一种防沉降变形结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种防沉降变形结构，包括地基、刚性桩和复合层；地基从上到下依序包括硬壳地层、软弱地层和持力地层；刚性桩为复合混凝土桩，其数目至少为2，每一刚性桩包括桩帽和桩体；桩帽与桩体端部固定连接，且桩帽的横截面积大于桩体的横截面积；桩体的混凝土强度等级为C5

【技术实现步骤摘要】
一种防沉降变形结构


[0001]本技术属民航飞行区场道工程
，具体涉及一种防沉降变形结构。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国机场建设规模和数量的不断扩大，在机场建设工程中遇到的地层越来越复杂，对于处理工法的技术要求也越来越高，由于机场飞行区场道工程中对于低级沉降变形指标具有严格的控制标准，沉降变形指标有工后沉降和工后差异沉降两个参数，其中对于软弱土层，由于次固结沉降现象一般需要重点关注工后沉降，而工后差异沉降即工后不均匀沉降变形是最难控制的，实际应用中也最易发生，因此对于不均匀沉降变形需要采取对应的措施进行处理。
[0003]对于单一的软弱地层，场道地基处理工程中主要采用排水固结法(如预压法、堆载预压法、真空堆载联合预压法等)、压实法(如冲碾、强夯、强夯置换等)、散体桩(如碎石桩、砂石桩等)及柔性桩(如水泥土搅拌桩、旋喷桩、挤密桩等)进行处理，也可采用相互组合的地基处理方法；上述方法对于处理机场飞行区大面积地基具有造价低、处理效果好、施工快速等优点。而对于整体为硬质粗颗粒(甚至基岩)地层时，由于其强度高、变形小，基本上不需要进行额外的地基处理，仅需要对浅层扰动层或硬壳层进行一定的换填处理；而当底层为软硬相间地层时，通常软硬相间地层依序包括粗颗粒地层和软弱下卧层，特别是粗颗粒地层作为表层时，上述的软弱地层使用的施工机械(散体桩、柔性桩等)很难穿透表层粗颗粒层，从而难以对软弱下卧层进行地基处理，同时若仅对表层粗颗粒硬壳层进行处理，则软弱下卧层将会产生明显的工后沉降和工后不均匀沉降变形，导致场道道面发生病害，影响机场正常的运维。
[0004]综上，在机场飞行区场道地基处理工程中对于软硬相间地层，设计出一种能够穿透表层粗颗粒硬壳层，防止上部荷载情况下下卧软弱层产生产生较大的工后沉降和工后不均匀沉降的处理结构，对于解决复杂地层情况下的机场地基处理和防止发生超过规范要求的沉降变形具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种防沉降变形结构，形成持力地层
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桩体
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桩帽
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复合层系统，当所述地基承受荷载，褥垫层和土工格室层对荷载进行合理分配，刚性桩具备可穿透硬壳地层和软弱地层的硬度，同时利用天然的持力地层的承载力，降低了地基处理费用，具有较好的经济效益和社会效益。
[0006]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种防沉降变形结构，包括地基、刚性桩和复合层；所述刚性桩为复合混凝土桩，其数目至少为2，每一所述刚性桩包括桩帽和桩体；所述桩帽与所述桩体端部固定连接，且所述桩帽的横截面积大于所述桩体的横截面积；所述桩体的混凝土强度等级为C5
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C25；所有所述刚性桩呈阵列排布，其中每一所述刚性桩的所述桩帽位于所述硬壳地层内，并与所
述硬壳地层的上表面平齐；所述桩体依序竖直地贯穿所述硬壳地层和软弱地层，并穿设固定于所述持力地层；所述复合层铺设于所述桩帽上；所述复合层包括至少两层褥垫层和至少一层土工格室层，每一所述土工格室层包埋于两层褥垫层之间。
[0008]本技术所述的防沉降变形结构，形成持力地层
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桩体
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桩帽
