CN208933944U - 差异沉降优化控制结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型差异沉降优化控制结构，包括差异沉降渐变控制段、刚性结构段以及柔性结构段；所述的差异沉降渐变控制段的两端分别与刚性结构段和柔性结构段衔接，将差异沉降通过地基刚度调平后进行平顺过渡；所述的差异沉降渐变控制段包括地基刚度调平结构、过渡垫层结构以及面层结构。本实用新型结构简单实用、施工方便快捷，能有效控制刚柔结构间不均匀差异沉降所导致的路面拉裂、结构大尺度错位破坏等现象发生。本实用新型整体布置简洁大方，可大幅度节省工程建设时间和投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程中地基处理结构，具体涉及一种差异沉降优化控制结构。
背景技术
地基沉降是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降，特别是不均匀沉降，会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。
基础沉降控制设计的关键是地基处理，地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程技术措施。常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
但对于刚柔结构之间差异沉降控制问题，以上常规地基处理方法均未能有效控制刚柔结构之间差异沉降，如公路桥头“跳车”问题等。
基于此，本实用新型提出了一种利用“土拱效应”原理，进而实现对刚柔结构之间差异沉降有效控制的新型地基处理结构，即差异沉降优化控制结构，该新型地基处理结构通过调整地基土刚度和桩基支承刚度的分布,使建筑物的差异沉降得到较好的控制，且降低基础工程的造价，比常规地基处理大大节约了基础工程造价，做到了技术与经济效益的最佳结合，优化工程投资。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供了差异沉降优化控制结构。
本实用新型采用的技术方案是：差异沉降优化控制结构，它包括差异沉降渐变控制段、刚性结构段以及柔性结构段；所述的差异沉降渐变控制段的两端分别与刚性结构段和柔性结构段衔接；差异沉降渐变控制段包括地基刚度调平结构、过渡垫层结构以及面层结构；地基刚度调平结构布置在刚性结构段以及柔性结构段之间；过渡垫层结构布置在地基刚度调平结构的顶面，面层结构铺设在过渡垫层结构的顶面。
所述的地基刚度调平结构包括刚性长桩基础、刚性中长桩基础以及短桩基础；刚性长桩基础、刚性中长桩基础以及短桩基础依次排列并布置于刚性结构段以及柔性结构段之间，刚性长桩基础布置在靠近刚性结构段一侧，短桩基础布置在靠近柔性结构段一侧；刚性中长桩基础布置刚性长桩基础和短桩基础之间。
所述的过渡垫层结构包括桩顶垫层、土工加筋层、中间垫层以及填筑料层；在地基刚度调平结构的顶面上由下而上依次铺设有桩顶垫层、土工加筋层、中间垫层以及填筑料层和面层结构。
所述的刚性长桩基础由刚性长桩、长桩桩顶小承台、长桩承台凹墩以及长桩简支搭梁组成；所述的刚性中长桩基础由刚性中长桩、中长桩桩顶小承台、中长桩承台凹墩以及中长桩简支搭梁组成；刚性长桩设置在刚性长桩基础底部，长桩桩顶小承台设置在刚性长桩顶面，长桩承台凹墩设置在长桩桩顶小承台顶部的四个侧面上，长桩简支搭梁的两端分别搭接在相邻两个长桩承台凹墩上；刚性中长桩设置在刚性中长桩基础底部，中长桩桩顶小承台设置在刚性中长桩顶面，中长桩承台凹墩设置在中长桩桩顶小承台的顶部四个侧面上，中长桩简支搭梁的两端分别搭接在相邻两个中长桩承台凹墩上；刚性长桩基础和刚性中长桩基础交界面处的桩顶长桩承台凹墩与中长桩承台凹墩之间搭接有长桩简支搭梁；所述的桩顶垫层布置在短桩基础、中长桩桩顶小承台、中长桩简支搭梁、长桩桩顶小承台以及长桩简支搭梁的顶面上。
所述的刚性长桩基础、刚性中长桩基础、短桩基础设置两排、两列以上，所述的土工加筋层布置两层以上。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型利用不同深度、不同布置间距、不同类型桩结构以调整地基土刚度和桩基支承刚度的分布，同时利用桩顶小承台、承台间简支连续梁、桩顶垫层以及上覆的土工加筋层，使得桩间“土拱效应”得到充分合理发挥，使得刚柔结构之间差异沉降得到有效控制，基本解决了刚柔结构差异沉降对结构拉裂破坏等不利影响，保证结构整体安全稳定。
