CN217974313U - 增强复合地基侧向约束力的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强复合地基侧向约束力的结构，包括硬壳层、碎石层、格栅网、多根增强体以及分设于复合地基左右两侧的左锚定梁和右锚定梁。硬壳层形成于复合地基的软土层上，碎石层铺设于硬壳层上；格栅网包括多条纵筋和多条横筋，纵筋和横筋纵横交错连接，格栅网设于碎石层内；左锚定梁和右锚定梁均沿前后方向延伸，经过张拉后的多条横筋的端头锚定在左锚定梁和/或右锚定梁上。增强体贯穿碎石层的上层、纵筋和横筋之间围成的小格、碎石层的下层、硬壳层和软土层。纵筋和横筋均与碎石层、增强体存在摩擦，将碎石层、增强体、左锚定梁和右锚定梁形成一个牢固的整体，提高了地基抵抗侧向变形的能力。

Description

增强复合地基侧向约束力的结构

技术领域

本实用新型涉及道路建设技术领域，特别涉及一种增强复合地基侧向约束力的结构。

背景技术

复合地基是软土地区一种常见的路基或地基处理方法。对于既有复合地基道路，当路侧进行真空预压处理、基坑开挖等产生侧向卸载的开发建设或存在重载交通时，复合地基边缘会产生较大的侧向变形桩，导致路面开裂、管线破坏、甚至出现断桩和路堤失稳等病害。对于既有地基的保护，一般是在路侧施工水泥土搅拌桩或钢筋混凝土等支护结构，但由于前者强度刚度小、长细比大、对地基的侧向约束力不足，而后者则成本高、施工周期长，使得复合地基保护成为软基地区道路建设亟待解决的难题。因此，如果能在地基建设时就采用具有较强侧向约束力的复合地基结构，增强复合地基的整体性，减小复合地基的侧向变形，则后续路侧开发建设时就能避免或减轻地基侧向变形过大问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种增强复合地基侧向约束力的结构，具有较高的侧向约束力，增强复合地基的整体性，减小复合地基的侧向变形。

根据本实用新型实施例的增强复合地基侧向约束力的结构，包括硬壳层、碎石层、格栅网、多根增强体以及分设于复合地基左右两侧的左锚定梁和右锚定梁。硬壳层形成于复合地基的软土层上，碎石层铺设于硬壳层上，碎石层上铺设路堤路面。格栅网包括多条纵筋和多条横筋，纵筋和横筋纵横交错连接以形成格栅状，格栅网设于碎石层内。横筋的两端分别延伸至碎石层的左右两侧外，左锚定梁和右锚定梁均沿前后方向延伸，经过张拉后的多条所述横筋的端头锚定在所述左锚定梁和/或所述右锚定梁上。增强体贯穿碎石层的上层、纵筋和横筋之间围成的小格、碎石层的下层、硬壳层和软土层。

至少具有如下有益效果：格栅网处于碎石层内，格栅网上下面与碎石产生较大的摩擦作用，碎石对纵筋和横筋产生阻抗作用。通过将格栅网套在增强体上，纵筋、横筋与增强体形成机械连接，限制各个增强体之间，尤其是复合地基中间的增强体与复合地基边缘的增强体之间发生相对远离的位移；格栅网经过张拉后，横筋锚定在左锚定梁和/或右锚定梁上，使得格栅网、碎石层、增强体、左锚定梁和右锚定梁形成一个牢固的整体。具有良好排水性的碎石层加速下方软土层的固结，使得硬壳层的强度、刚度和厚度增大，进一步提高了地基承载能力和抵抗侧向变形能力。

根据本实用新型的一些实施例，所述格栅网为双向高强钢塑土工合成格栅，所述格栅网的极限拉力大于等于100kN/m，伸长率小于等于3％。

根据本实用新型的一些实施例，所述碎石层的厚度为0.2m～0.6m，所述碎石层采用质地坚硬的级配碎石，最大粒径小于等于50mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述左锚定梁设置于最左侧所述增强体的左侧，所述左锚定梁上设有多个贯穿所述左锚定梁左右侧面的连接孔，所述横筋的左端端头穿过所述连接孔并连接有连接块，所述连接块的侧面抵在所述左锚定梁的左侧面上。

根据本实用新型的一些实施例，所述横筋的左端端头设有外螺纹，所述连接块为螺母，所述螺母的内螺纹与所述外螺纹相互配合。

根据本实用新型的一些实施例，相邻两条所述纵筋之间以及相邻两条所述横筋之间的间距均小于等于所述增强体的直径。

根据本实用新型的一些实施例，所述增强体的桩顶和所述格栅网的间距为 0.5m～1.0m。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例增强复合地基侧向约束力的结构的示意图；

图2为本实用新型实施例增强复合地基侧向约束力的结构中的格栅网和增强体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例增强复合地基侧向约束力的结构中的左锚定梁的结构示意图。

