CN201896283U - 插筋联顶式复合地基结构 - Google Patents

Abstract

一种插筋联顶式复合地基结构。其包括多根桩、多个钢筋笼、土工格栅和垫层；多根桩呈网格状垂直设置在地基中；每根桩的上部内部设有一个钢筋笼；垫层由碎石在桩的顶部铺设而形成；土工格栅水平铺设在垫层的中部，且同时与多个钢筋笼的上端相连接。本实用新型的插筋联顶式复合地基结构是在桩的上部内部设置钢筋笼，同时在桩顶铺设土工格栅，并使土工格栅与钢筋笼的顶端相连接，桩体上部设置钢筋笼能够有效提高桩的抗剪与抗弯能力，土工格栅与桩顶连接可以约束单个桩体的横向位移，增加群桩复合地基的抗滑稳定性，同时还能充分发挥其抗拉强度高的特性，使上部荷载能够有效地转移到承载力高的桩体上，因此可以进一步提高复合地基的竖向承载力。

Description

插筋联顶式复合地基结构

技术领域

本实用新型属于铁路、公路、港口的地基处理技术领域，特别是涉及一种地基处理工程中的复合地基结构。

背景技术

复合地基常用于铁路、公路、港口、建筑等工程中，其是一种由设置在地基中的桩和桩周地基土共同承担上覆荷载的地基，通常由桩、桩间土和垫层构成。其中垫层的作用是扩散、调整复合地基中桩和桩间土的应力分配，使桩和桩间土共同受力，由此形成了一个桩土复合受力的整体，以共同承担上覆荷载。复合地基中桩土的应力分担比取决于垫层，而桩土的应力分担比又是控制复合地基沉降和整体稳定性的主要因素之一。桩体承担由垫层分配到桩顶的竖向荷载，同时承担桩间土在竖向荷载作用下而产生的剪切变形所导致的对桩体的侧向推力，桩体上部的抗剪强度对复合地基的整体稳定性有着十分重要的影响。

现有的地基处理技术中，复合地基结构有如图1所示的桩(帽)网结构和如图2所示的桩板(梁)结构。在桩网结构(桩帽网结构中，桩顶另设一方形或圆形混凝土帽)中，垫层2一般是由厚度为0.5m左右的碎石铺成，碎石内夹铺一到两层土工格栅5，桩4一般为CFG桩，土工格栅5与桩顶不连接。桩(帽)网结构由于投资较少而在实际工程中得到了广泛的应用。桩板(梁)结构中垫层6为混凝土板或混凝土梁，桩4一般为预制混凝土管桩，垫层6与桩顶连接。由于桩板(梁)结构投资较高，因而在实际工程中仅应用于特殊地段。

桩(帽)网结构中由于土工格栅5与桩顶不连接，这样土工格栅5就不受桩4的约束，因此在上覆荷载的作用下其存在较大变形，所以强度无法充分发挥，由此造成上覆荷载无法有效地传递到承载力很高的桩体上，从而使桩间土承担了较大的荷载。桩间土承受较大的荷载时，由于桩4的上部无钢筋，因此桩体的抗弯强度低，并且桩顶之间无连接，因此无法形成群桩联体效应，从而导致复合地基产生较大的沉降，而且抗滑稳定性也不易满足要求，结果桩(帽)网结构的失稳以及沉降大的现象在实际工程中时有发生。

虽然桩板(梁)结构能够克服桩(帽)网结构的上述缺点，在实际工程中效果显著，但由于投资较高，因而使其不能大面积推广应用。因此如何有效地克服上述两种结构的缺点是摆在工程技术人员面前的一个难题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种整体稳定性好且工程造价低、工程效果好的插筋联顶式复合地基结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构包括多根桩、多个钢筋笼、土工格栅和垫层；其中多根桩呈网格状垂直设置在地基中；每根桩的上部内部设有一个钢筋笼；垫层由碎石在桩的顶部铺设而形成；而土工格栅则水平铺设在垫层的中部，并且同时与多个钢筋笼的上端相连接。