(2)本实用新型利用“土拱效应”原理，使建筑物的差异沉降得到较好的控制，且降低基础工程的造价，比常规地基处理大大节约了基础工程造价，做到了技术与经济效益的最佳结合，且具有结构简单实用、节省施工人员劳力、施工方便快捷、管理维修方便等优点，且能大大加快工程建设时间。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的纵向剖示图；
图3是本实用新型的长桩承台凹墩的立体结构示意图；
图4是本实用新型的中长桩承台凹墩的立体结构示意图。
图中：1-差异沉降渐变控制段；2-刚性结构段；3-柔性结构段；
11-地基刚度调平结构；12-过渡垫层结构；13-面层结构；
111-刚性长桩基础；112-刚性中长桩基础；113-短桩基础；
121-桩顶垫层；122-土工加筋层；123-中间垫层；124-填筑料层；
1111-刚性长桩；1112-长桩桩顶小承台；1113-长桩承台凹墩；1114-长桩简支搭梁；
1121-刚性中长桩；1122-中长桩桩顶小承台；1123-中长桩承台凹墩；1124-中长桩简支搭梁。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1至图4所示，本实用新型差异沉降优化控制结构，它包括差异沉降渐变控制段1、刚性结构段2以及柔性结构段3；差异沉降渐变控制段1的两端分别与刚性结构段2和柔性结构段3衔接；差异沉降渐变控制段1包括地基刚度调平结构11、过渡垫层结构12以及面层结构13；地基刚度调平结构11布置在刚性结构段2以及柔性结构段3之间；过渡垫层结构12布置在地基刚度调平结构11的顶面，面层结构13铺设在过渡垫层结构12的顶面。
地基刚度调平结构11包括刚性长桩基础111、刚性中长桩基础112以及短桩基础113；刚性长桩基础111、刚性中长桩基础112以及短桩基础113依次排列并布置于刚性结构段2以及柔性结构段3之间，刚性长桩基础111布置在靠近刚性结构段2一侧，短桩基础113布置在靠近柔性结构段3一侧；刚性中长桩基础112布置刚性长桩基础111和短桩基础113之间。
过渡垫层结构12包括桩顶垫层121、土工加筋层122、中间垫层123以及填筑料层124；在地基刚度调平结构11的顶面上由下而上依次铺设有桩顶垫层121、土工加筋层122、中间垫层123以及填筑料层124和面层结构13。
其中刚性长桩基础111采用C30混凝土钻孔灌注桩，桩径80cm、桩长30m；刚性中长桩基础112也采用C30混凝土钻孔灌注桩，桩径80cm、桩长20m；短桩基础113为直径60cm水泥搅拌桩结构，桩长10m。桩顶垫层121、中间垫层123均采用100cm厚碎石垫层，土工加筋层122采用160kN/m双向土工格栅，填筑料层124采用抛填土石混合料，面结构层13采用9cm沥青混凝土路面结构。刚性长桩基础111中桩基矩形布置，布置间距为5m；刚性中长桩基础112中桩基也矩形布置，布置间距为3.5m。短桩基础113矩形布置，中心间距2.5m。
刚性长桩基础111由刚性长桩1111、长桩桩顶小承台1112、长桩承台凹墩1113以及长桩简支搭梁1114组成；刚性中长桩基础112由刚性中长桩1121、中长桩桩顶小承台1122、中长桩承台凹墩1123以及中长桩简支搭梁1124组成；刚性长桩1111设置在刚性长桩基础111底部，长桩桩顶小承台1112设置在刚性长桩1111顶面，长桩承台凹墩1113设置在长桩桩顶小承台1112顶部的四个侧面上，长桩简支搭梁1114的两端分别搭接在相邻两个长桩承台凹墩1113上；刚性中长桩1121设置在刚性中长桩基础112底部，中长桩桩顶小承台1122设置在刚性中长桩1121顶面，中长桩承台凹墩1123设置在中长桩桩顶小承台1122的顶部四个侧面上，中长桩简支搭梁1124的两端分别搭接在相邻两个中长桩承台凹墩1123上；刚性长桩基础111和刚性中长桩基础112交界面处的桩顶长桩承台凹墩1113与中长桩承台凹墩1123搭接有长桩简支搭梁1114；桩顶垫层121布置在短桩基础113、中长桩桩顶小承台1122、中长桩简支搭梁1124、长桩桩顶小承台1112以及长桩简支搭梁1114的顶面上。
