本實用新型屬于地基加固工程領(lǐng)域，涉及一種黃土地基加固體系，尤其涉及一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

背景技術(shù)：

我國是世界上黃土分布最廣、厚度最大的國家，濕陷性黃土廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)，約占國土面積的6.6％。濕陷性黃土土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育，由于具有不同于普通細(xì)粒土的特殊成分和性質(zhì)。在干燥狀態(tài)小土體強度較高，壓縮性較小，但浸水后土體結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著下沉變形，土體強度迅速降低，地基承載力大幅減小。

由于濕陷性黃土具有上述不良工程地質(zhì)特性，且濕陷性黃土在浸水后的濕陷變形具有局部性、突然性和不均勻性，導(dǎo)致修建在其上的建筑物或構(gòu)筑物常產(chǎn)生不均勻沉降，并伴隨裂縫的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響建筑物的安全，潛在危害性巨大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)力學(xué)性能合理、整體性和防滲性好以及承載力高的濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，其特征在于：所述濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系包括加筋碎石樁、土工格室加筋碎石層、EVA防水板、土工布墊層以及混凝土面層；所述加筋碎石樁縱向伸入待加固的濕陷性黃土地基層中；所述加筋碎石樁是多根并行設(shè)置；多根加筋碎石樁并行設(shè)置后的截面呈梅花形；所述土工格室加筋碎石層平鋪設(shè)置在多根加筋碎石樁的上表面；所述混凝土面層、土工布墊層以及EVA防水板自上而下依次鋪設(shè)在土工格室加筋碎石層的上表面；所述加筋碎石樁與土工格室加筋碎石層通過預(yù)埋注漿管進行聯(lián)合注漿并形成整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

作為優(yōu)選，本實用新型所采用的加筋碎石樁包括土工格柵套筒以及填充在土工格柵套筒內(nèi)部的碎石；所述加筋碎石樁的樁徑是0.5m～1.0m；所述相鄰兩根加筋碎石樁的樁間距是3m～5m；所述土工格柵套筒中所填充的碎石的最大粒徑不大于80mm，所述土工格柵套筒中所填充的碎石的含泥量不大于5％；所述土工格柵套筒是由抗拉強度不低于30kN/m的土工格柵制成；土工格柵制作土工格柵套筒需要搭接時，土工格柵的搭接長度不小于30cm。

作為優(yōu)選，本實用新型所采用的土工格室加筋碎石層包括土工格室以及填充在土工格室中的碎石；所述土工格室的抗拉強度不小于150kN/m；所述土工格室的斷裂延伸率不大于10％；所述土工格室中的碎石的最大粒徑不大于100mm；所述土工格室中的碎石的含泥量不大于5％；所述土工格室加筋碎石層的厚度為20cm～50cm。

作為優(yōu)選，本實用新型所采用的EVA防水板的抗拉強度不小于18MPa，所述EVA防水板的斷裂延伸率不小于550％，所述EVA防水板的撕裂強度不小于100kN/m。

作為優(yōu)選，本實用新型所采用的土工布墊層的單位面積質(zhì)量不低于200g/m²。

作為優(yōu)選，本實用新型所采用的混凝土面層的混凝土強度等級不小于C25，所述混凝土面層的厚度不小于30cm。

本實用新型的優(yōu)點：

本實用新型提供了一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，該加固體系包括加筋碎石樁、土工格室碎石層、EVA防水板、土工布墊層和混凝土面層。加筋碎石樁、土工格室加筋碎石層、EVA防水板、土工布墊層和混凝土面層自下而上依次布設(shè)；加筋碎石樁和土工格室加筋碎石層通過預(yù)埋注漿管進行聯(lián)合注漿，形成一個整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。本實用新型針對濕陷性黃土地基遇水濕陷，產(chǎn)生不均勻沉降變形，同時承載力大幅降低，嚴(yán)重危害上覆建筑物安全性的工程實際問題，提供了一種結(jié)構(gòu)力學(xué)性能合理、整體性和防滲性好以及承載力高的濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。本實用新型顯著提高了濕陷性黃土地基的整體性穩(wěn)定性，極大提高了濕陷性黃土路基的承載能力；同時，EVA防水板以及土工布墊層具有較好的防滲性能，可以避免濕陷性黃土地基因水分浸入產(chǎn)生的不均勻沉降變形。

