CN213390195U - 地基结构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种地基结构。本公开提供的地基结构包括从上到下依次设置的硬壳层、软土层和持力层；桩孔依次穿过所述硬壳层和所述软土层并伸入到所述持力层；其中，所述桩孔包括相互连通的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径，所述第一孔段位于所述硬壳层内，所述第一孔段内填充砂袋形成砂桩，所述第二孔段位于所述软土层和所述持力层内，所述第二孔段内设置搅拌桩，可以形成砂桩竖向排水体+搅拌桩竖向增强体的一种复合结构，对软土路基的处治效果更好。

Description

地基结构

技术领域

本公开涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种地基结构。

背景技术

软土地基是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质，由于软土强度低，沉降量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响。

现有技术中软土地基的处理方法通常为搅拌桩法，即利用水泥等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基。

我国沿海及内陆平原地区，工程建设过程中经常遇到一种硬壳层软土，即在软土表面覆盖一层强度相对较高，压缩性较小的硬壳层。由于表面硬壳层的存在，改变了软土地基的受力特征，考虑硬壳层的应力扩散和弹性地基板作用，对减小地基的附加应力，抑制软土路基的沉降变形起到一定作用。

现有技术中，处理硬壳层软土路基的方法往往跟处理软土地基的方法相同，没有充分发挥硬壳层的作用。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种地基结构。

本公开提供的地基结构，包括从上到下依次设置的硬壳层、软土层和持力层；

桩孔，依次穿过所述硬壳层和所述软土层并伸入到所述持力层；

其中，所述桩孔包括相互连通的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径，所述第一孔段位于所述硬壳层内，所述第一孔段内填充砂袋形成砂桩，所述第二孔段位于所述软土层和所述持力层内，所述第二孔段内设置搅拌桩。

在一种可能的设计中，所述砂桩的顶部与所述硬壳层的顶部在同一水平面上。

在一种可能的设计中，地基结构还包括砂垫层，所述砂垫层覆盖所述砂桩和所述硬壳层的上表面。

在一种可能的设计中，所述砂桩内设有排水结构，所述排水结构的延伸方向与所述砂桩的长度方向相同，所述排水结构的顶部与所述砂垫层相连。

在一种可能的设计中，地基结构还包括路基，所述路基覆盖所述砂垫层的上表面。

在一种可能的设计中，所述砂垫层的厚度为30cm～50cm。

在一种可能的设计中，所述桩孔设置为多个，每相邻的两个所述桩孔之间的距离相等，多个所述桩孔呈矩阵式排列。

在一种可能的设计中，每相邻的两个所述桩孔之间的距离不大于四倍的所述第二孔段的孔径。

在一种可能的设计中，所述搅拌桩埋入所述持力层的深度为50cm～100cm。

在一种可能的设计中，所述砂桩的桩径为15cm～20cm，所述搅拌桩的桩径为50cm～60cm。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的地基结构桩孔的第二孔段的孔径大于第一孔段的孔径，第一孔段位于硬壳层内，第一孔段内填充砂袋形成砂桩，可以减小对硬壳层的破坏，充分利用硬壳层的承载能力，硬壳层范围采用砂桩代替了搅拌桩，能缩短搅拌桩的桩长，降低工程造价。第二孔段位于软土层和持力层内，第二孔段内设置搅拌桩，搅拌桩加固了软土层。第一孔段内填充砂袋形成砂桩，还可以改善地基排水条件，加速软土层地基的排水固结，有效减小工后沉降，最终形成砂桩竖向排水体+搅拌桩竖向增强体的一种复合结构，对软土路基的处治效果更好。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述地基结构的结构示意图。

