一种高水位流沙地面侧向受力桩基及施工方法与流程

本发明属于桩基施工，具体而言，涉及一种高水位流沙地面侧向受力桩基及施工方法。

背景技术：

1、地下桩基施工是一种常见于建筑和基础工程中的技术，通常用于支撑建筑物、桥梁、码头等结构。这种技术通过在地下打入桩基，将建筑物的荷载传递到更深的土层，以确保结构的稳定性和安全性；如今，地下桩基施工在城市建设和大型基础工程中积极发挥着至关重要的作用。

2、由于地下桩基可以有效地提高基础的承载能力，使得建筑物能够承受更大的荷载，适用于各种高层建筑和大型基础设施，并且地下桩基可以有效减少建筑物的沉降，并在振动敏感区域降低振动影响，保护周边环境和现有结构。

3、现有技术中，由于地下结构中具有多种不稳定因素，如高水位流砂地层。高水位流砂地层是指地下水位较高，土层中含有大量流沙的地层。这种地层具有较高的渗透性，在桩基施工过程容易受到外部横向荷载的影响，导致地层沉降的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种高水位流沙地面侧向受力桩基及施工方法，能够通过增强桩柱的横向抗载能力，解决高水位流砂地层易导致施工过程中地层沉降的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供一种高水位流沙地面侧向受力桩基，包括承重桩，其中，所述承重桩包括支撑部、地面部和地下部，所述地下部包括螺纹头、地下延伸部和地下连接部，所述地下延伸部的两侧设置有侧向挤压机构，所述地面部包括支撑板，所述支撑板的两侧设置有滑槽，所述滑槽内部一端固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的另一端通过连轴座与所述滑槽的另一端转动连接，所述螺纹杆上滑动设置有滑座，所述滑座的顶部固定连接有斜撑伸缩杆，所述斜撑伸缩杆与所述侧向挤压机构固定连接。

4、本发明提供的一种高水位流沙地面侧向受力桩基的技术效果如下：通过设置承重桩，能够有效承载地面荷载，提高桩基的稳定性；通过设置地下部的螺纹头，地下延伸部以及侧向挤压机构能够有效增加桩基的抗拔性能，提高桩基在流沙地面的抗浮能力；通过设置地面部，用于加固地表，并且能够通过电机提供动力使滑座在螺纹杆线性移动，从而通过斜撑伸缩杆带动侧向挤压拉杆产生形变，提高桩基的抗侧向力性能。

5、在上述技术方案的基础上，本发明的一种高水位流沙地面侧向受力桩基还可以做如下改进:

6、其中，所述地面部还包括地面连接部，所述地面连接部设置在所述支撑板的中部，所述地面部的底端通过所述地面连接部与所述地下连接部固定连接，所述地面连接部上开设有注浆孔，所述地下连接部内部设置有加强钢筋，所述加强钢筋与所述地下延伸部固定连接。

7、采用上述改进方案的有益效果为：通过将地面连接部设置在支撑板的中部，并通过支撑板连接支撑部和地下部，能够有效分散地面部的受力，降低地面部的应力集中，从而提高桩基的稳定性；通过设置注浆孔，可以将加固浆体灌入地面连接部内部配合加强钢筋起到加固效果，增强桩基的垂直受力。

8、进一步的，所述支撑部包括均匀受力机构、支撑基桩和支撑连接部，所述支撑连接部的顶部固定连接所述均匀受力机构，所述支撑基桩的底部固定连接所述支撑连接部，所述支撑连接部内部同样设置有加强钢筋，所述支撑连接部通过所述地面连接部与所述地下连接部固定连接。

9、采用上述改进方案的有益效果为：通过将地面部和地下部通过地面连接部和地下连接部固定连接，可以有效防止高水位对桩基地下部产生的较大压力，从而提高桩基的抗压能力。

10、进一步的，所述侧向挤压机构包括侧向挤压拉杆，所述侧向挤压拉杆的顶端和中部分别设置有铰接头，中部的所述铰接头通过铰接盘与所述地下连接部活动铰接，所述地下延伸部上开设有与所述侧向挤压拉杆相适配的卡槽，所述卡槽用于提供所述侧向挤压拉杆安装的位置。

11、采用上述改进方案的有益效果为：通过设置侧向挤压拉杆，用于有效抵抗流沙地面对桩基的横向推力，提高桩基的抗侧向力性能。

12、进一步的，所述支撑板的四周设置有加固锥，所述加固锥用于加固所述支撑板与地面接触的牢固度，所述斜撑伸缩杆的固定端与所述滑座顶端固定连接，所述斜撑伸缩杆的伸缩端与所述侧向挤压拉杆通过顶端的所述铰接头活动铰接。