所述的钢筋笼由多根受力筋和箍筋构成，其中多根受力筋平行垂直设置在圆周部位，箍筋螺旋缠绕在多根受力筋的外部。

所述的钢筋笼的长度为桩4长度的1/4～1/2。

所述的桩为CFG桩或水泥土搅拌桩。

所述的土工格栅为塑料格栅、经编格栅和钢塑格栅中的一种。

本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构是在桩的上部内部设置钢筋笼，同时在桩顶铺设土工格栅，并使土工格栅与钢筋笼的顶端相连接，桩体上部设置钢筋笼能够有效提高桩的抗剪与抗弯能力，土工格栅与桩顶连接可以约束单个桩体的横向位移，增加群桩复合地基的抗滑稳定性，同时还能充分发挥其抗拉强度高的特性，使上部荷载能够有效地转移到承载力高的桩体上，因此可以进一步提高复合地基的竖向承载力。另外，本插筋联顶式复合地基结构在工程效果上与桩板(梁)结构接近，优于桩(帽)网结构，在造价上与桩(帽)网结构接近，明显优于桩板(梁)结构，即能以较低的工程造价获得较好的工程效果，因此在高速铁路、客运专线地基处理方面有着广阔的应用前景。

附图说明

图1为现有技术的桩(帽)网复合地基结构示意图。

图2为现有技术的桩板(梁)复合地基结构示意图。

图3为本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。

如图3所示，本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构包括多根桩4、多个钢筋笼8、土工格栅5和垫层2；其中多根桩4呈网格状垂直设置在地基3中；每根桩4的上部内部设有一个钢筋笼8；垫层2由碎石在桩4的顶部铺设而形成；而土工格栅5则水平铺设在垫层2的中部，并且同时与多个钢筋笼8的上端相连接。

所述的钢筋笼8由多根受力筋和箍筋构成，其中多根受力筋平行垂直设置在圆周部位，箍筋螺旋缠绕在多根受力筋的外部。

所述的钢筋笼8的长度为桩4长度的1/4～1/2。

所述的桩4为CFG桩或水泥土搅拌桩。

所述的土工格栅5为塑料格栅、经编格栅和钢塑格栅中的一种。

本实用新型提供的插筋联顶式复合地基结构施工方法如下：某路基工程，路堤1的高度5m，路基面宽度13.6m，边坡坡率1∶1.5，基底宽度28.6m。首先在地基3中按正方形网格状垂直设置多根500mm直径的CFG桩4，桩长18m，桩间距2.0m。所有的桩4施工完毕后，立即在桩4的上部返插钢筋笼8。钢筋笼8采用6根φ18mm的螺纹钢作为受力筋，箍筋采用φ8mm的盘条钢筋，钢筋笼8的长度为桩4长度的1/3。待全部桩4和钢筋笼8施工完成以后，整平地面，并且使得地面标高低于桩顶10cm。再在地面上铺设一层10cm厚的薄碎石层，此碎石层的表面应与桩顶正好平齐。然后在上述薄碎石层的表面和桩顶上铺设一层高强土工格栅5，土工格栅5铺设时一定要铺平、张紧，且使从桩顶露出的钢筋笼8上的受力筋上端从土工格栅5的网格间穿过，之后用盘条钢筋将土工格栅5与钢筋笼8的上端捆牢。之后在土工格栅5之上再铺设一层30cm厚的碎石层，由此与上述薄碎石层一起构成垫层2，至此完成整个路基的施工过程。最后再在上述路基上填筑路堤1。

设计计算的路基稳定安全系数达到3.2，路基修筑完成后，预压期内的实测沉降只有1.0cm，据实测沉降曲线推测工后沉降为1.3cm，因此能够满足高速铁路路基沉降控制标准规定的1.5cm。

Claims (5)

1.一种插筋联顶式复合地基结构，其特征在于：所述的插筋联顶式复合地基结构包括多根桩(4)、多个钢筋笼(8)、土工格栅(5)和垫层(2)；其中多根桩(4)呈网格状垂直设置在地基(3)中；每根桩(4)的上部内部设有一个钢筋笼(8)；垫层(2)由碎石在桩(4)的顶部铺设而形成；而土工格栅(5)则水平铺设在垫层(2)的中部，并且同时与多个钢筋笼(8)的上端相连接。

2.根据权利要求1所述的插筋联顶式复合地基结构，其特征在于：所述的钢筋笼(8)由多根受力筋和箍筋构成，其中多根受力筋平行垂直设置在圆周部位，箍筋螺旋缠绕在多根受力筋的外部。

3.根据权利要求1所述的插筋联顶式复合地基结构，其特征在于：所述的钢筋笼(8)的长度为桩(4)长度的1/4～1/2。

4.根据权利要求1所述的插筋联顶式复合地基结构，其特征在于：所述的桩(4)为CFG桩或水泥土搅拌桩。

5.根据权利要求1所述的插筋联顶式复合地基结构，其特征在于：所述的土工格栅(5)为塑料格栅、经编格栅和钢塑格栅中的一种。

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