均为纤维杆，长丝6为纤维长丝，纤维长丝具有柔软和抗拉强度高的性能，便于固定横杆和第一箍筋、立杆和第二箍筋与横杆和立杆；预制笼由立杆501、第二箍筋和高强纤维的长丝6组成，桁架11由横杆111、第一箍筋112和高强纤维的长丝6组成。
灌注桩2包括大灌注桩21和小灌注桩22，预制笼5包括大预制笼51和小预制笼52，大灌注桩21内设有大预制笼51，小灌注桩22内设有小预制笼52；所述大灌注桩21的直径为40～60cm，大预制笼51的直径为30～50cm，大预制笼51为由八根立杆501与若干根箍第二箍筋502组成的圆形笼体，与灌注桩相对应，用于后期承载，节约材料。所述小灌注桩22的直径为30～40cm，小预制笼52的直径为24～30cm，小预制笼52由六根立杆501与若干根第二箍筋502组成的圆形笼体，立杆501直径为2～4cm，第二箍筋502的直径为1～2cm，形成一个稳定的受力结构，提供抗拉能力。所述第二箍筋502的间距为10～15cm，使预制笼结构稳定，不易变形。
如图7所示，垫层1中的灌注灰浆包括灰土12和砾石13，灰土12中的砾石13均匀分布，灰土12和砾石13之间通过固化剂粘合。所述砾石13的质量百分比为30％～40％；所述砾石13的粒径为2cm～6cm；所述灰土12包括质量百分比为：30％～35％的原遗址土、18％～21％的生石灰和12～14％的粉煤灰，上述百分比是占灌注灰浆的百分比，灌注灰浆总的质量百分比之和为100％。
作为一种优选的实施方式，掏蚀区4的深度为50～100cm时布置单排大灌注桩21，相邻大灌注桩21的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩21与土遗址3本体净距离为10～20cm，大灌注桩21与垫层1的外边缘净距离为30～40cm；避免直接接触垫层边缘，有利于结构承载。如图6的上图所示，所述大灌注桩21的大预制笼51从左到右分别接电源的负极和正极，其中接正极的大灌注桩21的大预制笼51接通液装置，增加电渗范围，提升电渗效率。
如图1和图2所示，作为一种优选的实施方式，掏蚀区4深度为100～200cm时设置一排大灌注桩21和一排小灌注桩22，按照梅花形状布置两排，大灌注桩21布设靠近土遗址3本体，其中大灌注桩21的数量少于小灌注桩22的数量，相邻大灌注桩21或小灌注桩22的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩21与土遗址3本体净距离10～20cm，小灌注桩22与垫层1的外边缘净距离为30～40cm，当掏蚀区夯补体夯筑完成，小灌注22桩起到初始承载作用，当垫层承接土遗址重力，大灌注桩21起主要承载作用，小灌注22桩辅助承载，满足承载要求并节约材料。如图6的中图所示，所述小灌注桩22的小预制笼52接通液装置并接电源的正极，大灌注桩21的大预制笼51接电源的负极，更少的影响土遗址本体，增加电渗范围，提升电渗效率。
作为一种优选的实施方式，掏蚀区深度大于200cm时设置三排灌注桩2，按照梅花形状布置，大灌注桩21置于靠近土遗址3本体，最外侧布设一排小灌注桩22，其余位置布设大灌注桩21，相邻灌注桩的横向排布间隔为1～2m，大灌注桩21与土遗址3本体净距离为10～20cm，小灌注桩22与垫层1的外边缘净距离为30～40cm，当掏蚀区夯补体夯筑完成，最外侧小灌注22桩起到初始承载作用，当垫层承接土遗址重力，两排大灌注桩21起主要承载作用，最外侧小灌注22桩辅助承载，满足承载要求并节约材料；如图6的下图所示，中间大灌注桩21的大预制笼51接通液装置并接电源的正极，其余灌注桩2的预制笼5接电源的负极，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩，更少的影响土遗址本体，增加电渗范围，提升电渗效率。
实施例2
一种用于土遗址地基处理的结构的使用方法，其步骤为：
步骤1、清场地、开挖垫层：确定掏蚀区4的加固区域，清除表层浮土，在加固区域下挖30cm，坑底夯实；使垫层下方土体更密实，便于后期承载。
步骤2、开挖桩孔：根据掏蚀区4的深度布设灌注桩位置，人工或机械开挖灌注桩的桩孔，开挖到计算的深度；桩孔的深度的计算公式为：
式中：li为承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度；[Ra]为单灌注桩轴向受压承载力容许值；u为灌注桩的桩身周长；Ap为灌注桩的桩端截面面积；qik为对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值qik＝45；qr为桩端处土的承载力容许值。更加精确的设置桩的长度，合理设置桩长，避免承载能力不足或承载能力过大。
步骤3、制作预制笼：根据计算的深度，设计制作预制笼的立杆501，将立杆501按圆形均匀放置，圆形的第二箍筋502套于立杆501的外侧，立杆501与第二箍筋502通过长丝6捆绑；