附图标号：硬壳层100、碎石层200、格栅网300、纵筋310、横筋320、左锚定梁400、连接孔410、右锚定梁500、增强体600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，本实用新型公开了一种增强复合地基侧向约束力的结构，包括硬壳层100、碎石层200、格栅网300、多根增强体600以及分设于复合地基左右两侧的左锚定梁400和右锚定梁500。硬壳层100形成于复合地基的软土层上，碎石层200铺设于硬壳层100上，碎石层200上铺设路堤路面。格栅网300包括多条纵筋310和多条横筋320，纵筋310和横筋320纵横交错连接以形成格栅状，格栅网300设于碎石层200内。横筋320的两端分别延伸至碎石层 200的左右两侧外，左锚定梁400和右锚定梁500均沿前后方向延伸，经过张拉后的多条横筋320的端头锚定在左锚定梁400和/或右锚定梁500上。增强体600 贯穿碎石层200的上层、纵筋310和横筋320之间围成的小格、碎石层200的下层、硬壳层100和软土层。

由于增强体600穿过纵筋310和横筋320之间围成的小格，纵筋310和横筋320纵横交错连接并处于碎石层200，以及横筋320的端头与左锚定梁400和 /或右锚定梁500连接，纵筋310和横筋320均与碎石层200、增强体600存在摩擦，纵筋310和横筋320起到拉筋的作用，将碎石层200、增强体600、左锚定梁400和右锚定梁500形成一个牢固的整体，使得结构具有较高的侧向约束力，强度和刚度均较大，提高复合地基的稳定性。碎石层200还具有较好的排水性能，有利于整个复合地基的排水和干结硬化。

增强复合地基侧向约束力的结构既发挥了传统的筋土相互作用，也发挥了格栅网300与增强体600、锚定梁的机械连接的限位作用。格栅网300处于碎石层200内，格栅网300上下面与碎石产生较大的摩擦作用，纵筋310和横筋320 形成的格栅对碎石的固定产生作用，碎石对纵筋310和横筋320产生阻抗作用。通过将格栅网300套在增强体600上，纵筋310、横筋320与增强体600形成机械连接，限制各个增强体600之间，尤其是复合地基中间的增强体600与复合地基边缘的增强体600之间发生相对远离的位移；格栅网300经过张拉后，横筋320锚定在左锚定梁400和/或右锚定梁500上，边缘的增强体600受到左锚定梁400和/或右锚定梁500朝向地基内的牵引作用，使得格栅网300、碎石层 200、增强体600、左锚定梁400和右锚定梁500形成一个牢固的整体。具有良好排水性的碎石层200加速下方软土层的固结，使得硬壳层100的强度、刚度和厚度增大，进一步提高了地基承载能力和抵抗侧向变形能力。

可知的是，增强体600的桩顶平行于或高于碎石层200的上表面，增强体 600的长度足够长，增强体600的具体长度根据软土层的厚度决定，增强体600 的下端往下穿过软土层并伸至软土层下方较硬的土层，该较硬的土层为桩端持力层。增强体600可选用水泥土搅拌桩、CFG桩、PHC管桩、旋喷桩和夯实水泥土桩中的一种或多种。

硬壳层100为复合地基场地整平填土或下方软土层经过固结后形成的强度和模量较大的土层。其厚度和强度由场平填土或软土的性质、排水条件碎石的性质、和固结时间有关。

当然的，复合地基中，左锚定梁400和右锚定梁500的设置可根据工程需要设定，可设置左锚定梁400和右锚定梁500的其中之一或者两个，仅设一侧的锚定梁时，格栅网300不横跨整个地基宽度，仅布设在对应侧的地基一定宽度范围；复合地基的两侧均设置锚定梁时，格栅网300可以横向跨越整个地基全宽，也可以仅在地基两侧一定宽度范围内布设格栅网300。碎石层200、格栅网300、左锚定梁400和右锚定梁500沿地基深度方向可设置为两层或两层以上，得到更牢固的地基。

复合地基的施工步骤如下，在软土层上填筑场平填土后，施工增强体600；向下反挖一定深度的坑槽，露出增强体600的上端；在坑槽铺设碎石以形成一定厚度的碎石层200下层；在碎石层200下层上铺设格栅网300，并在增强体 600处进行裁剪，使得格栅网300套在增强体600上，或者增强体600处于格栅网300上形成的小格内；在格栅网300上铺设碎石以形成一定厚度的碎石层200 上层；待碎石层200下方形成一定厚度的硬壳层100后，进行左锚定梁400和/ 或右锚定梁500施工，左锚定梁400和/或右锚定梁500可采用现场施工或预制的方式所得，施工时预先将要用于锚固作用的横筋320穿越左锚定梁400和/或右锚定梁500，对横筋320施加预拉力，然后将横筋320的端头与左锚定梁400 和/或右锚定梁500连接；最后进行路堤路面施工