附圖說明

圖1是本實用新型所提供的濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所采用的加筋碎石樁的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型所采用的土工格室加筋碎石層的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型所采用的加筋碎石樁和土工格室加筋碎石層聯(lián)合注漿示意圖；

其中：

1-濕陷性黃土地基層；2-加筋碎石樁；3-土工格室加筋碎石層；4-EVA防水板；5-土工布墊層；6-混凝土面層；7-碎石；8-土工格柵套筒；9-土工格室；10-注漿管；11-注漿泵。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型公開了一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，該濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系包括加筋碎石樁2、土工格室加筋碎石層3、EVA防水板4、土工布墊層5以及混凝土面層6；加筋碎石樁2縱向伸入待加固的濕陷性黃土地基層1中；加筋碎石樁2是多根并行設(shè)置；多根加筋碎石樁2并行設(shè)置后的截面呈梅花形；土工格室加筋碎石層3平鋪設(shè)置在多根加筋碎石樁2的上表面；混凝土面層6、土工布墊層5以及EVA防水板4自上而下依次鋪設(shè)在土工格室加筋碎石層3的上表面；加筋碎石樁2與土工格室加筋碎石層3通過預(yù)埋注漿管進行聯(lián)合注漿并形成整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

參見圖2，本實用新型所采用的加筋碎石樁2包括土工格柵套筒8以及填充在土工格柵套筒8內(nèi)部的碎石7；加筋碎石樁2的樁徑是0.5m～1.0m；相鄰兩根加筋碎石樁2的樁間距是3m～5m；土工格柵套筒8中所填充的碎石7的最大粒徑不大于80mm，土工格柵套筒8中所填充的碎石7的含泥量不大于5％；土工格柵套筒8是由抗拉強度不低于30kN/m的土工格柵制成；土工格柵制作土工格柵套筒8需要搭接時，土工格柵的搭接長度不小于30cm。

參見圖3，本實用新型所采用的土工格室加筋碎石層3包括土工格室9以及填充在土工格室9中的碎石；土工格室9的抗拉強度不小于150kN/m；土工格室9的斷裂延伸率不大于10％；土工格室9中的碎石的最大粒徑不大于100mm；土工格室9中的碎石的含泥量不大于5％；土工格室加筋碎石層3的厚度為20cm～50cm。

EVA防水板4的抗拉強度不小于18MPa，EVA防水板4的斷裂延伸率不小于550％，EVA防水板4的撕裂強度不小于100kN/m。土工布墊層5的單位面積質(zhì)量不低于200g/m²。聯(lián)合注漿時采用的注漿液是水泥漿；水泥漿中摻入水玻璃以及UEA膨脹劑；水玻璃與水泥漿的重量比是1％～3％；UEA膨脹劑與水泥漿的重量比是8％～10％；水泥漿中的水灰比范圍是0.8：1～1：1；聯(lián)合注漿時的注漿壓力為0.1～0.5Mpa?；炷撩鎸?的混凝土強度等級不小于C25，混凝土面層6的厚度不小于30cm。

采用本實用新型在提供濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系在進行加固時，其具體方式是：

1)整平場地，進行施工放線，確定設(shè)計樁孔位置；

2)采用振沖器在設(shè)計樁位處鉆孔，鉆至設(shè)計深度并進行清孔；

3)沿孔壁內(nèi)側(cè)安放土工格柵套筒8，預(yù)埋注漿管10；

4)向孔內(nèi)分批填筑碎石7并振搗直至孔內(nèi)碎石填筑完成；

5)在濕陷性黃土地基1上鋪設(shè)土工格室9，并填筑碎石7至標(biāo)高；

6)待碎石7填筑完成后，通過注漿泵以及已預(yù)埋的注漿管10，自下而上進行注漿，注漿過程請參見圖4，在注漿過程中，根據(jù)注漿壓力提升注漿管10，依次完成加筋碎石樁2以及土工格室加筋碎石層3的注漿工作；當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計注漿壓力后，穩(wěn)壓3～5分鐘；當(dāng)注漿液反至地表時，降低注漿速度，防止注漿壓力過大導(dǎo)致地表出現(xiàn)冒漿；必要時采用間歇注漿法，進行二次注漿或多次注漿，間歇注漿時間為0.5～1.5h，直至注漿液填充滿土工格室加筋碎石層3，結(jié)束注漿工作；

