[發明專利]一種非連續褥墊層復合地基及其施工方法

在審

• 申請號: 201710035705.0
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106703062A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 帥柳俊;劉厚松;鄭剛;高純平;劉將;劉旗;高陽
• 申請（專利權）人: 江蘇卓典鉆掘科技有限公司
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D27/00
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙)32273
• 代理人: 張學彪

技術領域

本發明屬于復合地基技術領域，具體涉及一種非連續褥墊層復合地基及其施工方法。

背景技術

復合地基是與天然地基、樁基并列的三大地基基礎形式之一。但現行建筑規范所定義的復合地基需要設置大面積連續的碎石褥墊層，且碎石褥墊層厚度通常大于200mm。傳統或規范復合地基構造設置見圖2，傳統或規范復合地基包括樁6、樁間土7、連續碎石墊層8、混凝土墊層3、建筑物基礎2，樁6之間設置有樁間土7，連續碎石墊層8和混凝土墊層3依次設置在樁6的上方，然后在混凝土墊層3的上方施工建筑物基礎2和柱1。

根據土力學、復合地基理論及地基與基礎工程學原理，上部結構向樁土復合地基傳遞壓力，總是樁體首先承擔上部結構荷載，于是樁頂部隨著荷載逐步增大，樁向上部連續碎石褥墊層刺入，迫使褥墊層碎石向樁間土位移，以此發揮樁間土的承載力，且褥墊層的作用還兼具減小樁頂應力集中及將上部荷載向樁間土轉移的作用。但是，設置連續碎石褥墊層，其缺陷也是顯而易見的：一是造價高，占用施工工期；二是連續碎石褥墊層的存在，猶如基礎底部設置了一個蓄水池，在地下水位較高地區以及地面滲水，均可導致地基土長時期浸泡在水中，導致復合地基強度降低，引起建筑物次生沉降，容易導致地基失穩，或造成工程隱患。

因此，需要一種新的非連續褥墊層復合地基以解決上述問題。

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，提供一種非連續褥墊層復合地基。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種非連續褥墊層復合地基，包括樁(6)、樁間土(7)和混凝土墊層(3)，所述樁(6)之間設置有樁間土(7)，所述混凝土墊層(3)設置在所述樁(6)的上方，還包括柔性板(4)，所述柔性板(4)設置在所述樁(6)和混凝土墊層(3)之間，所述柔性板(4)的彈性模量小于所述樁間土(7)的彈性模量。

更進一步的，還包括碎石坑(5)，所述樁間土(7)內設置有非連續的所述碎石坑(5)，所述碎石坑(5)內填充碎石，所述碎石坑(5)內碎石的壓縮模量大于所述樁間土(7)。碎石坑在樁間土中設置碎石坑，內碎石的壓縮模量高于樁間土，于是碎石坑能夠收集、分擔承擔樁間土所負擔的荷載，因此樁間土的反力得到發揮。當樁間土連同碎石坑達到最大承載力后，樁頂部設置的柔性板也隨之被壓縮到極限，此時，樁參與承載上部荷載，與樁間土和碎石坑共同協調承擔上部結構荷載。

同時由于在樁間土上設置碎石坑是非連續的，因此，不會導致整個復合地基浸泡于積水中，杜絕了建筑物安全隱患。

更進一步的，所述碎石坑(5)內碎石經過震動壓實。由此得到的碎石坑壓縮模量遠遠高于樁間土，于是碎石坑快速收集、分擔承擔樁間土所負擔的荷載，因此樁間土的反力得到很好地發揮。

更進一步的，相鄰所述樁(6)之間設置所述碎石坑(5)。相鄰樁之間設置碎石坑，可以有效分擔樁的承載力。

更進一步的，所述碎石坑(5)的開口的面積大于底部的面積。

更進一步的，所述樁(6)的頂部標高與所述樁間土(7)的標高相同。方便利用樁間土分擔樁的承載力。

更進一步的，所述柔性板(4)底部標高與所述碎石坑(5)的頂部標高相同。方便將柔性板上的承載力通過樁間土傳遞給碎石坑。

更進一步的，所述柔性板(4)的中心與所述樁(6)的頂部中心對應設置。受力均勻，支撐效果更好。

更進一步的，所述柔性板(4)嵌入所述所述混凝土墊層(3)內。將柔性板嵌入混凝土墊層內，可以有效限制柔性板的位置。

發明原理：非連續褥墊層復合地基在樁頂設置了柔性板，且柔性板的彈性模量小于樁周土，可以默認為柔性板的彈性模量等于零，在上部建筑逐漸增層過程中，也就是地基逐漸加載過程中，上部結構的初始荷載均由樁間土承擔；隨著樁間土逐漸被壓實、固結，地基有效應力增加，土承載力逐漸增加。

有益效果：本發明的非連續褥墊層復合地基具有以下優點：

1)土體承載力可以優先于樁承擔荷載，原理清晰，工程設計人員易于理解，因而有利于本發明的推廣應用；

2)由于樁間土優先于樁承擔荷載，而荷載是隨著建筑物逐漸增高加載的，這是一個漫長的加載過程，因而樁間土隨建筑物加高，土體逐漸固結，土體有效應力增加，承載力提高；

3)復合地基設計時可以用樁間土承載力極限值計入復合地基承載力；

4)與現行規范相比節約了大面積鋪設褥墊層的費用；

6)可以有效加快建設周期。

本發明還公開了一種非連續褥墊層復合地基施工方法，包括以下步驟：