一種複合型地基結構的製作方法

2023-07-06 10:55:31

本實用新型涉及道路工程中的地基結構，特別涉及一種複合型地基結構。

背景技術：

道路地基處理方法包括若干操作方法，但主要的目的均在於保證地基的穩定狀態，減少地基上部結構的沉降或不均勻沉降。

如圖1，道路工程中，針對於深厚的軟土地基，通常採用水泥攪拌樁的複合地基處理方式，新建的道路採用水泥攪拌樁的處理方式較為合適，經使用不會產生明顯的沉降問題。

但對於在現狀道路地基的基礎上加寬加高的高填土路堤，因水泥攪拌樁自身抗剪性能較差、抗滑移能力較弱、深層攪拌樁施工質量無法保證等缺點，坡腳處路堤容易出現開裂、滑移，從而產生高度差明顯的裂縫，導致「橋頭跳車」的情況，存在安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種複合型地基結構，其優點是減少填方路堤沉降的情況，提高整體路堤的安全穩定性。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種複合型地基結構，包括第一道路地基、與第一道路地基形成坡面的第二道路地基，第一道路地基內側設有水泥攪拌樁，第一道路地基與第二道路地基之間以及第二道路地基內設有若干預應力管樁，預應力管樁包括樁帽和承接管，且樁帽的寬度大於承接管的直徑。

通過上述技術方案，第一道路地基的位置採用水泥攪拌樁，第二道路地基的位置採用預應力管樁，而第一道路地基與第二道路地基的過渡位置採用預應力管樁和水泥攪拌樁相互結合過渡，同一斷面採用兩種地基處理方式；預應力管樁主要通過樁帽形成第二道路地基的承託，且樁帽和承接管之間的寬度差使得樁帽的下沉移動受到相對約束，而樁帽承託上層路堤的相關結構後減少了前述過渡位置的下沉量，該方案的設計主要利用預應力管樁的抗剪切強度高、抗滑移能力強、工廠預製質量較高等優點，對於第一道路地基與第二道路地基之間的坡面形成良好的保護，減少了高填方路堤工後沉降的同時，提高了整體路堤的安全性；另外，該第一道路地基與第二道路地基之間填設預應力管樁的結構不僅適用於現狀基礎上加寬加高的高填土路堤，同樣適用於新建的高填土路堤工程中，具有較高的推廣價值。

本實用新型進一步設置為：所述承接管靠近樁帽的一側向內凹陷形成環槽，該環槽上澆築有C25混凝土。

通過上述技術方案，承接管通過環槽形成內嵌的容腔，此時環槽內填充C25混凝土實現承接管的承託固定，減少了承接管在豎直方向上的活動量，提高了承接管的位置穩定性。

本實用新型進一步設置為：第二道路地基靠近樁帽的上側鋪設有砂礫墊層，砂礫墊層上鋪設有石灰土分層，石灰土分層與砂礫墊層之間設有土工格柵。

通過上述技術方案，砂礫墊層作為基層鋪設結構具有取材方便，成本較低的特點，而石灰土實現較為密實的鋪設過程，本方案中將石灰土分層的壓實度控制在93%以上，以夯實地基基礎。

本實用新型進一步設置為：水泥攪拌樁沿第一道路地基的長度方向繼續延伸至第二道路地基，並在第二道路地基內等間隔分布，第二道路地基底側的水泥攪拌樁與第二道路地基底側的預應力管樁交錯分布。

通過上述技術方案，在第二道路地基底側同樣設有水泥攪拌樁，該水泥攪拌樁對於第二道路地基作為額外承託的結構提高了第二道路地基的抗沉降能力，實際施工時，考慮到成本問題，可將少量預應力管樁與水泥攪拌樁進行替換，且保持交錯設置，依然具有良好的力學性能。

本實用新型進一步設置為：所述承接管為兩個半圓柱的拼接管組成，所述承接管內設有圓盤形的加強鋼板，承接管靠近樁帽的一側與加強鋼板形成容料腔，且承接管上設有與容料腔相通的導料槽。

通過上述技術方案，兩個拼接管拆分時形成內部空腔，而加強鋼板上的容料腔與導料槽相通，從而C25混凝土澆築承接管時時可浸入容料腔內，提高了承接管在固定狀態時的穩定性。

本實用新型進一步設置為：承接管內設有兩個關於承接管上下對稱的加強鋼板，兩個加強鋼板之間連接有若干管樁鋼柱，管樁鋼柱外包裹有螺旋筋箍，且兩個加強鋼板之間的承接管內芯填充C25混凝土。