可以理解的是，相邻两条纵筋310之间以及相邻两条横筋320之间的间距均小于等于增强体600的直径，保证纵筋310和横筋320抵在增强体600上，使得增强体600与纵筋310、横筋320之间的摩擦牵引力更大，进而使得地基具有更大的侧向约束力。

可知的是，纵筋310和横筋320可为条状或杆状。纵筋310和横筋320的极限拉力不小于100kN/m，伸长率不大于3％。

可以想到的是，横筋320与左锚定梁400、右锚定梁500连接时，可通过给通过横筋320施加预应力的方式，使整个格栅网300处于张紧状态，通过预应力技术增强格栅网300对增强体600的主动约束作用，并消除格栅网300的初始应变，可使得复合地基的整体性更强，变形更小。当然的，预应力损失较大时可以根据需要进行格栅网300的补张拉。

可以理解的是，格栅网300呈网状，格栅网300套在增强体600上。纵筋 310和横筋320可由塑料土工合成材料、双向受拉高强钢塑土工合成材料、玻璃纤维土工合成材料和聚酯涤纶土工合成材料中的一种材料制作而成，也就是格栅网300为土工合成材料。传统的土工材料是通过筋土摩擦提供拉力并抵抗变形。本实施例的土工合成材料既有与碎石层200碎石之间的摩擦、固定、阻抗等传统筋土相互作用，也有与增强体600及左锚定梁400和右锚定梁500机械连接的限位作用，当土工合成材料的刚度强度足够时，这种连接方式提供的极限抗力远大于传统土工材料的筋土相互作用提供的抗力。

可以理解的是，碎石层200的厚度为0.2m～0.6m，采用质地坚硬的级配碎石，最大粒径小于等于50mm，使得碎石层200紧密的同时又有优良的排水性能，碎石层200的厚度不大于反挖坑槽的深度，碎石层200上层的顶面可以回填满足规范要求的压实填土至复合地基交工面。

参见图3，左锚定梁400上设有多个贯穿左锚定梁400左右侧面的连接孔 410，横筋320的左端端头穿过连接孔410并连接有连接块，连接块的侧面抵在左锚定梁400的左侧面上。在横筋320的左端与左锚定梁400连接的时候，先将横筋320的左端端头穿过连接孔410，然后横筋320的左端端头连接上连接块即可。横筋320的左端端头和连接块可采用可拆卸的方式连接。

可以理解的是，横筋320的左端端头设有外螺纹，连接块为螺母，螺母的内螺纹与外螺纹相互配合，拧转连接块即可张紧横筋320或松开横筋320，便于横筋320与左锚定梁400的连接、张紧和分拆操作。

可以想到的是，横筋320的右端端头与右锚定梁500的连接机构以及连接方式和横筋320的左端端头与左锚定梁400的连接机构以及连接方式相同或相似，在此不做冗余的介绍。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于，包括：

硬壳层，所述硬壳层形成于复合地基的软土层上；

碎石层，所述碎石层铺设于所述硬壳层上；

格栅网，所述格栅网包括多条纵筋和多条横筋，所述纵筋和所述横筋纵横交错连接，所述格栅网设于所述碎石层内；

分设于所述复合地基左右两侧的左锚定梁和右锚定梁，所述左锚定梁和所述右锚定梁均沿前后方向延伸，经过张拉后的多条所述横筋的端头锚定在所述左锚定梁和/或所述右锚定梁上；

多根增强体，所述增强体贯穿所述碎石层的上层、所述纵筋和所述横筋之间围成的小格、所述碎石层的下层、所述硬壳层和所述软土层。

2.根据权利要求1所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：所述格栅网为双向高强钢塑土工合成格栅，所述格栅网的极限拉力大于等于100kN/m，伸长率小于等于3％。

3.根据权利要求1所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：所述碎石层的厚度为0.2m～0.6m，所述碎石层采用质地坚硬的级配碎石，最大粒径小于等于50mm。

4.根据权利要求1所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：所述左锚定梁设置于最左侧所述增强体的左侧，所述左锚定梁上设有多个贯穿所述左锚定梁左右侧面的连接孔，所述横筋的左端端头穿过所述连接孔并连接有连接块，所述连接块的侧面抵在所述左锚定梁的左侧面上。

5.根据权利要求4所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：所述横筋的左端端头设有外螺纹，所述连接块为螺母，所述螺母的内螺纹与所述外螺纹相互配合。

6.根据权利要求1所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：相邻两条所述纵筋之间以及相邻两条所述横筋之间的间距均小于等于所述增强体的直径。

7.根据权利要求1所述的增强复合地基侧向约束力的结构，其特征在于：所述增强体的桩顶和所述格栅网的间距为0.5m～1.0m。

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