附图标记：

1-路基；

2-硬壳层；

3-软土层；

4-持力层；

5-砂垫层；

6-砂桩；

7-搅拌桩。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例所述地基结构的结构示意图。如图1所示，本公开实施例提供的地基结构包括从上到下依次设置的硬壳层2、软土层3和持力层4，桩孔依次穿过硬壳层2和软土层3并伸入到持力层4，其中，桩孔包括相互连通的第一孔段和第二孔段，第二孔段的孔径大于第一孔段的孔径，第一孔段位于硬壳层2内，第一孔段内填充砂袋形成砂桩6，可以减小对硬壳层2的破坏，充分利用硬壳层2的承载能力。硬壳层2范围采用砂桩6代替了搅拌桩7，能缩短搅拌桩7的桩长，降低工程造价。第二孔段位于软土层3和持力层4内，第二孔段内设置搅拌桩7，搅拌桩7加固了软土层3。第一孔段内填充砂袋形成砂桩6，砂桩6还可以改善地基排水条件，加速软土层3地基的排水固结，有效减小工后沉降，对软土路基1的处治效果更好。

由于第二孔段的孔径大于第一孔段的孔径，因此搅拌桩7的桩径大于砂桩6的桩径。施工时，硬壳层2范围可以采用较小直径的钻头，向下穿透硬壳层2进入软土层3时，采用较大直径的钻头，并按常规的水泥搅拌桩7施工工艺进行，软土层3水泥搅拌桩7施工完成后，对硬壳层2范围桩孔(第一孔段)内回填渗透率高的风干中粗砂，形成砂桩竖向排水通道，最终形成砂桩6竖向排水体+搅拌桩7竖向增强体的一种复合结构。搅拌桩7和砂桩6的桩间距可以根据复合地基承载力计算确定。

硬壳层2段的桩孔(第一孔段)内回填渗透率高的中粗砂，砂以风干状态灌入砂袋，并灌制饱满、密实。砂桩6可以由中粗砂制成，且含泥量不大于3％，以确保软土层3中的孔隙水的排水效果。砂桩6设置为多个，并且相邻两个砂桩6的间距相同。砂桩6起到挤密、消散静孔隙水压力、缩短排水路径、加速排水固结的作用，提高地基承载力、减少沉降。

在一种具体的实施方式中，砂桩6的顶部与硬壳层2的顶部在同一水平面上，便于铺设砂垫层5和路基1等，并且还便于机械设备在硬壳层2上通行，便于打桩。

在一种具体的实施方式中，地基结构还包括砂垫层5，砂垫层5覆盖砂桩6和硬壳层2的上表面。通过设置砂垫层5，可以使砂桩6与砂垫层5形成立体排水通道，能够更加快速排出软土层的孔隙水，加快软土层3的排水固结，使被处理的土体形成一定厚度的超固结硬壳层2，增强了地基土的承载力，使得表层荷载有效扩散，减少地基沉降与不均匀沉降，施工工期短、造价较低。

地基结构还包括路基1，路基1覆盖砂垫层5的上表面。砂桩6与砂垫层5形成立体排水通道，能够更加快速排出软土层的隙水，进而能增强路基1稳定性、减少路基1沉降。

在一种具体的实施方式中，砂桩6内设有排水结构，排水结构的延伸方向与砂桩6的长度方向相同，排水结构的顶部与砂垫层5相连。排水结构可以是排水管，也可以是其他结构。排水结构作为竖向联合排水通道，有效地加大了竖向排水通道直径，能够更加快速排出软土层中的隙水，加快软土层的排水固结。

在一种具体的实施方式中，砂垫层5的厚度为30cm～50cm，便于将软土层3中的水更加快速排出，使被处理的土体形成一定厚度的超固结硬壳层2，使得表层荷载有效扩散，减少了因荷载不均匀产生的不均匀沉降，增强了地基土的承载力。

在一种具体的实施方式中，桩孔设置为多个，每相邻的两个桩孔之间的距离相等，多个桩孔呈矩阵式排列。由于桩孔内设有砂桩6和搅拌桩7，因此多个砂桩6呈矩阵式排列，多个搅拌桩7呈矩阵式排列，从而提高了地基土的强度、承载力和稳定性。搅拌桩7可以由水泥浆、水泥砂浆或混凝土制成，加固了软土层3。