通過上述技術方案，在承接管內若填實鋼製材料則會造成整體重量非常之重，且成本較高，而承接管內先通過中空的結構實現移送和初步安裝，再在施工點通過C25混凝土填實承接管的內腔，使用更加靈活，為了實現承接管本身的結構加強，承接管通過兩個加強板以及管樁鋼柱保持內部結構的穩定，另外通過螺旋筋箍限制了管樁鋼柱被擠壓後向外彎曲的趨勢，從而預應力管樁的移送方便，結構強度較高。

本實用新型進一步設置為：兩個所述拼接管之間通過若干緊固螺栓連接。

通過上述技術方案，緊固螺栓可調節兩個拼接管之間的連接結構緊密度，組裝使用相對方便。

本實用新型進一步設置為：所述承接管與樁帽之間設有調節螺栓。

通過上述技術方案，由於樁帽的寬度較大，移送承接管時可將樁帽拆下，使得運輸承接管更加方便，移動至施工點後再進行組裝。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：1、第一道路地基與第二道路地基之間的過渡位置通過水泥攪拌樁以及預應力管樁實現支撐，提高了整體結構的抗沉降能力，整體路堤的穩定性更高；2、預應力管樁內外分步填實混凝土，使用靈活；3、適用範圍廣，加寬加高的高填土路堤以及新建高填路堤工程均適用。

附圖說明

圖1是的現狀道路地基產生裂紋的結構示意圖；

圖2是實施例一的結構示意圖；

圖3是實施例一的預應力管樁隱藏樁帽後的內部結構示意圖。

附圖標記：1、第一道路地基；2、第二道路地基；3、水泥攪拌樁；4、預應力管樁；5、樁帽；6、承接管；7、C25混凝土；9、砂礫墊層；10、石灰土分層；11、土工格柵；12、拼接管；13、加強鋼板；14、容料腔；15、導料槽；17、管樁鋼柱；18、螺旋筋箍；19、緊固螺栓；20、調節螺栓。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例一：請參閱圖2，一種複合型地基結構，包括第一道路地基1和第二道路地基2，第一道路地基1與第二道路地基2的過渡位置形成坡面。第一道路地基1採用若干水泥攪拌樁3夯實，第二道路地基2採用若干預應力管樁4夯實。其中預應力管樁4包括樁帽5和承接管6，樁帽5為塊狀結構，樁帽5的寬度大於承接管6的寬度，承接管6靠近樁帽5的一側形成環槽，該環槽上澆築C25混凝土7。對於樁帽5而言，樁帽5相對承接管6向下沉降不僅需克服兩者之間的連接結構所存在的應力，另外樁帽5還需克服其底端的C25混凝土7的支撐力。因此預應力管樁4抗剪切強度高、抗滑移能力強，減少了高填方路堤工後向下沉降的可能性。

繼續參考圖2，水泥攪拌樁3沿第一道路地基1向第二道路地基2延續，在第二道路地基2的底端形成額外的承託，圖中示出了水泥攪拌樁3的上端延伸面的結構，水泥攪拌樁3與預應力管樁4相互交錯布置，在新建的高填土路堤工程中，直接置入預應力管樁4，作為地基支撐結構。在第一道路地基1與第二道路地基2之間的斷面布置兩種地基處理結構。

預應力管樁4的頂部鋪設有成本較低的砂礫墊層9，砂礫墊層9鋪設高度約50cm，砂礫墊層9上繼續鋪設石灰土分層10，石灰土分層10的鋪設高度約100cm，石灰土分層10的壓實度控制在93%以上，石灰土分層10與砂礫墊層9之間設有土工格柵11。

參考圖3，示出了承接管6的內部結構。該承接管6由兩個半圓柱狀的拼接管12組成，承接管6內設有圓盤形的加強鋼板13，承接管6以加強鋼板13為分隔形成容料腔14，同時承接管6上設有導料槽15，導料槽15與容料腔14相通，C25混凝土7可通過導料槽15進入容料腔14，從而在容料腔14內形成凝結的結構。

加強鋼板13上設有若干管樁鋼柱17，且各管樁鋼柱17圍繞呈圈狀，管樁鋼柱17外包裹有螺旋筋箍18，形成管樁鋼柱17的外擴約束。拼接兩個拼接管12前，先在拼接管12內鋪填C25混凝土7，再進行組裝，組裝時利用緊固螺栓19連接。另外，通過調節螺栓20連接樁帽5，同時調節螺栓20的螺杆牴觸在加強鋼板13上。

操作步驟：對於第一道路地基1與第二道路地基2加寬和加高操作時，先對第二道路地基2中打樁，預應力管樁4內部進行填實，在路堤斷面置入預應力管樁4，同時利用C25混凝土7填實預應力管，鋪設砂礫墊層9和石灰土分層10，以土工格柵11進行分隔。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。