CN211113580U - 一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地基处理和基础加固技术领域，尤其涉及一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述系统包括若干结构桩基、若干调平桩基、柔性地基分隔带和水平加筋体构成，其中所述结构桩基和所述若干调平桩基均匀阵列布置，所述柔性地基分隔带将所述若干结构桩基和所述若干调平桩基分别一一相应连接并将地基分割成多个仓室，所述水平加筋体设置在所述柔性地基分隔带的上部，所述水平加筋体支撑仓储地坪的结构层。本实用新型的优点是：地基调平系统适用于大面积地面荷载，特别是厂房、车间、仓库等建筑物的地坪沉降控制，具有施工工期短、施工质量可控、工程造价低、抗震效果好、承载力高，不均匀沉降小等优点。

Description

一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统

技术领域

本实用新型涉及地基处理和基础加固技术领域，尤其涉及一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统。

背景技术

随着21世纪的到来，互联网的普及，网络信息时代的快速发展，电子商务及物流仓储行业发展迅猛，电商物流的快速发展，使得对物流土地的需求量也急剧增加。鉴于物流仓储基地的布置形式均为单层或双层钢结构厂房，其占地面积较大，现长三角地区的土地资源紧张，拿地成本较高，若购买成熟的土地（即土质情况较好可直接进行上部建筑的建造），土地成本相对较高，故现在物流地产公司将物流基地的选址通常定在郊区或土质较差的沿海地区，该地区的存在一定厚度的软土，工程性质相对较差，难以直接满足后期场地的高层建筑的建设要求。由于该类土地成本较低，仓储物流仓库的使用要求较常规建筑物的相对较低，经过一系列地基处理后可满足要求，故开始被重新重视，受到近几年飞速发展的物流地产投资建设单位的青睐。

物流仓储基地的主要设施有物流仓库、装卸货平台、坡道、道路、绿化以及办公楼等。其中，主要区域为物流仓库，其结构形式一般为单层或双层钢结构，其布置形式特点，具有柱网尺寸大，活动荷载大，结构超长等特点，普通仓库其面积约1-3万㎡，立柱高一般为7m，其室内天花板的高度一般不低于6m，其地面承载力根据承载物品种类或堆码高度具体计算，通常其室内结构的地坪承载力约3T/㎡，为了便于货物的运输和装卸等，仓库室内地坪需新填高，比室外地面高出1.2-1.3m。

仓储类项目软基地基基础工程的主要风险在于工程竣工后地基在大面积使用荷载作用下产生较大的整体沉降和严重的不均匀沉降，尤其是在工后使用荷载下的不均匀沉降导致地坪开裂是影响本场地后期正常使用的关键性因素，因此本类场地地基处理的重点为提高持力层土体的有效刚度和均匀性，从而防治工后地基的不均匀沉降。

针对沿海地区，仓储类软基的地质情况，按照软土处理深度15m，处理面积按照3万平米考虑，可采用的地基处理方法主要如下：

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，通过结构桩基、调平桩基、柔性地基分隔带和水平加筋体的结合作用，实现地坪荷载的传递路径由面（结构地坪）—线（柔性地基分隔带）—点（调平桩基）—持力层，进一步提高地坪垫层的刚度，使得荷载的传递更加均匀，最终使场地整体沉降量和不均匀沉降量较小。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，设置在仓储地坪下方，其特征在于：所述系统包括若干结构桩基、若干调平桩基、柔性地基分隔带和水平加筋体构成，其中所述结构桩基和所述若干调平桩基均匀阵列布置，所述柔性地基分隔带将所述若干结构桩基和所述若干调平桩基分别一一相应连接并将地基分割成多个仓室，所述水平加筋体设置在所述柔性地基分隔带的上部，所述水平加筋体支撑仓储地坪的结构层。

所述地基的最上层设置有回填硬壳层，所述调平桩基的桩顶与所述回填硬壳层的表面相平齐，所述柔性地基分隔带设置在所述回填硬壳层内。

所述柔性地基分隔带由碎石和加筋滤网组成，所述加筋滤网设置在所述调平桩基的桩顶且其布置方向满足于连接所述若干结构桩基和所述若干调平桩基之间的要求，所述碎石由所述加筋滤网包裹。