7)待注漿液凝固并達到預(yù)期強度后，自下而上依次鋪設(shè)EVA防水板4以及土工布5各一層；

8)鋪設(shè)混凝土面層6。

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型所述的濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系做進一步說明。

實施例1

如圖1～4所示，一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，包括濕陷性黃土地基層1、加筋碎石樁2、土工格室加筋碎石層3、EVA防水板4、土工布墊層5和混凝土面層6；其中，加筋碎石樁2、土工格室加筋碎石層3、EVA防水板4、土工布墊層5和混凝土面層6自下而上依次布設(shè)；加筋碎石樁2和土工格室加筋碎石層3通過預(yù)埋注漿管10進行聯(lián)合注漿，形成一個整體的框架結(jié)構(gòu)加固體系。

加筋碎石樁2的直徑為1.0m，長度為3m，呈梅花形布置，水平向間距為5m；土工格柵套筒8的抗拉強度為50kN/m，幅寬3m。土工格室加筋碎石層3的厚度為30cm，土工格室9抗拉強度為300kN/m，最大延伸率為5％。EVA防水板4的抗拉強度為20MPa，斷裂延伸率650％，撕裂強度110kN/m。土工布5的單位面積質(zhì)量250g/m²。注漿液為32.5級礦渣水泥漿，并摻入3％的水玻璃，摻入9％的UEA膨脹劑，水灰比為0.8：1，注漿壓力為0.3Mpa。混凝土面層6的混凝土強度等級為C30，混凝土面層6的厚度為30cm。

本實用新型提供的濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，其施工步驟如下：

1)整平場地，進行施工放線，確定設(shè)計樁孔位置。

2)采用振沖器在設(shè)計樁位處鉆孔，鉆至設(shè)計深度并進行清孔。

3)沿孔壁內(nèi)側(cè)安放土工格柵套筒8，預(yù)埋注漿管10。

4)向孔內(nèi)分批填筑碎石7并振搗直至孔內(nèi)碎石填筑完成。

5)在濕陷性黃土地基1上鋪設(shè)土工格室9，并填筑碎石7至標(biāo)高。

6)土工格室加筋碎石層3施工完畢后，通過已預(yù)埋的注漿管10，按圖4所示自下而上進行注漿，注漿過程中，根據(jù)注漿壓力提升注漿管10，依次完成加筋碎石樁2以及土工格室加筋碎石層3的注漿工作。其中下部注漿工作應(yīng)連續(xù)進行，當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計注漿壓力后，穩(wěn)壓3～5分鐘；當(dāng)漿液反至地表時，降低注漿速度，防止注漿壓力過大導(dǎo)致地表出現(xiàn)冒漿。必要時采用間歇注漿法，進行二次注漿或多次注漿，間歇注漿時間為0.5～1.5h，直至漿液填充滿土工格室加筋碎石層3，結(jié)束注漿工作。

7)待漿液凝固并達到一定強度后，依次鋪設(shè)EVA防水板4和土工布5各一層。

8)鋪設(shè)混凝土面層6。

本實用新型提供了一種濕陷性黃土地基碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，該體系加筋碎石樁2、土工格室碎石層3、EVA防水板4、土工布墊層5和混凝土面層6。其中，加筋碎石樁2和土工格室碎石層3通過整體注漿而形成的框架結(jié)構(gòu)加固體系，顯著提高了濕陷性黃土地基1的整體性穩(wěn)定性，極大提高了濕陷性黃土路基1的承載能力；同時，EVA防水板4以及土工布墊層5具有較好的防滲性能，可以避免濕陷性黃土地基1因水分浸入導(dǎo)致承載力降低以及不均勻沉降變形等問題的產(chǎn)生。

最后說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，凡對本實用新型技術(shù)方案進行等效修改或等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍的，皆應(yīng)屬于本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。