一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，所述地基结构包括柔性垫层、筏板和伸入地基土内的加固桩，所述柔性垫层设置在地基土的顶面上，所述筏板位于所述柔性垫层上方，且所述筏板同时与所述柔性垫层和所述加固桩连接。本实用新型专利技术实施例的地基结构不仅有效保证了承载和沉降控制效果，还避免了因地基土的膨胀导致路基结构产生上拱病害。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构
本技术涉及地基处理
，特别涉及一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构。
技术介绍
膨胀土具有失水较强烈收缩，吸水较强烈膨胀的特性，若因地基土中膨胀土吸水膨胀，会导致位于地基结构上的路基结构产生上拱病害，影响到高速铁路正常运营。对于低路堤及挖方路堑，高速铁路具有膨胀土的地基结构通常采用以下方法进行处理：基床范围填筑合格填料，地基结构采用CFG(CementFly-ashGravel，水泥粉煤灰碎石)桩及桩帽结合碎石垫层夹铺土工格栅结构处理，这种方法对防止路基沉降效果较好，费用较低，但CFG桩间的膨胀土易遇水产生膨胀变形，导致垫层、填土及路基面受膨胀作用产生上拱病害，不能满足较强膨胀情况下路基结构的防上拱要求。因此，上述方案虽然防止路基沉降效果较好，但抗上拱能力不足、措施偏弱。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术实施例公开了一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，所述地基结构包括柔性垫层、筏板和伸入具有所述膨胀土的地基土内的加固桩，所述柔性垫层设置在地基土的顶面上，所述筏板位于所述柔性垫层上方，且所述筏板同时与所述柔性垫层和所述加固桩连接。上述方案中，所述地基结构还包括加强结构，所述加强结构一端插入所述加固桩内，另一端插入所述筏板内。上述方案中，所述加强结构与所述加固桩相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥形，所述加强结构与所述筏板相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥台形。上述方案中，所述加强结构的长度小于所述加固桩的长度。上述方案中，所述筏板为钢筋混凝土结构。上述方案中，所述筏板的钢筋与所述加强结构相连，且所述筏板的钢筋与所述柔性垫层相连。上述方案中，所述加固桩为CFG桩。上述方案中，所述加强结构为钢材。上述方案中，所述加强结构为钢筋笼。上述方案中，所述柔性垫层为多孔材质或橡胶。本技术提供了一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，加固桩用于对地基土进行加固，保证地基土的强度，提高了对路基结构沉降控制的效果。路基结构位于筏板上，筏板用于承受来自路基结构的荷载，并将荷载传递给加固桩。位于筏板和地基土的顶面之间的柔性垫层通过发生变形抵消地基土的膨胀。综上所述，本技术实施例的地基结构不仅有效保证了承载和沉降控制效果，还避免了因地基土的膨胀导致路基结构产生上拱病害。附图说明图1为本技术实施例中地基结构一个可选的结构示意图；图2为图1中A处的放大图。附图标记：加固桩10；柔性垫层20；筏板30；加强结构40；侧模50；路基结构100；斜坡110；流水坡120；地面线130。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。本技术实施例提供了一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，地基结构包括柔性垫层20、筏板30和伸入具有膨胀土的地基土内的加固桩10，柔性垫层20设置在地基土的顶面上，筏板30位于柔性垫层20上方，且筏板30同时与柔性垫层20和加固桩10连接。如图1所示，非限制地，多个加固桩10以正方形或正三角形的桩群形式布置。加固桩10用于对地基土进行加固，保证地基土的强度，提高了对路基结构100沉降控制的效果。加固桩10的桩顶在地基土的顶面显露，筏板30为刚性结构，路基结构100位于筏板30上，筏板30用于承受来自路基结构100的荷载，并将荷载传递给加固桩10。