优选的，由加筋滤网将碎石包裹成矩形条带状，截面尺寸为1.5m×0.5m（宽×高）。填充的碎石颗粒具有一定的要求，其最大直径不宜超过30cm，含泥量小于20%，渗透系数高，便于场地内的浅表的地下水能及时排出场地，具有较好的抗震效果，均匀性好，不易发生地坪开裂现象。

进一步优选的，加筋滤网需具有一定的抗拉强度指标，形成网兜效应，其2%伸长时的抗拉模量≥700kN/m，CBR顶破强度≥6kN。加筋滤网搭接时，其搭接宽度不小于40cm，用涤纶线缝合密实，使加筋滤网对碎石产生握裹作用。

所述调平桩基为柔性桩或劲性桩；所述柔性桩为振冲碎石桩、沉管砂石桩、灰土挤密桩中的一种，所述劲性桩由等桩长的水泥土搅拌桩和预制桩组成，水泥土搅拌桩和预制管桩的桩心重合。

优选的，水泥土搅拌桩的直径为650mm，预制管桩的直径为300-400mm，具有桩截面积大，承载力高，可避免后期桩身刺上部结构地坪

所述调平桩基呈梅花形或矩形布置于所述仓储地坪下方。

优选的，调平桩基的桩间距6-8m，单根桩的控制面积为36-64m2，桩长应穿过淤泥层进入持力层深度不小于1m，桩顶应低于地表0.5m，便于后期柔性碎石分隔条带的开挖布置。当采用劲性桩时，其水泥土搅拌桩的水泥的掺量宜为10%-15%，预制管桩宜在水泥土搅拌桩成桩后4h-6h内插入，水泥土搅拌桩和预制管桩桩位的允许偏差为±10mm，垂直度允许偏差为0.5%。

位于所述调平桩基上方的柔性地基分隔带横纵相连接呈矩形或菱形，所述柔性地基分隔带的交叉点与所述调平桩基的桩心重合，且其两端与所述结构桩基的基础相连接。

纵横相连的柔性地基分隔带形成网兜，将地坪分割成一个个单独相对较小的仓室，地坪荷载的传递路径由面（结构地坪）→线（柔性地基分隔带）→点（调平桩基）→持力层，进一步提高地坪垫层的刚度，使得荷载的传递更加均匀，最终场地整体沉降量和不均匀沉降量较小。

所述水平加筋体由高韧聚酯有纺土工布、碾压密实的回填土以及钢塑土工格栅组成，所述高韧聚酯有纺土工布与所述柔性地基分隔带顶面及其间的地基接触，所述碾压密实的回填土位于所述高韧聚酯有纺土工布上，所述钢塑土工格栅铺设在所述碾压密实的回填土上部。

优选的，钢塑土工格栅的抗拉强度≥50kN/m，断裂延伸率≤3%，其搭接不小于30cm。回填土的压实系数不小于0.93。高韧聚酯有纺土工布，其抗拉强度≥50kN/m，断裂延伸率≤12%。

一种涉及上述的用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：根据场地标高情况，采用分层回填夯实法在地基上回填土体同时形成一定厚度的硬壳层；将结构桩基和调平桩基竖直打入地基中；在桩顶纵横布置柔性地基分隔带，将地基分割成多个仓室；最后回填水平加筋体，仓储地坪的结构层位于水平加筋体的上表面上。

优选的，所述分层回填夯实法，为了避免强夯形成橡皮土，强夯能级宜为2000-3000kN•m，先轻后重，逐级加能，同时根据场地条件，在场地内外采取管井降水措施，消除超孔隙水压力，加速土体固结。

