專利名稱：一種適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法及其樁基結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法及其樁基結(jié)構(gòu)，特指在巖溶區(qū) 開(kāi)挖樁基的過(guò)程中，遇到樁端水平巖溶十分發(fā)育而地基上部巖石相對(duì)完整的情況時(shí)，在性 質(zhì)較好的地基中施工一個(gè)擴(kuò)大孔，對(duì)其進(jìn)行配筋并在擴(kuò)大孔下設(shè)置具有一定厚度和剛度條 件的墊層，擴(kuò)大孔處承載體形成，使樁基中部承載體按設(shè)計(jì)意圖發(fā)揮承載力，以保證工程安全。
背景技術(shù)：
在巖溶區(qū)修建橋梁樁基時(shí)，由于溶洞發(fā)育情況十分復(fù)雜，鉆孔難以完全反映實(shí)際 狀態(tài)，給工程修建帶來(lái)許多困難。較為典型的情況是雖鉆孔未揭露溶洞，但施工卻發(fā)現(xiàn)樁端 一定范圍內(nèi)有夾泥和溶洞存在，由于缺乏好的技術(shù)方案，目前普遍采取將樁基加長(zhǎng)，直至將 樁設(shè)置在完整基巖上的辦法處治。但采用這種方法處理尚有如下問(wèn)題①樁基加長(zhǎng)后雖承 載能力增大，但樁頂剛度減小，實(shí)際承載性狀為摩擦樁，樁頂位移難以控制；②樁基加長(zhǎng)時(shí)， 越往深部開(kāi)挖越為困難，施工不安全且使造價(jià)顯著增高；③如遇地基深部水平向巖溶極為 發(fā)育的情況時(shí)，要在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)找到合適的持力層將十分困難；④即使將樁嵌入完 整基巖，樁端地基以下及周圍的含溶洞情況仍難以預(yù)測(cè)，無(wú)法完全保證樁端承載力能夠按 設(shè)計(jì)值發(fā)揮。事實(shí)上，地基中垂直發(fā)育的巖溶具有明顯的由地表向深部減弱的特征，而水平 發(fā)育的巖溶則受可溶巖位置及地下水的影響而有一定的埋藏深度，工程中常遇地基上部一 定范圍內(nèi)巖體工程性狀尚好，而往深部較長(zhǎng)范圍內(nèi)地基條件均較差的復(fù)雜情況。如能將讓 性狀較好的巖層多提供一些支承力，即可不必一味加長(zhǎng)樁基，減少不必要的浪費(fèi)，亦能更好 的保證工程安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一技術(shù)問(wèn)題是提供一種能適應(yīng)樁端水平巖溶較發(fā)育的巖溶 區(qū)安裝樁基且能保證工程安全的適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能適應(yīng)樁端水平巖溶較發(fā)育的巖 溶區(qū)安裝且能保證工程安全的適用于巖溶區(qū)的樁基結(jié)構(gòu)。為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法是 在巖溶地基中施工樁基時(shí)，先挖孔形成樁孔，遇到樁端附近水平巖溶極為發(fā)育的情況時(shí)，在 地基上部巖體力學(xué)性質(zhì)較好的位置進(jìn)行擴(kuò)孔形成擴(kuò)大孔，并形成中部支承面，然后在該支 承面上設(shè)置一墊層，該墊層的厚度和剛度應(yīng)保證擴(kuò)大孔以下樁段的側(cè)阻力可以先行發(fā)揮， 往樁孔放置鋼筋籠后，于擴(kuò)大孔處現(xiàn)場(chǎng)綁扎擴(kuò)大孔鋼筋籠，其搭接長(zhǎng)度需滿足抗剪和抗彎 剛度要求，最后往樁孔內(nèi)澆灌混凝土形成樁基本體，樁基本體在擴(kuò)大孔處形成承載體。為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的適用于巖溶區(qū)的樁基結(jié)構(gòu)，包括樁 基本體，在所述的樁基本體中部設(shè)有承載體，在所述的承載體的下部設(shè)有墊層。采用上述技術(shù)方案的適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法及其樁基結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)樁基進(jìn)行改型，利用樁身中部工程性質(zhì)較好的巖體提供一定的支承力，在樁身中部巖體較好部位 進(jìn)行擴(kuò)孔處理，形成中部支承面，然后在該支承面面上設(shè)置具有一定厚度和剛度要求的墊 層，形成樁基后，中部支承面可提供一定的支承力，即可達(dá)到不必一味加長(zhǎng)樁基，亦可較好 保證工程安全的目的。樁基承受豎向荷載作用時(shí)，由于擴(kuò)孔處墊層的初始剛度較小，樁基的 側(cè)摩阻力先發(fā)揮，隨著荷載的增大，擴(kuò)孔處墊層剛度增大，中部支承力逐漸完全發(fā)揮，樁基 承載力達(dá)到極限值。綜上所述，本發(fā)明是一種能適應(yīng)樁端水平巖溶較發(fā)育的巖溶區(qū)安裝樁基且能保證 工程安全的適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法及其樁基結(jié)構(gòu)。


