鋼筋混凝土樁-素混凝土樁分區(qū)組合式復(fù)合地基的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合采用鋼筋混凝土粧和素混凝土粧的分區(qū)組合式復(fù)合地基，屬于土建地基領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國高速鐵路等建設(shè)的快速發(fā)展，對于路堤的建設(shè)速度以及沉降控制等提出了更高的要求。在我國沿海地區(qū)，上層土大都為飽和軟粘土，土體的抗剪程度較低，排水能力較差，因而路堤容易發(fā)生失穩(wěn)破壞。為適應(yīng)快速建設(shè)及沉降控制的要求，剛性粧復(fù)合地基得到了越來越廣泛的應(yīng)用，素混凝土粧具有抗壓承載力高，彈性模量大，造價相對低廉，施工速度快的特點，但是其抗彎承載力較低，容易在彎曲荷載作用下因為拉應(yīng)力超過其極限拉應(yīng)力進而產(chǎn)生脆性斷裂，導(dǎo)致其迅速喪失承載力，進而導(dǎo)致路堤的失穩(wěn)破壞，鋼筋混凝土粧具有很高的抗彎承載力及延性，當(dāng)其因較大的彎曲荷載導(dǎo)致拉應(yīng)力達到極限拉應(yīng)力時，可進入塑性并且繼續(xù)承載，安全性較高，但是價格相對昂貴。
[0003]在路堤填筑及使用過程中，隨著路堤的不斷增高以及路堤上的荷載不斷增大，各粧的受力也不斷增大，其中內(nèi)側(cè)粧以承受豎向軸力為主，外側(cè)粧承受軸力相對較小，但其承受較大彎矩，在較大彎矩及較小軸力的共同作用下，外側(cè)粧內(nèi)側(cè)部分首先接近其極限抗拉強度，而此時內(nèi)側(cè)粧的承載力并沒有得到充分利用，如果外側(cè)粧因抗拉強度達到極限抗拉強度發(fā)生脆性的彎曲破壞，當(dāng)其破壞后，內(nèi)力迅速減小，對土體的約束作用迅速減弱，土體運動導(dǎo)致發(fā)生與內(nèi)部土體的相互作用，導(dǎo)致其受力增大進而發(fā)生脆性的彎曲破壞，如此往復(fù)，各粧自外向內(nèi)發(fā)生依次連續(xù)的彎曲破壞，最終導(dǎo)致路堤失穩(wěn)，造成巨大人員、財產(chǎn)損失。
[0004]綜上所述，如何在建設(shè)剛性粧復(fù)合地基時，提尚路堤抵抗連續(xù)破壞的能力并且控制成本成為了一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，其外側(cè)粧采用鋼筋混凝土粧具有較高的抗彎承載力，可以抵抗第一根粧脆性彎曲破壞的發(fā)生，其內(nèi)側(cè)粧采用造價相對低廉的素混凝土粧，從而在不降低安全性的情況下滿足經(jīng)濟性的要求。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，包括外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧，所述外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧布置的區(qū)域為路堤所覆蓋的區(qū)域，其中，所述路堤包括路堤頂面和路堤頂面兩側(cè)的路堤邊坡，在路堤橫截面上、自路堤邊坡的邊緣至路堤橫截面寬度中心線的距離為A;所述外側(cè)粧布置的區(qū)域是自兩側(cè)的路堤邊坡向路堤橫截面寬度中心線延伸至1/5A至3/4A處所占的區(qū)域;剩余的區(qū)域是內(nèi)側(cè)粧的布置區(qū)域;所述外側(cè)粧采用鋼筋混凝土粧，所述內(nèi)側(cè)粧采用素混凝土粧。
[0007]進一步講，本發(fā)明鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，其中，所述鋼筋混凝土粧及所述素混凝土粧的粧徑為300?800mm，所述鋼筋混凝土粧之間、所述素混凝土粧之間及所述鋼筋混凝土粧與所述素混凝土粧之間的粧距均為1.5?3m。
