[發(fā)明專利]抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基及其施工方法

在審

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• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110029665A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁昕宇;馬強強;何暉;張玉;丁瀟;劉瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E02D5/48
• 分類號: E02D5/48;E02D5/60;E02D5/50
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 張瑞琪

本發(fā)明公開了抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基及其施工方法，包括一微型樁，其下端為實心錘形柱；一混凝土制的保護外殼，呈中空且上大下小的錐形體，套設(shè)于微型樁的上半段，及；一鋼筋籠，由多條鋼筋綁扎而成，位于保護外殼外壁，其形狀與保護外殼一致；一緩沖體，填充在微型樁與保護外殼之間；其中，緩沖體用于通過有限變形吸收表層土對保護外殼的擠壓；本發(fā)明通過在樁身的上部設(shè)置容易變形的緩沖體，使得樁身與表層土體進行“隔離”，克服了膨脹土反復(fù)膨脹收縮導(dǎo)致的樁身單側(cè)混凝土的拉壓循環(huán)引起的疲勞破化；減小了膨脹土不良工程特性導(dǎo)致樁身受到的側(cè)向力，減小了膨脹土膨脹產(chǎn)生的上浮力對樁身的影響。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于滑坡防治及樁基工程領(lǐng)域，尤其涉及抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基及其施工方法。

【背景技術(shù)】

近地表的淺層膨脹土不僅裂隙特別發(fā)育，而且對氣候變化特別敏感，是一種典型的非均勻三相介質(zhì)。土質(zhì)干濕效應(yīng)明顯，吸水時，土體膨脹、軟化，強度下降；失水后土體收縮，隨之產(chǎn)生裂隙。膨脹土的這種脹縮特性，當(dāng)含水量變化時就會充分顯示出來。反復(fù)的脹縮導(dǎo)致了膨脹土土體的松散，并在其中形成許多不規(guī)則的裂隙，從而為膨脹土表面的進一步風(fēng)化創(chuàng)造了條件。裂隙的存在破壞了土體的整體性，降低了土體的強度，同時為雨水的侵入和土中水分的蒸發(fā)開啟了方便之門，于是，天氣的變化進一步導(dǎo)致了土中含水量的波動和脹縮現(xiàn)象的反復(fù)發(fā)生，這進一步導(dǎo)致了裂隙的擴展和向土層深部發(fā)展，使該部分土體的強度大為降低，形成風(fēng)化層。這種風(fēng)化層的最大深度大致在氣候的影響深度范圍內(nèi)，一般在1.5-2.0m，最大深度可達4.0m。

膨脹土土粒中粘粒成分最主要的特征是含有大量的親水性礦物，其親水性礦物的主要組成成分是高嶺石、蒙脫石、伊利石。所以其具有明顯的吸水膨脹失水收縮變形的特性。在天然狀態(tài)下膨脹土常處于較堅硬狀態(tài)，但其對氣候和水文等因素的變化有較大敏感性，而且這種敏感性通常對工程建筑物會產(chǎn)生嚴重的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基及其施工方法，以解決表層膨脹土的位移和上浮力對樁基沖擊的問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基，包括：

一微型樁，其下端為實心錘形柱；

一混凝土制的保護外殼，呈中空且上大下小的錐形體，套設(shè)于微型樁的上半段，及；

一鋼筋籠，由多條鋼筋綁扎而成，位于保護外殼外壁，其形狀與保護外殼一致；

一緩沖體，填充在微型樁與保護外殼之間；

其中，緩沖體用于通過有限變形吸收表層土對保護外殼的擠壓。

進一步地，保護外殼為圓錐體。

進一步地，圓錐體的高為2-4m，底面半徑為直徑1-1.5m，保護外殼的壁厚為50-100mm。

進一步地，微型樁為鋼管混凝土樁，其外圓直徑為150-200mm。

進一步地，緩沖體由緩沖材料凝結(jié)而成，緩沖材料為吸水海綿、聚苯乙烯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料中的一種或多種。

抵御膨脹土地基不良工程特性的微型樁樁基的施工方法，由以下步驟組成：

微型樁通過打樁機直接打入土中；

開挖微型樁樁基上部土體呈錐形；

將綁扎好的鋼筋籠套入微型樁中上部，使得鋼筋籠位于呈錐形的土體表面；

將內(nèi)模板套入微型樁中上部；

在內(nèi)模板與鋼筋籠之間澆注混凝土；

取出內(nèi)模板，形成具有鋼筋籠外殼的保護外殼；

在微型樁樁壁上涂抹粘結(jié)劑；