13、采用上述改进方案的有益效果为：通过在支撑板四周设置加固锥，用于加固地表，通过设置斜撑伸缩杆用于带动侧向挤压拉杆产生形变向侧向施加阻力。

14、本发明提供一种高水位流砂地层侧向受力桩基的施工方法，包括以下步骤：

15、s10：对施工区域地质条件进行勘察，确定地层情况、流沙特性以及水位情况；

16、s20：清理施工区域场地，在地基中挖掘孔洞，以容纳桩基；

17、s30：将桩体地下部放置到挖好的孔洞中，确保桩体地下部与地基贴合；

18、s40：在地面表层安装桩基地面部；

19、s50：基于地面部固定安装桩基支撑部，并对桩基地下部分进行侧向施压加固。

20、在上述技术方案的基础上，本发明的一种高水位流砂地层侧向受力桩基的施工方法还可以做如下改进:

21、进一步的，所述对施工区域地质条件进行勘察，确定地层情况、流沙特性以及水位情况的具体步骤包括：

22、第一步：考察施工区域的地表特征、植被、地形，并根据已有的地质、水文地质和工程勘察的文献，包括地质地图、勘察报告等，用于获取关于施工区域的初步地质信息，初步了解施工区域地貌及地表水流状况；

23、第二步：进行地下水位的测定，通过井水位监测或者在孔洞中进行水位测定，确保了解施工区域的水文条件；

24、第三步：进行地质钻孔，获取地下土层的实际信息；使用钻机进行，采取地下岩芯样本，对采集的土样进行实验室土质分析，包括颗粒分析、含水量测试、压缩性测试，以获得土壤的力学性质；

25、第四步：根据采集土样分析的结果，标记各个地层的性质，包括土壤的种类、颜色、密度、含水情况，并对其地质流沙特性进行调查，了解土体是否容易流动，以及流动的方向和速度；

26、第五步：根据获得的各项数据进行分析，形成地质模型；评估土壤承载能力、稳定性以及与水文条件相关的地基特性，并以此构建相对应尺寸深度的桩基。

27、进一步的，所述清理施工区域场地，在地基中挖掘孔洞，以容纳桩基的具体步骤包括：

28、第一步：移除施工区域的表层植被、杂物和其他障碍物，确保施工区域平整、清洁，为后续作业提供良好条件；

29、第二步：利用测量仪器在施工区域与地质分析对应的点位标记桩基位置，确保挖孔的准确性并结合地质分析结果予以施工保障；

30、第三步：使用钻机对应标记点位进行深度打孔，打孔直径与深度应符合设计桩基标准尺寸，在挖孔过程中，定期检查孔的垂直度，确保孔的位置和方向与设计要求一致；

31、第四步：清理挖孔后的孔底，确保底部平坦，没有碎石以及杂物，方便桩基螺纹头的内固。

32、进一步的，所述在地面表层安装桩基地面部的具体步骤包括：

33、第一步：对应地下部顶端的地下连接部位置安装支撑板，使地下连接部对应支撑板底端的地面连接部卡接，并且使地下连接部内的加强钢筋伸入至地面连接部内；

34、第二步：通过注浆孔向地面连接部内注浆，加强地面部与地下部的连接强度；

35、第三步：将支撑板通过加固锥与地表固定，并对应卡槽位置铰接安装侧向挤压拉杆，完成对地面部的安装。

36、进一步的，基于地面部固定安装桩基支撑部，并对桩基地下部分进行侧向施压加固的步骤包括：

37、第一步：使用吊装设备将支撑部底端的支撑连接部对准地面连接部顶端卡接固定，并且使内部的加强钢筋深入至地面连接部中；

38、第二步：通过注浆孔向地面连接部注入浆液，用于加强支撑部与地面部的连接强度；

39、第三步：在支撑基桩外部架设辅助固定支撑脚，并使支撑脚底端与地表锚固连接；

40、第四步：启动电机和斜撑伸缩杆使滑座和斜撑伸缩杆带动侧向挤压拉杆产生形变，并对桩基外部接触壁进行加固。

41、与现有技术相比较，本发明提供的一种高水位流沙地面侧向受力桩基的有益效果是：通过设置承重桩，能够有效承载地面荷载，提高桩基的稳定性；通过设置地下部的螺纹头，地下延伸部以及侧向挤压机构能够有效增加桩基的抗拔性能，提高桩基在流沙地面的抗浮能力；通过设置地面部，用于加固地表，并且能够通过电机提供动力使滑座在螺纹杆线性移动，从而通过斜撑伸缩杆带动侧向挤压拉杆产生形变，提高桩基的抗侧向力性能；通过将地面连接部设置在支撑板的中部，并通过支撑板连接支撑部和地下部，能够有效分散地面部的受力，降低地面部的应力集中，从而提高桩基的稳定性；通过设置注浆孔，可以将加固浆体灌入地面连接部内部配合加强钢筋起到加固效果，增强桩基的垂直受力。