近断层群桩基础的防灾减灾结构的制作方法

本实用新型涉及群桩基础近断层的减灾措施，具体涉及一种针对近断层群桩基础的由水泥搅拌桩组成的双排隔离墙防灾减灾措施和实施方法。

背景技术：

地震时断层错动可能导致基岩上覆土体破裂，致使地表破裂带附近建筑物桩基础出现断裂破坏，针对活动断层附近群桩基础，目前缺乏针对性的减灾措施，这一问题的研究受到人们的特别关注。如何通过合理的隔离技术，阻隔上覆土体变形发展，减少断层活动对建筑群桩基础造成的破坏，可成为近断层防灾减灾的重要研究方向。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的主要技术问题是提供近断层群桩基础的防灾减灾结构，针对位于活动倾向断层附近，为既有建筑采取有效的防灾减灾措施，以减轻其在断层活动中的破坏。

为实现上述目的，本实用新型提供了，近断层群桩基础的防灾减灾结构，包括：群桩基础，由水泥搅拌桩组成的双排隔离墙，土层锚索和细砂带；

所述群桩基础位于断层下盘的上覆土体中；双排隔离墙位于群桩基础与活动倾向断层之间，每一排隔离墙中相邻的水泥搅拌桩紧密排列并插入断层上覆土体一定深度；所述土层锚索从群桩基础间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础一侧的隔离墙的每一根水泥搅拌桩上；所述细砂带用于置换双排隔离墙间的土体；

当所述活动倾向断层是正断层的时候，所述双排隔离墙和细砂带向断层上盘一侧移动，土层锚索受拉，阻止靠近群桩基础一排的水泥搅拌桩隔离墙产生过大的水平位移；

当所述活动倾向断层是逆断层的时候，所述双排隔离墙和细砂带向断层下盘一侧移动，所述细砂带吸收一定量的挤压变形，避免靠近群桩基础的一排的隔离墙产生过大的水平位移，保护了群桩基础附近土体的整体稳定性。

在一较佳实施例中：所述活动倾向断层的断层倾角为α，断层错动垂直分量为h，断层上覆土体厚度为H；

所述群桩基础的桩身长度为LP1，桩径为d1，桩间距为SP1，承台长宽分别为L1和B1，所述群桩基础距所述活动倾向断层的水平距离为S1；

所述水泥搅拌桩的桩身长度为LP2，桩径为d2，相邻水泥搅拌桩的间距为SP2，所述隔离墙的排列总长为L2；所述隔离墙的中心线距所述活动倾向断层的水平距离为S2；

所述S2取S1/2和H/(2tanα)间的较小值；所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度不小于桩长的三分之一；所述嵌固深度为桩身插入断层上覆土体破裂带发展线下方稳定土层的深度，即LP2-(H-S2×tanα)≥1/3LP2。

在一较佳实施例中：若所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度小于桩长的三分之一，则水泥搅拌桩桩身需嵌入基岩中。

在一较佳实施例中：所述隔离墙的排列总长度L2不小于1.5倍群桩基础承台长度；相邻水泥搅拌桩的桩间距SP2不大于0.5倍桩径d2；

在一较佳实施例中：所述细砂带宽度为b，深度为HS；细砂带的宽度b不小于2倍桩径d2。

在一较佳实施例中：细砂带的深度HS不大于桩长LP2的三分之二。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

本实用新型提供了近断层群桩基础的防灾减灾结构，包括群桩基础，由水泥搅拌桩组成的双排隔离墙，土层锚索和细砂带。所述群桩基础位于基岩断层下盘的上覆土体中，易受断层活动造成的变形破坏威胁；所述双排隔离墙位于群桩基础与活动倾向断层之间，相邻水泥搅拌桩紧密排列并插入断层上覆土体一定深度；所述土层锚索从群桩基础间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础一侧的隔离墙的水泥搅拌桩上；所述细砂带用于置换双排隔离墙间的土体。上述结构可针对位于活动倾向断层附近，采用群桩基础的既有建筑采取有效的防灾减灾措施。