[0008]所有鋼筋混凝土粧和素混凝土粧的粧頂與地基土的上表面平齊，所述地基土上面鋪設(shè)有20?30cm厚的褥墊層。若所述地基土的下面是硬土層，則所有鋼筋混凝土粧和素混凝土粧的底位于硬土層的頂面或者嵌入硬土層。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0010]本發(fā)明復(fù)合地基解決了傳統(tǒng)素混凝土粧復(fù)合地基外側(cè)粧基容易在較大彎矩下發(fā)生脆性斷裂，從而導(dǎo)致內(nèi)部粧體依次發(fā)生脆性斷裂，進而導(dǎo)致路堤失穩(wěn)、承載力大大降低的工程問題，同時解決了純鋼筋混凝土粧復(fù)合地基造價較高，不經(jīng)濟的問題。由于本發(fā)明復(fù)合地基中的外側(cè)粧采用的是具有較高抗彎承載力的鋼筋混凝土粧，可以抵抗第一根粧脆性彎曲破壞的發(fā)生，因而，內(nèi)側(cè)粧不必擁有太高的抗彎承載力，所以采用造價相對低廉的素混凝土粧可以在不降低安全性的情況下滿足經(jīng)濟性的要求。本發(fā)明復(fù)合地基在路堤邊坡以下范圍內(nèi)的粧基本上是采用鋼筋混凝土粧，而路堤頂面以下范圍內(nèi)的粧基本上是采用素混凝土粧，各粧之間的粧距為1.5m到3m，各粧粧頂位于路堤底面處，若地基區(qū)域具有硬土層，各粧粧底抵在硬土層或嵌入硬土層中可以得到較好的嵌固作用。
[0011]本發(fā)明復(fù)合地基具有施工簡單、安全性高、經(jīng)濟性好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明復(fù)合地基的豎向剖面圖；
[0013]圖2為本發(fā)明復(fù)合地基的平面圖；
[0014]圖中:1-路堤，2-地基土，3-硬土層，4-鋼筋混凝土粧，5-素混凝土粧。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提出的一種鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，包括外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧，所述外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧布置的區(qū)域為路堤I所覆蓋的區(qū)域，其中，所述路堤I包括路堤頂面和路堤頂面兩側(cè)的路堤邊坡，在路堤橫截面上、自路堤邊坡的邊緣至路堤橫截面寬度中心線的距離為A，所述外側(cè)粧布置的區(qū)域是自兩側(cè)的路堤邊坡向路堤橫截面寬度中心線延伸至1/5A(五分之一 A)至3/4A(四分之三A)處所占的區(qū)域;剩余的區(qū)域是內(nèi)側(cè)粧的布置區(qū)域;所述外側(cè)粧采用鋼筋混凝土粧4，所述內(nèi)側(cè)粧采用素混凝土粧5，鋼筋混凝土粧4具有很高的延性及抗彎承載力，素混凝土粧5具有較高的剛度及豎向承載力，在路堤坡面以下的位置設(shè)置鋼筋混凝土粧4，路堤以下的其余位置設(shè)置素混凝土粧5，可以較好地抵抗連續(xù)破壞的發(fā)生，提高了路堤的承載力，并且節(jié)省了一定的工程費用，具有較好的經(jīng)濟性
[0017]所述鋼筋混凝土粧4及所述素混凝土粧5的粧徑為300?800mm，所述鋼筋混凝土粧4之間、所述素混凝土粧5之間及所述鋼筋混凝土粧4與所述素混凝土粧5之間的粧距均為1.5?3m。所有鋼筋混凝土粧4和素混凝土粧5的粧頂與地基土 2的上表面平齊，所述地基土 2上面鋪設(shè)有20?30cm厚的褥墊層。若所述地基土 2的下面是硬土層3，則所有鋼筋混凝土粧4和素混凝土粧5的底位于硬土層3的頂面或者嵌入硬土層3。