步骤4、制作灌注灰浆：选用开挖出的土遗址3的土料，铺平晒干土料，将土料过直径5mm的筛，土料、生石灰、粉煤灰和砾石按3.5:2.1:1.4:3的比例拌匀制备成灌注灰浆，将灌注灰浆填入桩孔中，夯筑压密；灌注灰浆具有流动性、强度高的作用。
步骤5、电渗注浆：将电源的正极和负极连接灌注桩2，按照掏蚀区4的深度设置电源的正负极。掏蚀区4的深度为50～100cm时灌注桩从左到右分别接电源负极和正极，以此类推，其中接正极的灌注桩2接通液装置。灌注桩2的周围布置含水率测试传感器，先打开通液装置，接通电源待电压稳定，应用含水率测试传感器获取观测的加固区域的含水率，当加固区域的含水率达到预定数值后关闭电源和停止通液装置；促使加固区域完全加固，有效控制电渗时间。通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩，可以缩短通液时间，加快电渗效果。
步骤6、等载预压：在灌注灰浆初凝前，对灌注桩2施加压力使灌注桩2内的灰浆挤压桩孔周围和桩端的土层，养护达到强度；使灰浆进一步深入土体，增加灌注桩与土体的接触面积。
步骤7、夯筑部分垫层：铺筑一层灌注灰浆，夯实第一层至土层厚度为10cm，找平；铺筑土层对桁架结构起到保护作用，找平便于搭建桁架结构。
步骤8、安装桁架11：将相邻预制笼5中的立杆501使用桁架11连接，横杆111置于小灌注桩22的外侧和\或大灌注桩21的内侧；桁架11由四根横杆111与第一箍筋112组成，第一箍筋112为方形箍筋，四根横杆111按正方形布置。桁架中的横杆与第一箍筋和横杆与预制笼均通过高强纤维的长丝捆绑结合起来。
步骤9、铺筑垫层：将垫层1的灌注灰浆的灰土12和砾石13按预设松铺、厚铺，人工分层夯筑20cm；分层夯筑使垫层密实度高，提升垫层强度。垫层1的灌注灰土的含水率为最佳含水率。
步骤10、养护：基础施工完成后，垫层1养护达到强度。
其他结构和实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，包括垫层（1），垫层（1）设置在土遗址（3）的掏蚀区（4）的下部，垫层（1）下部固定有若干个灌注桩（2），灌注桩（2）内设置有预制笼（5），预制笼（5）与垫层（1）固定连接；所述灌注桩（2）和垫层（1）内均浇筑有灌注灰浆；
所述预制笼（5）包括至少3个中空的、导电的立杆（501），立杆（501）竖直设置在灌注桩（2）内；所述立杆（501）上设有若干个通液孔（503），立杆（501）上部与通液装置相连接；所述立杆（501）上部设有电源接头（504），电源接头（504）与电源相匹配；
所述灌注桩（2）包括大灌注桩（21）和小灌注桩（22），所述预制笼（5）包括大预制笼（51）和小预制笼（52），大灌注桩（21）内设有大预制笼（51），小灌注桩（22）内设有小预制笼（52）；
所述垫层（1）内设有多个桁架（11），桁架（11）连接相邻灌注桩（2）内的预制笼（5）的上部；
所述桁架（11）为由四根横杆（111）和第一箍筋（112）组成的长方形笼体，长方形笼体的边长相距15~25cm，横杆（111）的直径为2~4cm，第一箍筋（112）的间距为10~15cm；所述第一箍筋（112）布置在横杆（111）端部l/4范围内；
所述横杆（111）和立杆（501）均为纤维杆；所述立杆（501）的表面设有多个起伏状螺纹结构；
所述灌注灰浆包括灰土（12）和砾石（13），灰土（12）和砾石（13）之间通过固化剂粘合，所述砾石（13）的质量百分比为30%~40%；所述砾石（13）的粒径为2cm~6cm；所述灰土（12）包括占灌注灰浆质量百分比为：30%~35%的原遗址土、18%~21%的生石灰和12~14%的粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，所述桁架（11）包括至少3个横杆（111），横杆（111）与预制笼（5）的上部相连接。
3.根据权利要求2所述的用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，所述至少3个立杆（501）的外侧设有多个第二箍筋（502），第二箍筋（502）通过长丝（6）与立杆（501）相连接；所述至少3个横杆（111）的外侧设有多个第一箍筋（112），第一箍筋（112）通过长丝（6）与横杆（111）相连接；所述立杆（501）的长度高于桩孔15~25cm、低于垫层顶端5~10cm。
4.根据权利要求3所述的用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，所述大灌注桩（21）的直径为40~60cm，大预制笼（51）的直径为30~50cm，大预制笼（51）为由八根立杆（501）与若干根箍第二箍筋（502）组成的圆形笼体；所述小灌注桩（22）的直径为30~40cm，小预制笼（52）的直径为24~30cm，小预制笼（52）由六根立杆（501）与若干根第二箍筋（502）组成的圆形笼体，立杆（501）直径为2~4cm；所述第二箍筋（502）的间距为10~15cm；