附图说明

图1为在正断层下双排隔离墙竖直剖面示意图；

图2为在逆断层下双排隔离墙竖直剖面示意图；

图3为双排隔离墙水平面示意图。

图中：1是群桩基础，11是桩身，12承台，2是隔离墙，21是隔离墙，22是土层锚索，23是细砂带，31是活动倾向断层，311是断层倾角，312是断层错动垂直分量，313是断层上覆土体破裂带，32是断层下盘，33是断层上盘，34是断层上覆土体。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型进行进一步说明。

本实用新型所采用的方法可针对位于活动倾向断层附近，采用桩基础的既有建筑采取有效的防灾减灾措施，以减小其在断层活动中的破坏。

如图1、图2、图3所示，近断层群桩基础1的防灾减灾结构，包括：群桩基础1，由水泥搅拌桩组成的双排隔离墙2，土层锚索22和细砂带23；

所述群桩基础1位于断层上覆土体34中；双排隔离墙2位于群桩基础1与活动倾向断层31之间，每一排隔离墙2中相邻的水泥搅拌桩紧密排列并插入断层上覆土体34一定深度；所述土层锚索22从群桩基础1间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础1一侧的隔离墙2的每一根水泥搅拌桩上；所述细砂带23用于置换双排隔离墙2间的土体；

当所述活动倾向断层31是正断层的时候，所述双排隔离墙2和细砂带23向断层上盘一侧移动，土层锚索22受拉，阻止靠近群桩基础1一排的水泥搅拌桩隔离墙2产生过大的水平位移；

当所述活动倾向断层31是逆断层的时候，所述双排隔离墙2和细砂带23向断层下盘一侧移动，所述细砂带23吸收一定量的挤压变形，避免靠近群桩基础1的一排的隔离墙2产生过大的水平位移，保护了群桩基础1附近土体的整体稳定性。

具体来说，所述活动倾向断层31的断层倾角为α，断层错动垂直分量为h，断层上覆土体34厚度为H；

所述群桩基础1的桩身长度为LP1，桩径为d1，桩间距为SP1，承台长宽分别为L1和B1，所述群桩基础1距所述活动倾向断层31的水平距离为S1；

所述水泥搅拌桩的桩身长度为LP2，桩径为d2，相邻水泥搅拌桩的间距为SP2，所述隔离墙2的排列总长为L2；所述隔离墙2的中心线距所述活动倾向断层31的水平距离为S2；

所述S2取S1/2和H/(2tanα)间的较小值；所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度不小于桩长的三分之一；所述嵌固深度为桩身插入断层上覆土体34破裂带发展线下方稳定土层的深度，即LP2-(H-S2×tanα)≥1/3LP2。

如果因为施工环境所限制，所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度小于桩长的三分之一，则水泥搅拌桩桩身需嵌入基岩中。

所述隔离墙2的排列总长度L2不小于1.5倍群桩基础1承台长度；相邻水泥搅拌桩的桩间距SP2不大于0.5倍桩径d2；

所述细砂带23宽度为b，深度为HS；细砂带23的宽度b不小于2倍桩径d2。细砂带23的深度HS不大于桩长LP2的三分之二。

上述的近断层群桩基础1的防灾减灾结构的施工方法，包括如下步骤：

1)根据活动倾向断层31的条件，活动倾向断层31与群桩基础1的相对位置以及活动倾向断层31上覆土体34厚度确定双排隔离墙2的施工位置，计算水泥搅拌桩的桩身长度，并考虑是否需要嵌入基岩；

2)在指定位置按顺序施工双排隔离墙2，施工时严格控制桩身长度、相邻水泥搅拌桩的间距及中间预留细砂带23的宽度；

3)待水泥搅拌桩达到一定强度，利用其作为侧壁支护结构，将中间土层带分成若干段，段与段之间留一部分土不挖作为支挡，开挖前一段土层并换填为细砂后再进行下一段土层置换，直至将中间土体全部置换成细砂；

4)施工土层锚索22：锚索从群桩基础间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础1一侧隔离墙2的每一根水泥搅拌桩上，保证每根水泥搅拌桩得到充分锚固。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，故不能依此限定本实用新型的技术范围，故凡依本实用新型的技术实质及说明书内容所作的等效变化与修饰，均应属本实用新型技术方案的范围内。