本实用新型的优点是：

1）形成硬壳层，表层的承载力较高；多遍低能级强夯密实处理，使得浅层整体加固（5m内）形成硬壳层，进行应力扩散，减小不均匀沉降。

2）半刚性多点支撑，分仓原理，减沉效果好。竖向劲性调平桩穿透整个软弱土层，进入持力层1m，形成半刚性支撑，对整个软弱土层进行加固，使得土层的复合压缩模量变大，最终地坪的工后沉降减小；同时，柔性碎石分隔条带将场地分块形成小的仓室，地坪面荷载的传递实现由面（地坪）→线（柔性分隔带）→点（劲性调平桩）→持力层，进一步提高地坪垫层的刚度，使得荷载的传递更加均匀，最终场地整体沉降量较小。

3）减震性能好，抗液化效果好。柔性碎石分隔条带将结构桩基础和竖向劲性桩相连接，地震发生时，条带内的碎石可以及时充分排出库区场地内浅表的超孔隙水，有利于库区的整体稳定性，抗液化效果好。

4）加筋垫层的应力协调作用，使得土体沉降更加均匀。上部荷载的作用下，桩间土沉降会先发生沉降，加筋垫层将在桩间范围产生凹变形，调动加筋材料的抗拉能力，发挥拉膜效应，将部分荷载传递至竖向调平桩，起到调节桩土应力比的作用；还可以起到排水隔离作用。

5）施工总工期短，有利于项目整体早日投产，经济效益明显；可与结构桩基的施工工期相结合，即低能级强夯处理完后同步施工，大大缩减项目的总工期。

6）工艺施工简单，可操作性强，适用范围广；对于一般的软土地基的沉降控制都具有适用。

附图说明

图1为本实用新型中竖向劲性调平桩构造图；

图2为本实用新型中调平系统的梅花形布置结构俯视图；

图3为本实用新型中调平系统的矩形布置结构俯视图；

图4为本实用新型中柔性地基分隔带的施工流程示意图；

图5为本实用新型单库区调平桩施工后一方向的土层剖面图；

图6为本实用新型单库区调平桩施工后另一方向的土层剖面图；

图7为本实用新型单库区水平加筋体布置示意图；

图8为本实用新型调平系统应用后的土层一方向的土层剖面图；

图9为本实用新型调平系统应用后的土层另一方向的土层剖面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-9所示，图中标记1-16分别表示为：水泥土搅拌桩1、预制管桩2、碎石3、加筋滤网4、高韧聚酯有纺土工布及钢塑土工格栅5、结构桩基6、调平桩基7、柔性地基分隔带8、新回填黏土层9、淤泥质粉质黏土层10、粉质黏土层11、持力层12、基础13、结构桩14、地坪结构层15、水平加筋体16。

实施例：如图1至图5所示，本实施例中用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统主要是针对于48×87m的小物流仓库区的情况，其中钢结构的单跨度12m×22m，其中结构桩基6分布于仓区内有钢立柱的地方，其基础13的形式为独立基础，基础13支撑在其下方的结构桩14上。地基情况由上至下为：1-2m杂填土，15m的淤泥质粉质黏土10，黏土，粉质黏土11，持力层12。

首先，由于仓储物流基地的工艺要求，库区先需回填约1-2m的新回填黏土层9，填土完成后即可应用本实施例中的地基调平系统，首先对整个库区进行2-3遍的低能级强夯施工，将整个场地处理出一定厚度硬壳层，即使新回填黏土层9形成一定厚度的硬壳层。强夯的能级由小至大，1000kN.m—1500 kN.m—2000 kN.m，最后采用800kN.m满夯整平处理。其中强夯处理时，处理边界应为库区每侧边界外扩3-5m。

如图2所示，当单个库区处理完成后，场地的表层具有一定的承载力，可满足桩基的施工条件，进行下一步作为调平桩基7的竖向劲性调平桩的施工，其中结构桩基6可与作为调平桩基7的竖向劲性调平桩同步施工，根据场地的不同形式及土层情况，可根据图2所示的梅花形或图3所示的矩形的布置。如图1所示，竖向劲性调平桩由水泥土搅拌桩1和预制管桩2组合构成。其中水泥土搅拌桩1在施工时，场地需提前运至预制管桩2，待水泥土搅拌桩1施工完成4-6h内要将预制管桩2插入，且需保证其中心位于水泥土搅拌桩的中心，且桩顶低于地表0.5m，其垂直度不大于0.5%，从而保证竖向劲性调平桩。同期，库区独立基础下的结构桩基也进行施工，施工完即可进线基础的开挖等施工。

