一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构制造技术

本发明专利技术涉及软土地基处治技术领域，并涉及一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构，上部垫层结构包括层叠设置的第一碎石垫层和嵌锁层，其中：嵌锁层包括土工格栅和铺设于土工格栅上的第二碎石垫层，第一碎石垫层和第二碎石垫层均为级配碎石，且第一碎石垫层和第二碎石垫层的粒度分布为

【技术实现步骤摘要】
一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构


[0001]本专利技术涉及软土地基处治
，特别涉及一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构
。

技术介绍

[0002]工程建设领域有很多需要进行软土地基处治的情况，如道路
、
场坪
、
码头等
。
由于地质条件的差异，软土地基处理方法也不尽相同，对于地质条件较好或软土较浅地段，常常采用浅层换填法，但是对于地质条件较差的深厚淤泥或淤泥质软土地区，较多采用堆载预压法
、
真空预压法
、
真空
‑
堆载联合预压法
、CFG
桩复合地基
、
水泥土搅拌桩复合地基
、
高压旋喷桩复合地基
、
刚性桩复合地基等，并取得了较好的效果
。
[0003]一般情况下，复合地基是指天然地基中部分土体被固化加强或被置换，形成竖向增强体
(
桩体
)
，加固区由桩体和桩间土两部分组成，共同分担荷载
。
在填土柔性荷载作用下，桩体和桩间土通过土拱效应分配和共同承担路堤荷载，形成复合地基
。
[0004]复合地基加固一般都要在桩体上部设置碎石垫层做为排水层，在碎石层中
、
下部设置土工格栅进行加筋，减少地基的不均匀沉降
。
但目前常见的软基处治工程中尤其是滨海欠固结软土地基，其桩间土往往在上部荷载及自重作用下发生沉降，沉降到一定程度后，上部填土与下部桩间土发生脱空，土拱效应损失严重，随时间发展，上部碎石排水层及填土中的细颗粒穿过土工格栅掉入桩间孔洞，造成上部填土沉陷并失稳
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构，旨在减少复合地基的土拱效应的损失，减小碎石排水垫层及填土陷落的可能性
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的提高复合地基土拱效应的上部垫层结构，所述上部垫层结构铺设于复合地基的桩体上，并包括层叠设置的第一碎石垫层和嵌锁层，其中：
[0007]所述嵌锁层包括土工格栅和铺设于所述土工格栅上的第二碎石垫层；
[0008]所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层均为级配碎石，且所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层的粒度分布为
D
x
；
[0009]所述土工格栅的网孔的孔径为
d1，且
D
50
≤d1≤2D
50
。
[0010]可选地，所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层的粒径为
d2，其中，
20≤d2≤40。
[0011]可选地，所述上部垫层结构包括多个所述嵌锁层，多个所述嵌锁层在所述第一碎石垫层上依次叠设
。
[0012]可选地，第一碎石垫层的厚度为
s1，其中，
50≤s1≤100。
[0013]可选地，所述第二碎石垫层的厚度为
s2，其中，
200≤s2≤500。
[0014]可选地，所述土工格栅具有第一网孔
、
第二网孔以及第三网孔；
[0015]所述第一网孔
、
所述第二网孔以及所述第三网孔的开孔形状不同
。
[0016]可选地，所述第一网孔的开孔形状为正六边形，所述第二网孔的开孔形状为等腰
梯形，所述第三网孔的开孔形状为等边三角形
。
[0017]可选地，所述第一网孔的外接圆的直径为
r
，其中，
30mm≤r≤40mm。
[0018]可选地，所述土工格栅的厚度为
s3，所述土工格栅各网孔的边宽为
s4，其中，
s3s4>1。
[0019]可选地，所述土工格栅为共挤夹固复合土工格栅，并由三层聚合物材料成型
。
[0020]在本专利技术的技术方案中，第一碎石垫层
、
土工格栅以及第二碎石垫层依次铺设于复合地基的桩体上，土工格栅的网孔用于嵌置第二碎石垫层的级配碎石，土工格栅的网孔的孔径为
d1，
d1为网孔的最大内径，第一碎石垫层和第二碎石垫层的粒度分布为
D
x
，
D
x
是指小于
D
x
所对应的粒径的碎石的体积含量占全部碎石体积含量的
x
％，
D
50
是指小于
D
50
所对应的粒径的碎石的体积含量占全部碎石体积的一半，当土工格栅的网孔的孔径
D
50
≤d1≤2D
50
时，土工栅格可有效约束碎石粒料，避免发生碎石粒料过量从土工栅格的网孔穿过土工格栅掉入各桩体之间的孔洞中，提高褥垫层的整体性和刚度，增大应力扩散角，增强土拱效应，并降低碎石褥垫层上部的填土陷落的可能性
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图
。
[0022]图1为本专利技术所提供的上部垫层结构的一实施例的结构及载荷分布示意图；
[0023]图2为图1中的实施例的部分结构示意图；
[0024]图3为图2中的结构的切面分层示意图
。
[0025]附图标号说明：
[0026]标号名称标号名称
1000
上部垫层结构
211
第一网孔1第一碎石垫层
212
第二网孔2嵌锁层
213
第三网孔
21
土工格栅
22
第二碎石垫层
[0027]本专利技术目的的实现
、
功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明
。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0029]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示
(
诸如上
、
下
、
左
、
右
、
前
、
后
……
)
仅用于解释在某一特定姿态
(
如附图所示
)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高复合地基土拱效应的上部垫层结构，所述上部垫层结构铺设于复合地基的桩体上，其特征在于，所述上部垫层结构包括层叠设置的第一碎石垫层和嵌锁层，其中：所述嵌锁层包括土工格栅和铺设于所述土工格栅上的第二碎石垫层；所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层均为级配碎石，且所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层的粒度分布为
D
x
；所述土工格栅的网孔的孔径为
d1，且
D
50
≤d1≤2D
50
。2.
如权利要求1所述的上部垫层结构，其特征在于，所述第一碎石垫层和所述第二碎石垫层的粒径为
d2，其中，
20≤d2≤40。3.
如权利要求1所述的上部垫层结构，其特征在于，所述上部垫层结构包括多个所述嵌锁层，多个所述嵌锁层在所述第一碎石垫层上依次叠设
。4.
如权利要求1所述的上部垫层结构，其特征在于，第一碎石垫层的厚度为
s1，其中，
50≤s1≤100。5.
如权利要求1所述的上部垫层结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓云纲，王志勇，吴福宝，陈爱云，柏威伟，何大鸣，罗群，王哲，李佐，龚标，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：