[0018]本發(fā)明復(fù)合地基外側(cè)的鋼筋混凝土粧具有很高的抗彎承載力，并且在其達到極限拉應(yīng)變后具有很高的延性，在進入塑性后，不會發(fā)生脆性斷裂也不會突然喪失抗彎及豎向承載力，大大提高了外部粧體的抗彎承載力及安全性，避免了因局部粧體彎曲破壞導(dǎo)致的各粧連續(xù)破壞，有效地提尚復(fù)合地基抵抗連續(xù)破壞的能力，大大提尚路堤的安全性，同時，在路堤內(nèi)側(cè)的粧體承受彎矩較小、以承受豎向軸力為主，在該部位使用造價相對便宜的素混凝土粧，其具有很高的抗壓承載力及彈性模量，可以有效地承擔(dān)豎向荷載、控制豎向變形，因而可在控制路堤沉降的基礎(chǔ)上有效地節(jié)約造價。
[0019]盡管上面結(jié)合圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，包括外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧，所述外側(cè)粧和內(nèi)側(cè)粧布置的區(qū)域為路堤(I)所覆蓋的區(qū)域，其中，所述路堤(I)包括路堤頂面和路堤頂面兩側(cè)的路堤邊坡，在路堤橫截面上、自路堤邊坡的邊緣至路堤橫截面寬度中心線的距離為A，其特征在于: 所述外側(cè)粧布置的區(qū)域是自兩側(cè)的路堤邊坡向路堤橫截面寬度中心線延伸至1/5A至3/4A處所占的區(qū)域;剩余的區(qū)域是內(nèi)側(cè)粧的布置區(qū)域;所述外側(cè)粧采用鋼筋混凝土粧(4)，所述內(nèi)側(cè)粧采用素混凝土粧(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，其特征在于:所述鋼筋混凝土粧(4)及所述素混凝土粧(5)的粧徑為300?800mm，所述鋼筋混凝土粧(4)之間、所述素混凝土粧(5)之間及所述鋼筋混凝土粧(4)與所述素混凝土粧(5)之間的粧距均為1.5?3m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，其特征在于:所有鋼筋混凝土粧(4)和素混凝土粧(5)的粧頂與地基土 (2)的上表面平齊，所述地基土 (2)上面鋪設(shè)有20?30cm厚的褥墊層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鋼筋混凝土粧-素混凝土粧分區(qū)組合式復(fù)合地基，其特征在于:所述地基土 (2)的下面是硬土層(3)，所有鋼筋混凝土粧(4)和素混凝土粧(5)的底位于硬土層(3)的頂面或者嵌入硬土層(3)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼筋混凝土樁-素混凝土樁分區(qū)組合式復(fù)合地基，包括外側(cè)樁和內(nèi)側(cè)樁，外側(cè)樁和內(nèi)側(cè)樁布置的區(qū)域為路堤所覆蓋的區(qū)域，其中，路堤包括路堤頂面和路堤頂面兩側(cè)的路堤邊坡，在路堤橫截面上、自路堤邊坡的邊緣至路堤橫截面寬度中心線的距離為A；外側(cè)樁布置的區(qū)域是自兩側(cè)的路堤邊坡向路堤橫截面寬度中心線延伸至1/5A至3/4A處所占的區(qū)域；剩余的區(qū)域是內(nèi)側(cè)樁的布置區(qū)域；外側(cè)樁采用鋼筋混凝土樁，內(nèi)側(cè)樁采用素混凝土樁。解決了傳統(tǒng)素混凝土樁復(fù)合地基外側(cè)樁基容易在較大彎矩下發(fā)生脆性斷裂，從而導(dǎo)致內(nèi)部樁體依次發(fā)生脆性斷裂，進而導(dǎo)致路堤失穩(wěn)、承載力大大降低的工程問題，同時解決了純鋼筋混凝土樁復(fù)合地基造價較高，不經(jīng)濟的問題。
【IPC分類】E02D27/12, E01B2/00
【公開號】CN105544312
【申請?zhí)枴緾N201610064759
【發(fā)明人】鄭剛, 楊新煜, 刁鈺, 孫佳羽
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月29日