长丝（6）为纤维长丝。
5.根据权利要求4所述的用于土遗址地基处理的结构，其特征在于，所述掏蚀区（4）的深度为50~100cm时布置单排大灌注桩（21），相邻大灌注桩（21）的横向排布间隔为1~2m，大灌注桩（21）与土遗址（3）本体净距离为10~20cm，大灌注桩（21）与垫层（1）的外边缘净距离为30~40cm；所述大灌注桩（21）的大预制笼（51）的立杆从左到右分别接电源的负极和正极，其中接正极的大灌注桩（21）的大预制笼（51）的立杆接通液装置，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与正极相连的灌注桩；
所述掏蚀区（4）深度为100~200cm时按照梅花形状设置一排大灌注桩（21）和一排小灌注桩（22），大灌注桩（21）布设靠近土遗址（3）本体，大灌注桩（21）的数量少于小灌注桩（22）的数量，相邻大灌注桩（21）或小灌注桩（22）的横向排布间隔为1~2m，大灌注桩（21）与土遗址（3）本体净距离10~20cm，小灌注桩（22）与垫层（1）的外边缘净距离为30~40cm；所述小灌注桩（22）的小预制笼（52）的立杆接通液装置并接电源的正极，大灌注桩（21）的大预制笼（51）的立杆接电源的负极，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩；
所述掏蚀区深度大于200cm时设置三排灌注桩（2），按照梅花形状布置即相邻排交叉设置，最外侧布设一排小灌注桩（22），其余位置布设大灌注桩（21），相邻灌注桩的横向排布间隔为1~2m，大灌注桩（21）与土遗址（3）本体净距离为10~20cm，小灌注桩（22）与垫层（1）的外边缘净距离为30~40cm；中间大灌注桩（21）的大预制笼（51）接通液装置并接电源的正极，其余灌注桩（2）的预制笼（5）接电源的负极，通电一段时间后，将电源的正极和负极调换，通液装置接调换后与电源的正极相连的灌注桩。
6.根据权利要求4或5所述的用于土遗址地基处理的结构的使用方法，其特征在于，其步骤为：
步骤1、清场地、开挖垫层：确定掏蚀区（4）的加固区域，清除表层浮土，在加固区域下挖30cm，坑底夯实；
步骤2、开挖桩孔：根据掏蚀区（4）的深度布设灌注桩位置，人工或机械开挖灌注桩的桩孔，开挖到计算的深度；
步骤3、制作预制笼：根据计算的深度，设制作预制笼的立杆（501），将立杆（501）按圆形均匀放置，第二箍筋（502）套于立杆（501）的外侧，立杆（501）与第二箍筋（502）通过长丝（6）捆绑；
步骤4、制作灌注灰浆：选用开挖出的土遗址（3）的土料，铺平晒干土料，将土料过直径5mm的筛，土料、生石灰、粉煤灰和砾石按比例拌匀制备成灌注灰浆，将灌注灰浆填入桩孔中，夯筑压密；
步骤5、电渗注浆：将电源的正极和负极连接灌注桩（2），灌注桩（2）的周围布置含水率测试传感器，先打开通液装置，接通电源待电压稳定，应用含水率测试传感器获取观测的加固区域的含水率，当加固区域的含水率达到预定数值后，将电源的正负极调换，通液装置连接调换后与正极相连的灌注桩，加固区域的含水率达到预定数值后，关闭电源和停止通液装置；
步骤6、等载预压：在灌注灰浆初凝前，对灌注桩（2）施加压力使灌注桩（2）内的灰浆挤压桩孔周围和桩端的土层，养护达到强度；
步骤7、夯筑部分垫层：铺筑一层灰土和砾石，夯实第一层至土层厚度为10cm，找平；
步骤8、安装桁架（11）：将相邻预制笼（5）中的立杆（501）使用桁架（11）连接，横杆（111）置于小灌注桩（22）的外侧或大灌注桩（21）的内侧；
步骤9、铺筑垫层：将垫层（1）的灰土和砾石按预设松铺、厚铺，人工分层夯筑；
步骤10、养护：基础施工完成后，垫层（1）养护达到强度。
7.根据权利要求6所述的用于土遗址地基处理的结构的使用方法，其特征在于，所述桩孔的深度的计算公式为：
；
式中：l i 为承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度；为单灌注桩轴向受压承载力容许值；u为灌注桩的桩身周长；A p 为灌注桩的桩端截面面积；/>为对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值/> =45；/>为桩端处土的承载力容许值。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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