一种可控制差异沉降的微型桩土组合结构的制作方法

本实用新型涉及堤防工程领域，具体涉及一种微型桩土组合结构。

背景技术：

近年来，随着防洪要求的不断提高，国家加大了对堤防工程的加固改造力度，其中采取的有效措施之一就是对堤防进行加高培厚。参考道路拓宽工程可知，堤防经加高培厚后，由于新老堤防及堤基土体固结程度的差异，在车辆荷载与新填土重力的作用下，难免会造成新老堤防结合面两侧产生较大的差异沉降，进而引起新堤顶面出现较大的沉降梯度。另一方面，由于堤顶面沉降发生突变，会导致堤顶面局部区域土体受拉。根据土力学知识可知，土体是不能承受拉力的，当土体受拉时极容易导致堤顶面开裂，这对加培堤防而言危害是巨大的。因为堤顶面开裂后，在雨水的渗透作用下会弱化新老堤防结合面的贴合力，严重时会造成新堤滑坡等，从而影响堤防的安全使用。

目前，在实际的堤防工程中，对于差异沉降的控制大多数参考道路拓宽工程经验，如在老堤防的坡面进行台阶开挖，有的同时在新老堤防结合处加上土工合成材料。这种方法虽能够有效的防止新老堤防的差异沉降，降低路面开裂的风险，但也存在一定的局限性，比如不仅需要对老堤进行开挖，对老堤的扰动较大，还要考虑土工合成材料如何铺设于新老堤防中，施工过程较复杂。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可控制差异沉降的微型桩土组合结构，通过拌和物垫层与微型桩有效组合，可将新堤土料重力和路面的车辆荷载直接传递于老堤，从而有效改善新堤土体的受力状态，起到控制新堤顶面差异沉降的效果，结构简单、施工操作更加方便，效果显著。

技术方案：本实用新型提供了一种可控制差异沉降的微型桩土组合结构，包括老堤、填筑于老堤背水坡并与老堤平齐的新堤、从新堤顶面开始向下贯穿至老堤中的微型桩、碾压铺设于老堤与新堤顶面并与微型桩紧密接触的拌和物垫层以及拌和物垫层上填筑至设计高程的新堤顶层。

进一步，所述拌和物垫层的厚度为20~30cm。

进一步，所述拌和物垫层为熟石灰、砂及黏土的混合物。

进一步，所述微型桩与拌和物垫层之间设有桩帽。

进一步，所述桩帽是截面为正方形的混凝土桩帽。

进一步，所述微型桩位于与老堤平齐的新堤拓宽土体中部，微型桩的桩直径为100~300mm，刺入老堤的深度为2~4m。

有益效果：本实用新型碾压铺设的拌和物垫层刚度大，不仅可承受一定的拉力，还能对上部土体的变形起到一定的限制作用；拌和物垫层与微型桩形成的组合结构，能将堤防上部荷载直接传递给老堤，从而改善拓宽土体的受力状态，进一步达到控制堤顶面差异沉降以及防止堤面开裂的目的。该结构对老堤的扰动破坏小，能减少土工合成材料的使用，并且取材方便，所使用材料都是常规建筑材料，价格便宜；另外拌和物垫层和微型桩施工均较方便，可操作性强，处治效果显著。

附图说明

图1为本实用新型施工完成后的横截面示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

一种可控制差异沉降的微型桩土组合结构，如图1所示，包括老堤1、填筑于老堤1背水坡2并与老堤1平齐的新堤3、从新堤3顶面开始向下贯穿至老堤1中的微型桩7、碾压铺设于老堤1与新堤3顶面并与微型桩7紧密接触的拌和物垫层5以及拌和物垫层5上填筑至设计高程的新堤顶层6。

碾压形成的拌和物垫层5刚度较大，能承受一定的拉力，填筑时铺设厚度取为20~30cm。以黏土材料堤防为例，拌和物垫层5可由熟石灰、砂以及黏土三种材料拌制而成，三者的体积比取为1:2:4~1:3:6。

微型桩7与拌和物垫层5之间设有桩帽4，以防止桩与垫层之间由于刚度和截面的差异导致微型桩7刺破垫层，桩帽4的截面为正方形，边长为50cm，厚度取为15cm，桩帽4的材料采用混凝土。

微型桩7位于与老堤1平齐的新堤3拓宽土体中部，微型桩7的桩直径为100~300mm，刺入老堤1的深度视老堤1土体强度而定，一般取为2~4m，微型桩7的主要材料为水泥浆。

具体施工过程如下：

首先，对老堤1进行清坡处理，完工后按照设计要求、设计分层厚度、设计密实度逐层填筑新堤3土体。待新堤3高度与老堤1齐平时，测量放线，确定微型桩7的打设位置。在测定的位置布置钻孔机械并进行垂直钻孔操作，钻孔直径为100~300mm，钻孔的深度根据桩体刺入老堤1的深度而定。钻孔完毕后插入钢管和注浆管，并通过压力注浆机灌注水泥浆，当注浆到微型桩7顶部时，浇筑50cm*50cm*15cm的混凝土体，完成桩帽4的制作。

其次，制作拌和物，将熟石灰、砂与原黏性土料按体积比配比进行拌和，拌和均匀后填筑在新、老堤3、1防顶面上部区域，施工完成后采用机械碾压至设计密实度，保证该垫层与桩帽4有效接触，并通过桩帽4与微型桩7形成一个组合结构。

最后，按设计要求、设计分层厚度、设计密实度依次填筑剩余各层土体作为新堤顶层6。