[实用新型]提高含倾斜嵌固层路堤稳定性的变桩长刚性桩复合地基

说明书

本实用新型公开了一种提高含倾斜嵌固层路堤稳定性的变桩长刚性桩复合地基，包括设置在被加固土体上的路堤，被加固土体的上部是软土层，下部是嵌固层，软土层的厚度是自路堤横截面的一侧至另一侧逐渐减小，被加固土体中布置有多个刚性桩，所有的刚性桩的布置区域为路堤所覆盖的区域；所有的刚性桩中包括长桩和常规桩，长桩的布置区域是软土层厚度大的一侧坡面对应的区域，剩余的区域是常规桩的布置区域；常规桩的桩长是至深入嵌固层的2倍桩径为止，长桩的桩长是至深入嵌固层的5‑7倍桩径为止，通过仅加长一侧路堤下的桩长在保证大幅度提高路堤稳定性的基础上大大降低造价。其施工简单、总沉降控制效果好，安全性高、适用性强、经济性好。

技术领域

本实用新型涉及一种土建地基，尤其涉及一种含倾斜嵌固层的变桩长刚性桩复合地基。

背景技术

目前，随着我国高速铁路等建设的快速发展，对于路堤的建设速度以及沉降控制等提出了更高的要求。软土广泛分布在我国沿海地区，其天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低，对工程建设提出较大的挑战。而在我国东南沿海地区，上层土大都为饱和软粘土，下层为相对工程性质较好的砂土，粉质黏土。上层土体的抗剪强度较低，排水能力较差，因而路堤容易发生失稳破坏。而为了满足工程中承载力，稳定性及沉降控制的要求，刚性桩地基得到广泛应用。刚性桩包含CFG桩、素混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力水泥土，PCC桩等多种桩型，其具有粘结强度高，承载力强，沉降控制效果好，施工速度快等优点，工程应用十分广泛。通常，嵌固层为水平嵌固层，刚性桩的埋入下层硬土层的深度为0-2倍桩径。但由于部分地区存在复杂的山地地形，倾斜嵌固层分布，即硬土嵌固层的倾角为5°-20°不等。倾斜嵌固层由于存在斜面削弱了其对桩的约束作用。若此种情况桩嵌固深度采用0-2倍桩径，桩体嵌固作用不足，桩体易发生整体倾覆破坏，进而导致路堤失稳，造成巨大人员、财产损失。含有倾斜嵌固层的软土地基在工程中出现了多起由刚性桩倾覆破坏引发路堤失稳的工程事故如何在工程中合理利用刚性桩加固路堤，提高路堤稳定性的同时有效控制成本，成为了一个亟待解决的问题。

在路堤填筑及使用过程中，随着路堤的不断增高以及路堤上部的荷载不断增大，各桩的受力也显著增加，然而不同位置桩体的受力存在较大差异，在路堤中心处，桩以承受竖向轴力为主，承受土体水平荷载较小，而在路堤的软土层厚度较小一侧由于软土厚度较小，土体水平荷载相对较小，因而路堤中心处与路堤软土层厚度较小一侧土体水平荷载小，桩身承受的水平荷载较小。软土层厚度较大一侧桩承受轴力相对较小，但受到土体水平荷载较大，但硬土层的嵌固作用由于斜面存在被削弱，在较大水平推力的作用下，桩身没有发生弯曲变形而桩向路堤软土层厚度较大一侧倾倒，而此时该侧桩的承载力并没有得到充分利用，各桩整体倾覆破坏，最终导致路堤失稳，造成巨大人员、财产损失。与此同时，桩长对桩嵌固作用具有显著影响，然而现有的复合地基设计中大都采用常规桩长，嵌固深度为0-2倍桩径，即便少数长桩布桩工程，也采用均布长桩；而从桩体抗弯能力角度出发，采用在软土层厚度较大一侧布长桩、另一侧布常规桩体的复合地基形式，以提高路堤稳定性为目的的非等长路堤设计方法尚不存在。

综上所述，如何在建设复合地基时，使外侧及内侧桩体发挥各自作用，在控制成本的基础上提高路堤稳定性成为了一个亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种提高含倾斜嵌固层路堤稳定性的变桩长刚性桩复合地基，解决了传统等长传统刚性桩复合地基在嵌固层倾斜左侧(软土层厚度较大一侧)桩体在较大土体水平荷载下容易发生倾倒，从而导致桩体发生整体的倾覆破坏，进而导致路堤失稳、承载力大大降低的工程问题，同时解决了全部采用大嵌固深度桩，施工工期长，造价显著增大，资源浪费的问题。