在一种具体的实施方式中，每相邻的两个所述桩孔之间的距离不大于四倍的所述第二孔段的孔径，可以提高地基土的强度、承载力和稳定性。

在一种具体的实施方式中，搅拌桩7埋入持力层4的深度大于搅拌桩7的直径，可以提高地基的强度，增加地基的承载能力。优选的，搅拌桩7埋入持力层4的深度为50cm～100cm。

在一种具体的实施方式中，砂桩6的桩径为15cm～20cm，搅拌桩7的桩径为50cm～60cm。具体的，根据桩位平面布置图，施工时先标记桩位，钻机先用小直径钻头开孔下钻，桩径15cm～20cm，穿透硬壳层2后从软土层3开始采用扩大头，扩大钻头直径根据设计需要可采用50cm～60cm，扩大钻头内置输浆管道，旋转钻头搅拌下沉，直至到达持力层4一定深度，如此循环提升，按照常规的搅拌桩7工艺施工，搅拌桩7成桩后上提钻头，撤离桩机进行下一根桩施工，硬壳层2段的桩孔内回填渗透率高的中粗砂，砂以风干状态灌入砂袋，并灌制饱满、密实。搅拌桩7复合地基和砂桩6施工完成后在原地面地基上铺设与砂桩6竖向排水体相连的砂垫层5，最终完成软土地基的处治。

综上所述，本申请具有以下优势：

优势1：减小对硬壳层2的破坏，充分利用硬壳层2的承载能力。

优势2：硬壳层2范围采用砂桩6代替了复合地基桩体，能缩短桩长，降低工程造价。

优势3：对软土路基1的处治效果更好，首先复合地基竖向增强体通过置换加固了下卧软土层3，其次利用施工留下的孔设置砂桩6，改善了地基排水条件，加速软土地基的排水固结，有效减小工后沉降。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种地基结构，其特征在于，包括从上到下依次设置的硬壳层(2)、软土层(3)和持力层(4)；

桩孔，依次穿过所述硬壳层(2)和所述软土层(3)并伸入到所述持力层(4)；

其中，所述桩孔包括相互连通的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径，所述第一孔段位于所述硬壳层(2)内，所述第一孔段内填充砂袋形成砂桩(6)，所述第二孔段位于所述软土层(3)和所述持力层(4)内，所述第二孔段内设置搅拌桩(7)。

2.根据权利要求1所述的地基结构，其特征在于，所述砂桩(6)的顶部与所述硬壳层(2)的顶部在同一水平面上。

3.根据权利要求2所述的地基结构，其特征在于，还包括砂垫层(5)，所述砂垫层(5)覆盖所述砂桩(6)的上表面和所述硬壳层(2)的上表面。

4.根据权利要求3所述的地基结构，其特征在于，所述砂桩(6)内设有排水结构，所述排水结构的延伸方向与所述砂桩(6)的长度方向相同，所述排水结构的顶部与所述砂垫层(5)相连。

5.根据权利要求4所述的地基结构，其特征在于，还包括路基(1)，所述路基(1)覆盖所述砂垫层(5)的上表面。

6.根据权利要求3所述的地基结构，其特征在于，所述砂垫层(5)的厚度为30cm～50cm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的地基结构，其特征在于，所述桩孔设置为多个，每相邻的两个所述桩孔之间的距离相等，多个所述桩孔呈矩阵式排列。

8.根据权利要求7所述的地基结构，其特征在于，每相邻的两个所述桩孔之间的距离不大于四倍的所述第二孔段的孔径。

9.根据权利要求7所述的地基结构，其特征在于，所述搅拌桩(7)埋入所述持力层(4)的深度为50cm～100cm。

10.根据权利要求7所述的地基结构，其特征在于，所述砂桩(6)的桩径为15cm～20cm，所述搅拌桩(7)的桩径为50cm～60cm。

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