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复合层系统，当所述地基承受荷载，褥垫层和土工格室层对荷载进行合理分配，大部分荷载通过桩帽传递到桩体，同时防止了桩帽由于应力集中而顶出褥垫层的不利影响，由于所述刚性桩固定于所述持力地层，可把荷载传递至持力地层，避开了软弱地层的次固结沉降，同时对于刚性桩和刚性桩之间的地基的沉降变形，也可通过复合层进行协调变形分布，起到了减小整体的工后沉降以及防止工后差异沉降的作用；刚性桩具备可穿透硬壳地层和软弱地层的硬度，同时利用天然的持力地层的承载力，降低了地基处理费用，具有较好的经济效益和社会效益。本技术所述防沉降变形结构可应用于机场的防沉降变形。
[0009]进一步，所述桩体穿设于所述持力地层中的深度不少于1m。限制所述桩体在所述持力地层中的深度，以更好传递荷载，由持力层承受荷载，降低工后沉降和工后差异沉降。
[0010]进一步，所述刚性桩为素混凝土桩，所述桩帽的混凝土强度等级不低于所述桩体的混凝土强度等级。所述桩帽具有较高的强度等级，以合理承受荷载并将荷载传递至桩体。
[0011]进一步，所述桩体嵌入固定于所述桩帽内部，其嵌入深度不少于10cm。桩体与桩帽嵌入固定连接，增强了连接强度，有利于承受荷载。
[0012]进一步，所述桩体呈圆柱状，所述桩体的直径d1为300mm
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800mm；所述桩体之间的间距d2为d1的3
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7倍。限定所述桩体的直径，在保证承受荷载效果的同时降低施工成本；限制所述桩体之间的间距，间距过大则无法形成有效承担荷载的矩阵，间距过小则施工成本过高。
[0013]进一步，所述桩帽的厚度h不小于d1，所述桩帽的长度L和宽度d3不小于2d1。限定所述桩帽的尺寸，在防止桩帽由于应力集中而顶出褥垫层的不利影响同时降低施工成本。
[0014]进一步，所述褥垫层由级配砂砾石组成，级配砂砾石最大粒径≤3cm，夯填度≤0.9，每一褥垫层的厚度≥25cm。当受到荷载时，刚性桩以及刚性桩之间的土均需承受荷载，所述褥垫层用于调节不同硬度的刚性桩以及刚性桩之间的土所承受的应力，合理设置褥垫层，以保证刚性桩以及刚性桩之间的土均可发挥承载负荷的作用。
[0015]进一步，所述土工格室层包括若干呈蜂窝型的立体网格状结构，其高度不小于20cm。此为一种具体实施方式，有效增强承载能力并分散荷载。
[0016]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。
附图说明
[0017]图1是实施例1中防沉降变形结构的横向断面结构示意图。
[0018]图2是实施例1中防沉降变形结构的俯视图。
[0019]图3是图1中A处的放大图。
[0020]图4是实施例1中防沉降变形结构的纵向端面结构示意图。
[0021]图5是实施例1的施工示意图。
[0022]图6是实施例1的施工流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术实施例，而非对本技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术实施例相关的部分而非全部结构。
[0024]此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0025]类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防沉降变形结构，其特征在于：包括地基、刚性桩和复合层；所述地基从上到下依序包括硬壳地层、软弱地层和持力地层；所述刚性桩为复合混凝土桩，其数目至少为2，每一所述刚性桩包括桩帽和桩体；所述桩帽与所述桩体端部固定连接，且所述桩帽的横截面积大于所述桩体的横截面积；所述桩体的混凝土强度等级为C5
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C25；所有所述刚性桩呈阵列排布，其中每一所述刚性桩的所述桩帽位于所述硬壳地层内，并与所述硬壳地层的上表面平齐；所述桩体依序竖直地贯穿所述硬壳地层和软弱地层，并穿设固定于所述持力地层；所述复合层铺设于所述桩帽上；所述复合层包括至少两层褥垫层和至少一层土工格室层，每一所述土工格室层包埋于两层褥垫层之间。2.根据权利要求1所述的防沉降变形结构，其特征在于：所述桩体穿设于所述持力地层中的深度不少于1m。3.根据权利要求1所述的防沉降变形结构，其特征在于：所述刚性桩为素...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜斌，李叶成，吴彦明，陈钦文，
申请(专利权)人：民航中南机场设计研究院广州有限公司，
类型：新型
国别省市：