一种膨胀土地基构造的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种膨胀土地基构造，以解决目前的膨胀土地基构造工程造价高、施工周期长的问题。所述膨胀土地基构造包括：用于固定建筑基础的基坑，基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物内部的内部基坑部分；以及，用于固定土工膜的土坑，土坑包括位于外部基坑部分顶部的顶部土坑部分和位于外部基坑部分外部的外部土坑部分；在顶部土坑部分的底部覆盖有土工膜；在外部土坑部分中与外部基坑部分相邻的侧面和外部土坑部分的底部均覆盖有土工膜；在外部土坑部分的底部固定有排水管。通过本实用新型实施例的膨胀土地基构造可以降低土方工程成本，缩短施工周期，更容易实现与控制，进而规避膨胀土地基对建筑物潜在的危害风险。
【专利说明】一种膨胀土地基构造
【技术领域】
[0001]本实用新型实施例涉及膨胀土地基【技术领域】，特别是涉及一种膨胀土地基构造。【背景技术】
[0002]膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，为一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。膨胀土地基常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大，裂缝特征有外墙垂直裂缝、端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等；地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。一般于建筑物完工后几个月到五年中出现，对建筑物来讲是一种病害性地基。
[0003]遇到膨胀土地基时，可以对膨胀土地基构造进行更改，常用的处理方法可以包括以下两种:
[0004]( I)换土法
[0005]换土的方法是处理膨胀土最常见也很有效的方法，如图1所示为换土前的膨胀土地基构造和换土后的膨胀土地基构造的对比图。在换土前的膨胀土地基构造中填充的是膨胀土，首先挖除膨胀土地基中的膨胀土 101 ;然后在膨胀土地基中换填非膨胀土 201，形成换土后的膨胀土地基构造。
[0006]但是，非膨胀土的土源在项目区域内几公里甚至十数公里范围内都难以找到，对换填土的长距离运输造成工程造价过高，而且存在土方工程施工工期长等不利因素。
[0007](2)复合地基法
[0008]复合地基法是采用水泥粉煤灰碎石桩、碎石桩和石灰桩等复合地基桩的处理办法来进行部分置换的施工方法。如图2和图3所示，分别为通过复合地基法改造后的膨胀土地基构造的复合地基桩的平面图和剖面图。图2中每个圆圈表示一个复合地基桩。图3中在复合地基桩的顶部为级配砂石褥垫层301，复合地基桩302穿过膨胀土地基大气影响急剧深度标高线(图3中位于上方的水平虚线)和膨胀土与非膨胀土地基分界线(图3中位于下方的水平虚线)。
[0009]这样尽管对非膨胀置换回填土量的需求不大，但是，该种方法需要专门施工设备和专业施工队伍，以及需要专门进行复合地基的施工质量控制与检测工作，存在工程造价高、施工周期长、技术环节多等缺陷。
[0010]总之，虽然上述两种方法对目前的膨胀土地基构造进行了更改，但是更改后的膨胀土地基构造仍然均存在工程造价高、施工周期长等缺点。
实用新型内容
[0011]本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供一种膨胀土地基构造，以解决目前的膨胀土地基构造工程造价高、施工周期长的问题。[0012]为了解决上述问题，本实用新型公开了一种膨胀土地基构造，其特征在于，包括:
[0013]用于固定建筑基础的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物内部的内部基坑部分；以及，
[0014]用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分顶部的顶部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分；
[0015]在所述顶部土坑部分的底部覆盖有土工膜；
[0016]在所述外部土坑部分中与所述外部基坑部分相邻的侧面和所述外部土坑部分的底部均覆盖有土工膜；
[0017]在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
[0018]可选地，在所述外部土坑部分的底部固定有一个或多个排水管，
[0019]当固定有一个排水管时，所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中间；
[0020]当固定有多个排水管时，所述多个排水管等间隔地排布在所述外部土坑部分的底部。
[0021]可选地，所述外部土坑部分的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下，所述外部土坑部分的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于1000毫米。
[0022]可选地，所述顶部土坑部分的深度大于等于500毫米。
[0023]可选地，所述基坑的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下，所述基坑的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于500毫米。
[0024]可选地，所述排水管为硬质聚氯乙烯双壁波纹半渗排水管。
[0025]可选地，所述基坑采用级配砂石回填。
[0026]与现有技术相比，本实用新型实施例包括以下优点:
[0027]本实用新型提供了一种膨胀土地基构造，该膨胀土地基构造包括:用于固定建筑基础的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物内部的内部基坑部分；以及，用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分顶部的顶部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分；在所述顶部土坑部分的底部覆盖有土工膜；在所述外部土坑部分中与所述外部基坑部分相邻的侧面和所述外部土坑部分的底部均覆盖有土工膜；在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
[0028]本实用新型一方面利用土工膜覆盖在膨胀土地基的外侧，从而可以隔绝大气中的液相与气相凝结水，避免其进入膨胀土地基内；另一方面通过排水管可以将建筑物下方的膨胀土地基以外的土壤中的液相水导流并排走。从而通过本实用新型实施例的膨胀土地基构造可以降低土方工程成本，缩短施工周期，更容易实现与控制，进而规避膨胀土地基对建筑物潜在的危害风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是现有技术中换土前的膨胀土地基构造和换土后的膨胀土地基构造的对比图；
[0030]图2是现有技术中通过复合地基法改造后的膨胀土地基构造的复合地基桩的平面图；[0031]图3是现有技术中通过复合地基法改造后的膨胀土地基构造的复合地基桩的剖面图；
[0032]图4是本实用新型所述的建筑物以及膨胀土地基构造的示意图；
[0033]图5是本实用新型所述的一种具体的膨胀土地基构造的示意图。
【具体实施方式】
[0034]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0035]由于膨胀土的性质极不稳定，因此膨胀土地基常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，对建筑物来讲是一种病害性地基。
[0036]因此，目前采用对膨胀土地基进行改造的方法布面上述问题。例如，可以采用换土法或者复合地基法对膨胀土地基构造进行更改。但是经过上述方法更改后的膨胀土地基构造仍然均存在工程造价高、施工周期长等缺点。
[0037]针对上述问题，本实用新型提出了一种膨胀土地基构造，该膨胀土地基构造在避免上述膨胀土地基对建筑物造成伤害的同时，还可以降低工程造价、缩短施工周期。
[0038]参照图4，示出了本实用新型所述的建筑物以及膨胀土地基构造的示意图。从图4可以看出，在建筑物I的墙体底部都设置有本实用新型所述的膨胀土地基构造2，对于所述的膨胀土地基构造2的具体结构将在下面结合图5进行详细介绍。
[0039]需要说明的是，图4为剖面图，在实际应用中，在建筑物底部的四周都设置有所述膨胀土地基构造，即利用所述膨胀土地基构造将所述建筑物包围起来。
[0040]下面，详细介绍一下本实用新型实施例所述的膨胀土地基构造。
[0041]如图5所示，为本实用新型实施例所述的一种具体的膨胀土地基构造的示意图，所述膨胀土地基构造可以包括:基坑21、土坑22、土工膜23和排水管24。
[0042]本实用新型实施例中，所述基坑21用于固定建筑基础(在图5中基坑21的底部中间部分的长方形物体即为建筑基础)。根据基坑与建筑物的位置关系可以将所述基坑21分为两部分，即所述基坑21可以包括位于建筑物外部的外部基坑部分211和位于建筑物内部的内部基坑部分212。
[0043]对于所述基坑21可以采用级配砂石回填，级配砂石是指砂子或石子的粒度(颗粒大小)按一定的比例混合后用来做基础或其他用途的混合材料，采用级配砂石回填可以使建筑基础固定更加牢固。当然，还可以采用其它材料对所述基坑进行回填，例如粘性土、灰土等，本实用新型实施例对此并不加以限制。
[0044]所述土坑22用于固定土工膜23，即本实用新型实施例中是为了固定土工膜23开挖的土坑，将所述土坑回填之后即可将所述土工膜固定住。根据土坑与基坑的位置关系可以将所述土坑22分为两部分，即所述土坑22可以包括位于所述外部基坑部分211顶部的顶部土坑部分221和位于所述外部基坑部分211外部的外部土坑部分222。
[0045]对于所述土坑22可以采用一般土回填，对于土性的要求不高。一般土(回填工程用土)可以包括:黏土、粉质黏土、砂土、粉土，等等。当然，还可以采用其它材料对所述土坑进行回填，本实用新型实施例对此并不加以限制。
[0046]本实用新型实施例中，主要是在膨胀土地基中设置了土工膜和排水管，通过土工膜可以隔绝大气中的大气中的气相与液相水，从而避免水进入膨胀土地基，通过排水管可以将建筑物下方地基土以外的土壤中的液相水导流排走，进一步隔绝液相水对膨胀土地基的影响。
[0047]所述土工膜设置在土坑22中，具体的，在所述顶部土坑部分221的底部覆盖有土工膜23 ;在所述外部土坑部分222中与所述外部基坑部分211相邻的侧面和所述外部土坑部分222的底部均覆盖有土工膜23。在将土工膜覆盖在上述部分之后，对所述土坑22进行回填，回填之后即可将所述土工膜固定。
[0048]土工膜是以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料，主要分为:低密度聚乙烯(LDPE) 土工膜、高密度聚乙烯(HDPE) 土工膜和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 土工膜。本实用新型实施例中可以采用上述任何一种土工膜，对此并不加以限制。
[0049]优选的，本实用新型实施例中还可以采用复合土工膜，以提高土工膜的作用。复合土工膜是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料，它主要用于防渗，复合土工膜分为一布一膜和两布一膜，宽幅4-6m,重量为200-1500g/m2,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，能满足水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂，故可在常规温度环境中使用。