当地基土中膨胀土发生吸水变形时，变形的地基土会压迫柔性垫层20产生变形，柔性垫层20的变形能够有效抵消地基土的变形，从而有效避免路基结构100产生上拱危害。除了能够抵消一定的上拱作用产生的变形，柔性垫层20还能够产生因适应位于其上的筏板30等结构的自重而发生的少量变形。优选地，柔性垫层20的压缩模量为1～3MPa，厚度为0.1～0.3m。柔性垫层20的材质包括但不限于疏松多孔材质，或者橡胶。例如，柔性垫层20为聚苯乙烯泡沫板、玻璃棉、丁苯橡胶等。本技术实施例中“有限变形”指因膨胀土膨胀导致的路基结构100上拱变形量小于0.1m的情况。由于高速铁路对路基结构100变形要求较为严格，采用本技术实施例的地基结构能够满足相应的路基结构100要求。在本技术的一些实施例中，地基结构还包括加强结构40，加强结构40一端插入加固桩10内，另一端插入筏板30内。加强结构40进一步加强了地基结构的机械性能。具体地，加强结构40可以通过锚入的方式分别插入加固桩10和筏板30内，增强了加固桩10、筏板30、柔性垫层20和加强结构40之间的整体性，进一步提高了地基结构的抗弯和抗压性能。进一步地，加强结构40与加固桩10相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥形，加强结构40与筏板30相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥台形。如图1和图2所示，加强结构40的锥形底部更易于插入施工，加强结构40的上大下小的锥台形能够更好地锚入筏板30，增加了与筏板30之间的连接强度。加强结构40的材质优选采用钢材，例如钢筋。可以理解的是，加强结构40还可以选用其他合金，或未来发展技术中可以替代钢筋的材质。例如：加强结构40可以选用玻璃纤维、碳纤维等。非限制地，加强结构40为钢筋制成的笼状，即钢筋笼。优选地，加强结构40的长度小于加固桩10的长度。如图1所示，加强结构40设置在加固桩10的顶部，长度为2～5m。这种加强结构40能够在满足地基结构的机械性能的基础上，减少钢筋材料的使用量，具有更优的经济效果。在本技术的一些实施例中，筏板30为钢筋混凝土结构。进一步地，筏板30的钢筋与加强结构40相连，且筏板30的钢筋与柔性垫层20相连。具体地，施工时，先将筏板30的钢筋绑扎在柔性垫层20上，同时筏板30的钢筋也与位于加固桩10桩顶的加强结构40的钢筋连接，然后浇筑混凝土，形成筏板30。进一步提高了加固桩10、柔性垫层20、筏板30和加强结构40的整体性，保证了加固桩10、柔性垫层20、筏板30和加强结构40形成的整体结构的抗弯和抗压性能。在本技术的一些实施例中，加固桩10采用钢筋混凝土钻孔桩。本技术另一些优选实施例中，加固桩10优选采用CFG桩。相较上述钢筋混凝土钻孔桩，CFG桩间距通较小，CFG桩成本低，减少了钢筋用量，进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，其特征在于，所述地基结构包括柔性垫层、筏板和伸入具有所述膨胀土的地基土内的加固桩，所述柔性垫层设置在地基土的顶面上，所述筏板位于所述柔性垫层上方，且所述筏板同时与所述柔性垫层和所述加固桩连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨胀土有限变形防上拱的地基结构，其特征在于，所述地基结构包括柔性垫层、筏板和伸入具有所述膨胀土的地基土内的加固桩，所述柔性垫层设置在地基土的顶面上，所述筏板位于所述柔性垫层上方，且所述筏板同时与所述柔性垫层和所述加固桩连接。


2.根据权利要求1所述的地基结构，其特征在于，所述地基结构还包括加强结构，所述加强结构一端插入所述加固桩内，另一端插入所述筏板内。


3.根据权利要求2所述的地基结构，其特征在于，所述加强结构与所述加固桩相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥形，所述加强结构与所述筏板相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥台形。


4.根据权利要求2所述的地基结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远洪，曾长贤，刘国，廖进星，郭建湖，孟祥龙，袁丛军，骆斌，黄红华，顾成权，李巍，范瑞祥，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42