圖1是樁基改型處理方案流程圖；圖2是中部擴(kuò)孔樁基承載示意圖；圖3是圖2中A處放大圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，在樁基本體10中部設(shè)有承載體13，在承載體13的下部設(shè)有
墊層7。參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，巖溶地基由上覆土層1、巖石2及地基中的溶洞3組成，采用 人工挖孔方式形成樁孔4，由于樁端以下巖溶極為發(fā)育，此時(shí)在上部的巖石2中對(duì)樁孔4進(jìn) 行擴(kuò)徑處理，形成擴(kuò)大孔5并形成承載面6，然后在承載面6上施工一層墊層7，往樁孔4內(nèi) 吊放鋼筋籠8后，再于擴(kuò)大孔5處人工綁扎擴(kuò)大孔鋼筋籠9，最后往樁孔4內(nèi)澆灌混凝土形 成樁基本體10，樁基本體10在擴(kuò)大孔5處形成承載體13。參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，當(dāng)樁基本體10受到樁頂荷載11作用時(shí)，由于墊層7初始剛 度較小，樁基本體10的各樁段摩阻力12首先發(fā)揮，當(dāng)樁頂荷載11逐漸增大時(shí)，墊層7的剛 度逐漸增大，擴(kuò)大孔5處的承載體13的承載面6的承載力11逐漸完全發(fā)揮，該樁基本體10 達(dá)到承載力極限值，以保證工程安全。
權(quán)利要求
一種適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法，其特征是在巖溶地基中施工樁基時(shí)，先挖孔形成樁孔(4)，遇到樁端附近水平巖溶極為發(fā)育的情況時(shí)，在地基上部巖體力學(xué)性質(zhì)較好的位置進(jìn)行擴(kuò)孔形成擴(kuò)大孔(5)并形成中部支承面(6)，然后在該支承面(6)上設(shè)置一墊層(7)，該墊層(7)的厚度和剛度應(yīng)保證擴(kuò)大孔(5)以下樁段的側(cè)阻力可以先行發(fā)揮，往樁孔(4)放置鋼筋籠(8)后，于擴(kuò)大孔(5)處現(xiàn)場(chǎng)綁扎擴(kuò)大孔鋼筋籠(9)，其搭接長(zhǎng)度需滿足抗剪和抗彎剛度要求，最后往樁孔(4)內(nèi)澆灌混凝土形成樁基本體(10)，樁基本體(10)在擴(kuò)大孔(5)處形成承載體(13)。
2.一種適用于巖溶區(qū)的樁基結(jié)構(gòu)，包括樁基本體(10)，其特征是在所述的樁基本體 (10)中部設(shè)有承載體(13)，在所述的承載體(13)的下部設(shè)有墊層(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于巖溶區(qū)的樁基施工方法及其樁基結(jié)構(gòu)，在巖溶地基中施工樁基時(shí)，先挖孔形成樁孔(4)，遇到樁端附近水平巖溶極為發(fā)育情況時(shí)，在地基上部巖體力學(xué)性質(zhì)較好的位置進(jìn)行擴(kuò)孔形成擴(kuò)大孔(5)并形成中部支承面(6)，然后在該支承面(6)上設(shè)置一墊層(7)，該墊層(7)的厚度和剛度應(yīng)保證擴(kuò)大孔(5)以下樁段的側(cè)阻力可以先行發(fā)揮，往樁孔(4)放置鋼筋籠(8)后，于擴(kuò)大孔(5)處現(xiàn)場(chǎng)綁扎擴(kuò)大孔鋼筋籠(9)，其搭接長(zhǎng)度需滿足抗剪和抗彎剛度要求，最后往樁孔(4)內(nèi)澆灌混凝土形成樁基本體(10)，樁基本體(10)在擴(kuò)大孔(5)處形成承載體(13)。本發(fā)明能適應(yīng)樁端水平巖溶較發(fā)育的巖溶區(qū)安裝樁基且能保證工程安全。
文檔編號(hào)E02D5/48GK101899832SQ201010126188
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者付宏淵, 樓曉昱 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)