[0050]所述排水管也设置在土坑22中，具体的，在所述外部土坑部分222的底部固定有排水管24。本实用新型实施例中，在所述外部土坑部分的底部可以固定有一个或多个排水管。当固定有一个排水管时，可以将所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中间；当固定有多个排水管时，可以将所述多个排水管等间隔地排布在所述外部土坑部分的底部。优选的，为了节约成本，可以仅仅设置一个排水管，这一个排水管即可达到排水的目的。
[0051 ] 本实用新型实施例中，所述排水管可以为硬质聚氯乙烯(PVC-U)双壁波纹半渗排水管，PVC-U双壁波纹半渗排水管仅允许水通过，砂土等则挡在渗管外，渗管可以将隔绝区(即建筑物下方地基土)以外的土壤中的液相水导流并排走，从而避免水流进入膨胀土地基而对其产生影响。
[0052]当然，还可以采用其它类型的排水管，只要能够达到半渗排水的目的即可，例如可以采用聚乙烯(PE)双壁波纹管排水管，本实用新型实施例对此并不加以限制。
[0053]优选的，本实用新型实施例中所述顶部土坑部分的深度大于等于500毫米。
[0054]为了降低大气对膨胀土地基的影响，本实用新型实施例中所设置的土工膜要穿过膨胀土地基大气影响急剧深度标高线(图5中基坑21穿过和土坑22的水平虚线即为所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线)，所述大气影响急剧深度是指大气影响特别显著的深度，在该深度标高线以下，膨胀土基本不受外界大气的影响。因此，本实用新型实施例中，所述外部土坑部分的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下。优选的，可以设置所述外部土坑部分的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于1000毫米。
[0055]并且,为了使建筑基础更加稳固，减小大气对建筑基础下方的地基土的影响，本实用新型实施例中还要设置基础埋深大于大气急剧影响深度，即设置所述基坑的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下。优选的，所述基坑的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于500毫米。
[0056]本实用新型一方面利用土工膜覆盖在膨胀土地基的外侧，从而可以隔绝大气中的液相与气相凝结水，避免其进入膨胀土地基内；另一方面通过排水管可以将建筑物下方的膨胀土地基以外的土壤中的液相水导流并排走。从而本实用新型实施例所述的膨胀土地基构造所需土方工程量小，对施工设备要求不高，相比换土方法和复合地基法处理膨胀土工期短，对回填土源的特性要求也不高，对施工人员的专业要求不高，施工技术控制容易、施工质量容易得到保证，对基坑周围出现的表层土壤滞水还可以导流排走从而避免对膨胀土地基的侵害，进而规避膨胀土地基对建筑物潜在的危害风险。
[0057]最后，还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0058]以上对本实用新型所提供的一种膨胀土地基构造，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。`
【权利要求】
1.一种膨胀土地基构造，其特征在于，包括: 用于固定建筑基础的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物内部的内部基坑部分；以及， 用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分顶部的顶部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分； 在所述顶部土坑部分的底部覆盖有土工膜； 在所述外部土坑部分中与所述外部基坑部分相邻的侧面和所述外部土坑部分的底部均覆盖有土工膜； 在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
2.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，在所述外部土坑部分的底部固定有一个或多个排水管， 当固定有一个排水管时，所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中间； 当固定有多个排水管时，所述多个排水管等间隔地排布在所述外部土坑部分的底部。
3.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，所述外部土坑部分的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下，所述外部土坑部分的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于1000毫米。
4.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，所述顶部土坑部分的深度大于等于500毫米。
5.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，所述基坑的底部位于膨胀土地基大气影响急剧深度标高线以下，所述基坑的底部与所述膨胀土地基大气影响急剧深度标高线之间的距离大于等于500毫米。
6.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，所述排水管为硬质聚氯乙烯双壁波纹半渗排水管。
7.根据权利要求1所述的膨胀土地基构造，其特征在于，所述基坑采用级配砂石回填。
【文档编号】E02D3/00GK203498819SQ201320516539
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】安勇 申请人:中工国际工程股份有限公司