强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构及施工方法与流程

本发明涉及建筑施工。更具体地说，本发明涉及一种强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构及施工方法。

背景技术：

1、在岩溶区域的山区，由于场地平整以及土石方挖填平衡的原因，势必形成高回填、强溶岩区。

2、膨胀土是高塑性黏土，具有吸水量大、塑性强、失水收缩及浸水膨胀软化等特性，受膨胀土胀缩特性影响，在膨胀土地基修建的建筑物安全性面临较大挑战。根据自由膨胀率、标准吸湿含水率以及塑性指数的不同，土质划分为非膨胀土、弱膨胀土、中膨胀土和强膨胀土，其中，弱膨胀土的膨胀率为40％～60％。以经济和实用为原则，常采用一些措施对弱膨胀土进行处理后，作为回填土回填溶岩区，得到膨胀土岩溶地基。在膨胀土岩溶地基上修建建筑，容易出现如地基不均匀沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等情况，必须对地基进行处理，以保证地基结构的长期稳定。

3、而高回填、强溶岩区常采用cfg桩、钢筋混凝土桩、预应力管桩等地基处理技术形成桩式地基结构，以增加强岩溶地区高回填弱膨胀土地基的稳定性和承载能力。如申请号为201710258547.5的专利公开了一种端承型刚性桩复合地基及其施工方法，通过调节桩顶褥垫层，单桩受力模式为端承桩，用以调节筏板基础沉降变形，以获得施工方便，节约工期和造价的目的，但此地基结构主要用于地下水位较高的强岩溶地区，并不适用于利用弱膨胀土回填的高回填、强溶岩区。因此，如何设计强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，以获得地基结构稳定、减小地基变形、承载力足的有益效果是值得深思的。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，包括：

3、岩溶层；

4、回填层，其设于所述岩溶层上方，所述回填层内间隔设有多组灌注桩组件，每组的灌注桩组件包括：

5、多孔管桩，其埋设于所述回填层内，所述多孔管桩的侧壁上开设有上下贯通的多组通孔，所述多孔管桩内部中空；

6、灌注桩，其间隙穿设于所述多孔管桩上，所述灌注桩与所述多孔管桩之间的间隙内设有弹性部；

7、混凝土层，其浇筑位于所述回填层上方；

8、其中，所述灌注桩上下端分别位于所述岩溶层和所述回填层内。

9、优选的是，所述灌注桩组件还包括多个侧面灌注管，多个侧面灌注管位于所述多孔管桩与所述岩溶层之间，并设于所述灌注桩下端的周侧，所述侧面灌注管内灌注有混凝土。

10、优选的是，所述弹性部包括多个弧面形弹板，所述弧面形弹板的弧形开口端设于所述灌注桩的侧壁上，所述弧面形弹板的弧面朝向所述多孔管桩与所述通孔抵接。

11、优选的是，所述弧面形弹板与所述灌注桩间形成的弧形空腔内填充设有橡胶颗粒。

12、优选的是，所述回填层内的回填土为改性的弱膨胀土，所述改性的弱膨胀土包含质量比为3:7～10的石灰和弱膨胀土。

13、优选的是，所述多孔管桩埋设于所述回填土内的深度超过大气影响深度。

14、提供一种强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构的施工方法，包括以下步骤：

15、步骤一、于预制厂内预制形成内部空心的所述多孔管桩；

16、步骤二、将钢铁空心管插设于所述多孔管桩内，然后将所述多孔管桩的上下端浇筑封闭，其中，所述多孔管桩与所述钢铁空心管之间设有弧面形弹板，所述弧面形弹板与所述多孔管桩的通孔抵接；

17、步骤三、于所述岩溶层上预先钻孔，形成引孔后，吊放多孔管桩，直至钢铁空心管插设于引孔内后；

18、步骤四、回填回填土至一定高度后，于钢铁空心管上端多次浇筑混凝土，混凝土经侧面灌注管与回填土形成硬土层，钢铁空心管经灌注形成所述灌注桩，继续回填，并压实，形成所述回填层；

19、步骤五、于所述回填层上浇筑混凝土，直至覆盖所述灌注桩，形成所述混凝土层。

20、本发明至少包括以下有益效果：

21、第一、本发明通过由多孔管桩和灌注桩组成的灌注组件从上至下连接混凝土层、回填层、岩溶层，实现减小地基结构沉降变形、增加地基承载力的有益效果。

22、第二、本发明通过在灌注桩和多孔管桩之间设置弧面形弹板，用以抵抗在膨胀土浸水或失水时产生的横向变形，减小地基结构的沉降变形，以及在弧面形弹板的弧形空腔内填充橡胶颗粒，在增加弹性部结构稳定性同时，不影响其压缩变形或回弹变形的性能。

23、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，所述灌注桩组件还包括多个侧面灌注管，多个侧面灌注管位于所述多孔管桩与所述岩溶层之间，并设于所述灌注桩下端的周侧，所述侧面灌注管内灌注有混凝土。

3.如权利要求1所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，所述弹性部包括多个弧面形弹板，所述弧面形弹板的弧形开口端设于所述灌注桩的侧壁上，所述弧面形弹板的弧面朝向所述多孔管桩与所述通孔抵接。

4.如权利要求3所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，所述弧面形弹板与所述灌注桩间形成的弧形空腔内填充设有橡胶颗粒。

5.如权利要求1所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，所述回填层内的回填土为改性的弱膨胀土，所述改性的弱膨胀土包含质量比为3:7～10的石灰和弱膨胀土。

6.如权利要求1所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，其特征在于，所述多孔管桩埋设于所述回填土内的深度超过大气影响深度。

7.基于权利要求1～6任一项所述的强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种强岩溶地区高回填弱膨胀土建筑地基结构，包括：岩溶层；回填层，其设于岩溶层上方，回填层内间隔设有多组灌注桩组件，每组的灌注桩组件包括：多孔管桩，其埋设于回填层内，多孔管桩的侧壁上开设有上下贯通的多组通孔，多孔管桩内部中空；灌注桩，其间隙穿设于多孔管桩上，灌注桩与多孔管桩之间的间隙内设有弹性部；混凝土层，其浇筑位于回填层上方；其中，灌注桩上下端分别位于岩溶层和回填层内。本发明通过由多孔管桩和灌注桩组成的灌注桩组件从上至下连依次接混凝土层、回填层、岩溶层，实现减小地基结构沉降变形、增加地基承载力的有益效果。

技术研发人员：闫峰,李九超,尹敏,南志,王永利
受保护的技术使用者：中交第三公路工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15