[发明专利]一种双螺旋挤扩桩-防渗体联合基础结构及设计方法

说明书

本发明公开了一种双螺旋挤扩桩‑防渗体联合基础结构及设计方法，包括水平防渗层以及设置于水平防渗层的承台，承台的至少一部分漏出地面，承台向地下的一端设置有双螺旋挤扩桩，双螺旋挤扩桩的至少一部分向地下伸出于水平防渗层，水平防渗层的侧面向地下方向设置有搅拌墙；该设计方法具体包括如下步骤：步骤1：确定双螺旋挤扩桩的尺寸；步骤2：确定水平防渗层的厚度H；步骤3：确定搅拌墙的尺寸。本发明的施工工艺便捷，结构防排水效果可靠，安全可靠度高，造价低，且该结构适应于建设在Ⅲ级及以上湿陷性黄土地区的，建、构筑物荷载较小的变电站及相关浅基础工程中。

技术领域

本发明属于大厚度湿陷性黄土建筑基础技术领域，具体涉及一种双螺旋挤扩桩-防渗体联合基础结构及设计方法。

背景技术

大厚度湿陷性黄土地区的地基处理和基础设计一直影响建筑物的安全使用。现阶段，在浅基础设计中，常规的大厚度黄土地区的基础设计通常是首先对基础的湿陷性进行处理，然后在地基上进行常规的浅基础设计；当采用深基础时，由于湿陷性黄土产生的影响，基础持力层一般要求穿透湿陷性黄土层。但在大厚度湿陷性黄土地区，常规的地基处理方法，如：强夯、挤密桩、预浸水，不仅施工要求较高且工艺复杂，造成地基的安全可靠性无法得到保证，同时地基处理费用也较高；当采用深基础(桩基)时，由于大厚度湿陷性黄土深度动辄超过50米，部分地区甚至超过几百米，当采用深基础时，湿陷性黄土造成基础设计和施工难度增加，同时造价也会大幅度提升。综上，目前的大厚度黄土地区的基础设计存在施工的工艺复杂、成本较高，且安全系数不够高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双螺旋挤扩桩-防渗体联合基础结构及设计方法，解决了目前的大厚度黄土地区的基础设计存在施工的工艺复杂、成本较高，且安全系数不够高的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种双螺旋挤扩桩-防渗体联合基础结构及设计方法，包括水平防渗层以及设置于水平防渗层的承台，承台的至少一部分漏出地面，承台向地下的一端设置有双螺旋挤扩桩，双螺旋挤扩桩的至少一部分向地下伸出于水平防渗层，水平防渗层的侧面向地下方向设置有搅拌墙；

方法具体包括如下步骤：

步骤1：根据采用静力触探法来确定双螺旋挤扩桩的极限承载力标准值，然后确定双螺旋挤扩桩的尺寸；

步骤2：根据步骤1得到的双螺旋挤扩桩的尺寸，确定水平防渗层的厚度H，H的取值是双螺旋挤扩桩直径的1.0-1.5倍；

步骤3：搅拌墙由搅拌桩搭接完成，搅拌桩的孔径根据变电站的电压取值，搅拌桩的长度根据湿陷性黄土的剩余湿陷量取值。

本发明的特点还在于，

步骤1中，尺寸包括双螺旋挤扩桩的直径和长度。

步骤1中，双螺旋挤扩桩的直径的取值范围是40cm-80cm。

步骤1中，静力触探法具体包括公式(1)：

其中，Q_uk为极限承载力标准值，Q_sk为单桩总极限侧阻力标准值，Q_pk为单桩总极限端阻力标准值，u为桩身周长，l_i为桩周第i层土的厚度，f_si为第i层土的探头平均侧阻力，q_c为桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面上四倍的桩直径范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下一倍的桩直径范围内的探头阻力进行平均，A_p为桩端；

步骤3中，搅拌桩的孔径根据变电站的电压取值具体为：搅拌桩的孔径在110kV及以下电压等级的变电站时为0.5m，搅拌桩的孔径在110kV以上电压等级的变电站时为0.6m。