如图4、图5及图6所示，待单块区域的竖向劲性调平桩的施工完成5-7天，即可以进行场地内的柔性碎石分隔带8的施工埋设，先采用石灰粉进行定位放线，采用挖掘机严格按照设计深度和路线进行开挖，沟槽的中心需位于竖向劲性调平桩（调平桩基7）的中心，沟槽的断面尺寸为1.5m×0.5m，开挖后沿着沟槽铺设具有一定强度的加筋滤网4，加筋滤网4的宽度约4.5m，待沟槽内的级配碎石3回填满后，采用反包裹形式将碎石3包裹，形成一个柔性碎石分隔带8。上部加筋滤网4的缝合采用缝包机，其搭接宽度至少为40cm。

通过柔性碎石分隔带8将地基分割成多个面积相对较小的仓室，地坪面荷载的传递实现由面（地坪）—线（柔性碎石分隔带8）—点（劲性调平桩）—持力层，进一步提高地坪垫层的刚度，使得荷载的传递更加均匀，最终场地整体沉降量较小。

如图7、图8和图9所示，库区内纵横相连的柔性地基分隔带8施工完成后，在整个场地内铺设一层水平加筋体16，即高韧聚酯有纺土工布、碾压密实的回填土以及钢塑土工格栅。高韧聚酯有纺土工布与柔性地基分隔带顶面及其间的地基接触，铺设完成后，上表面铺设30cm的回填土，采用压路机碾压密实，碾压密实完成后，铺设一层钢塑土工格栅，即图示5为高韧聚酯有纺土工布及钢塑土工格栅。铺设完成后，本仓储地坪沉降控制调平系统的应用即完成，即可交于施工单位进行结构地坪的施工，仓储地坪的地坪结构层15布置在水平加筋体16的上方，从而实现对仓储地坪的稳定支撑。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换故在此不一一赘述。

Claims (7)

1.一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，设置在仓储地坪下方，其特征在于：所述系统包括若干结构桩基、若干调平桩基、柔性地基分隔带和水平加筋体构成，其中所述结构桩基和所述若干调平桩基均匀阵列布置，所述柔性地基分隔带将所述若干结构桩基和所述若干调平桩基分别一一相应连接并将地基分割成多个仓室，所述水平加筋体设置在所述柔性地基分隔带的上部，所述水平加筋体支撑仓储地坪的结构层。

2.根据权利要求1所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述地基的最上层设置有回填硬壳层，所述调平桩基的桩顶与所述回填硬壳层的表面相平齐，所述柔性地基分隔带设置在所述回填硬壳层内。

3.根据权利要求2所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述柔性地基分隔带由碎石和加筋滤网组成，所述加筋滤网设置在所述调平桩基的桩顶且其布置方向满足于连接所述若干结构桩基和所述若干调平桩基之间的要求，所述碎石由所述加筋滤网包裹。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述调平桩基为柔性桩或劲性桩；所述柔性桩为振冲碎石桩、沉管砂石桩、灰土挤密桩中的一种，所述劲性桩由等桩长的水泥土搅拌桩和预制桩组成，水泥土搅拌桩和预制管桩的桩心重合。

5.根据权利要求1所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述调平桩基呈梅花形或矩形布置于所述仓储地坪下方。

6.根据权利要求5所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：位于所述调平桩基上方的柔性地基分隔带横纵相连接呈矩形或菱形，所述柔性地基分隔带的交叉点与所述调平桩基的桩心重合，且其两端与所述结构桩基的基础相连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于仓储地坪沉降控制的地基调平系统，其特征在于：所述水平加筋体由高韧聚酯有纺土工布、碾压密实的回填土以及钢塑土工格栅组成，所述高韧聚酯有纺土工布与所述柔性地基分隔带顶面及其间的地基接触，所述碾压密实的回填土位于所述高韧聚酯有纺土工布上，所述钢塑土工格栅铺设在所述碾压密实的回填土上部。

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