[發明專利]一種凍土區防凍拔錐柱體樁基及其施工工藝

在審

• 申請號: 201910496673.3
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN112064627A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陳繼;芮鵬飛;武貴龍;劉國軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D5/44;E02D31/14
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

本發明涉及一種凍土區防凍拔錐柱體樁基，該樁基是指上部分為錐柱體的錐柱體樁基；所述錐柱體樁基與回填孔壁之間設有孔隙。本發明還公開了該樁基的施工工藝。本發明結構簡單、成本低廉、施工方便，有效避免了樁基凍拔現象的發生。

技術領域

本發明涉及凍土區工程領域，尤其涉及一種凍土區防凍拔錐柱體樁基及其施工工藝。

背景技術

我國國土面積遼闊，其中凍土區約占國土面積的75%，在凍土區樁基礎的應用廣泛，樁基凍拔是凍土區地基病害中的一種。凍土區樁基的凍拔主要由季節凍融過程所致，與土體的凍脹性密切相關。

在凍土凍融過程中，當溫度降低到土體的凍結溫度以下時，水分向正在凍結的土體中遷移并發生相態變化，體積增大。在這個過程中，土體中的液態水凝固并以冰的形式填充到土顆粒間隙中，當土體中水相態變化的體積膨脹足以引起土顆粒之間的相對位移時就引起了土體的凍脹產生凍脹力。

凍土活動層凍融過程中，傳統圓柱體樁基的周圍水平凍脹力增加，樁基和凍土活動層接觸面摩阻增加，樁基被周邊活動層凍土緊緊“抱住”，樁基和凍土活動層接觸面形成的切向凍脹力使樁體向上發生位移，形成樁基凍拔現象。這種凍拔作用隨著樁基使用時間的延長而累加，容易導致建筑物基礎或其他工程基礎產生不均勻變形而對建筑物等造成危害，最終無法使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、無凍拔現象的凍土區防凍拔錐柱體樁基。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供該凍土區防凍拔錐柱體樁基的施工工藝。

為解決上述問題，本發明所述的一種凍土區防凍拔錐柱體樁基，其特征在于：該樁基是指上部分為錐柱體的錐柱體樁基；所述錐柱體樁基與回填孔壁之間設有孔隙。

如上所述的一種凍土區防凍拔錐柱體樁基的施工工藝，其特征在于：在凍土層中鉆孔完成后，在所述鉆孔內放置鋼筋籠，同時在所述鉆孔的上方放置錐柱體模板；然后進行混凝土澆筑；待混凝土達到設計強度后撤去所述錐柱形鋼模板，形成錐柱體樁基；此時，回填孔壁和所述錐柱體樁基之間形成孔隙；最后將孔隙回填即完成樁基施工。

所述錐柱形鋼模板的上直徑小于下直徑，且下直徑等于所述鉆孔的直徑。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明的樁基的上部為錐柱體，在其周邊凍土凍融過程中，樁基和凍土活動層接觸面摩阻增加，樁基被周邊活動層凍土緊緊“抱住”，但是因錐柱體上面的直徑小于下面的直徑，樁基和凍土活動層接觸面形成的切向凍脹力再作用時無法使樁體向上發生位移，使樁基不會發生凍拔現象。

2、本發明結構簡單、成本低廉、施工方便。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的施工過程示意圖。

圖中：1—凍土層；2—錐柱體樁基；3—孔隙；4—錐柱形鋼模板；5—鋼筋籠。

具體實施方式

如圖1所示，一種凍土區防凍拔錐柱體樁基，該樁基是指上部分為錐柱體的錐柱體樁基2；錐柱體樁基2與回填孔壁之間設有孔隙3。

該凍土區防凍拔錐柱體樁基的施工工藝是指：在凍土層1中鉆孔完成后，在鉆孔內放置鋼筋籠5，同時在述鉆孔的上方放置錐柱體模板4；然后進行混凝土澆筑；待混凝土達到設計強度后撤去錐柱形鋼模板4，形成錐柱體樁基2；此時，回填孔壁和錐柱體樁基2之間形成孔隙3；最后將孔隙3回填即完成樁基施工（參見圖2）。

其中：錐柱形鋼模板4的上直徑小于下直徑，且下直徑等于鉆孔的直徑。