其中长桩桩顶小承台1112、中长桩桩顶小承台1122均采用尺寸为1.7m×1.7m×1.2m(长×宽×高)的C30混凝土承台结构，长桩承台凹墩1113、中长桩承台凹墩1123均为0.4m×0.4m×0.6m(长×宽×高)的凹槽形结构，便于0.3m×0.6m(宽×高)的C30混凝土长桩简支搭梁1114和中长桩简支搭梁1124在其之间简支搭接，进而形成空间网状结构，能充分发挥“土拱效应”。
刚性长桩基础111、刚性中长桩基础112、短桩基础113设置两排、两列以上，土工加筋层122布置两层以上。
上述实施例结合附图对本实用新型进行了描述，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.差异沉降优化控制结构，其特征在于：它包括差异沉降渐变控制段(1)、刚性结构段(2)以及柔性结构段(3)；所述的差异沉降渐变控制段(1)的两端分别与刚性结构段(2)和柔性结构段(3)衔接；差异沉降渐变控制段(1)包括地基刚度调平结构(11)、过渡垫层结构(12)以及面层结构(13)；地基刚度调平结构(11)布置在刚性结构段(2)以及柔性结构段(3)之间；过渡垫层结构(12)布置在地基刚度调平结构(11)的顶面，面层结构(13)铺设在过渡垫层结构(12)的顶面。
2.根据权利要求1所述的差异沉降优化控制结构，其特征在于：所述的地基刚度调平结构(11)包括刚性长桩基础(111)、刚性中长桩基础(112)以及短桩基础(113)；刚性长桩基础(111)、刚性中长桩基础(112)以及短桩基础(113)依次排列并布置于所述的刚性结构段(2)以及柔性结构段(3)之间，刚性长桩基础(111)布置在靠近刚性结构段(2)一侧，短桩基础(113)布置在靠近柔性结构段(3)一侧，刚性中长桩基础(112)布置刚性长桩基础(111)和短桩基础(113)之间。
3.根据权利要求1所述的差异沉降优化控制结构，其特征在于：所述的过渡垫层结构(12)包括桩顶垫层(121)、土工加筋层(122)、中间垫层(123)以及填筑料层(124)；在所述的地基刚度调平结构(11)的顶面上自下而上依次铺设有桩顶垫层(121)、土工加筋层(122)、中间垫层(123)以及填筑料层(124)和面层结构(13)。
4.根据权利要求2所述的差异沉降优化控制结构，其特征在于：所述的刚性长桩基础(111)由刚性长桩(1111)、长桩桩顶小承台(1112)、长桩承台凹墩(1113)以及长桩简支搭梁(1114)组成；所述的刚性中长桩基础(112)由刚性中长桩(1121)、中长桩桩顶小承台(1122)、中长桩承台凹墩(1123)以及中长桩简支搭梁(1124)组成；刚性长桩(1111)设置在刚性长桩基础(111)底部，长桩桩顶小承台(1112)设置在刚性长桩(1111)顶面，长桩承台凹墩(1113)设置在长桩桩顶小承台(1112)顶部的四个侧面上，长桩简支搭梁(1114)的两端分别搭接在相邻两个长桩承台凹墩(1113)上；刚性中长桩(1121)设置在所述的刚性中长桩基础(112)底部，中长桩桩顶小承台(1122)设置在刚性中长桩(1121)顶面，中长桩承台凹墩(1123)设置在中长桩桩顶小承台(1122)的顶部四个侧面上，中长桩简支搭梁(1124)的两端分别搭接在相邻两个中长桩承台凹墩(1123)上；所述的刚性长桩基础(111)和刚性中长桩基础(112)交界面处的桩顶长桩承台凹墩(1113)、中长桩承台凹墩(1123)之间搭接有长桩简支搭梁(1114)；所述的桩顶垫层(121)布置在短桩基础(113)、中长桩桩顶小承台(1122)、中长桩简支搭梁(1124)、长桩桩顶小承台(1112)以及长桩简支搭梁(1114)的顶面上。
5.根据权利要求2所述的差异沉降优化控制结构，其特征在于：所述的刚性长桩基础(111)、刚性中长桩基础(112)、短桩基础(113)设置有两排、两列以上，所述的土工加筋层(122)布置有两层以上。
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| CN108867617A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-23 | 浙江省水利水电勘测设计院 | 一种差异沉降优化控制结构 |
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2018
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