[发明专利]一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构及其施工方法

权利要求书

1.一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构，其特征在于：包括中粗砂垫层(1)、网格状钢塑土工格栅(2)、发泡混凝土保温板(3)、1：3水泥砂浆保护层(4)、桩后土体(5)、顶部冠梁(6)、混凝土咬合桩(7)、U型固定钢勾(8)、回填土(9)和泄水管(10)。所述中粗砂垫层(1)填充在钢塑土工格栅(2)与下部土体(5)及发泡混凝土保温板(3)之间；所述网格状钢塑土工格栅(2)是由横向内置钢丝线(2-1)、纵向内置钢丝(2-2)、上部加厚层(2-3)、中间塑带(2-4)、下部加厚层(2-5)组成，网格状钢塑土工格栅(2)铺设在中粗砂垫层(1)及回填土(9)之间且通过U型固定钢(8)勾与中粗砂垫层(1)固定，所述发泡混凝土保温板(3)由发泡混凝土面层(3-1)、加厚保温苯板(3-2)、横向内置凹槽(3-3)、纵向内置凹槽(3-4)、横向内置钢丝(3-5)、纵向内置钢丝(3-6)组成，所述发泡混凝土保温板(3)竖向放置于桩后土体和后浇1：3水泥砂浆保护层(4)之间；所述1：3水泥砂浆保护层(4)填充于发泡混凝土保温板(3)与桩后土体(5)及顶部冠梁(6)之间缝隙；所述支护结构为顶部冠梁(6)和混凝土咬合桩(7)的组合体。

2.如权利要求1所述一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构，其特征在于：所述中粗砂(1)为细度模数为2.5-3.5、密度为1600kg/m³、导热系数为1.2W/(m·℃)、比热容为0.9kJ/(kg·℃)、饱和含水率为0.4、残余含水率为0.01、饱和渗透系数约为1e-7。

3.如权利要求1所述一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构，其特征在于：所述网格状钢塑土工格栅(2)包括横向内置钢丝线(2-1)、纵向内置钢丝(2-2)、上部加厚层(2-3)、中间塑带(2-4)和下部加厚层(2-5)。所述上部加厚层(2-3)、中间塑带(2-4)、下部加厚层(2-5)是由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)经过预制模板和加热加压成型的，中间塑带(2-4)尺寸为小单位内径为150mm×150mm的矩形框，转角处为直径40mm圆角，塑带连接条宽度为5mm，厚度为5mm。在各小单元中心连接部分以连接中心点中间塑带上下面加设上部加厚层(2-3)和下部加厚层(2-5)，其加厚边长为30mm、厚度为5mm的矩形同种材料；所述高强钢丝线分为横向内置钢丝线(2-1)和纵向内置钢丝(2-2)，二者皆为网格状钢塑土工格栅水平双向中间塑带(2-4)中埋设的直径为3mm的预制钢丝；所述网格状钢塑土工格栅一整片为960mm宽进行铺设，具体铺设长度与深基坑边长保持一致，通过U型固定钢勾8将其与下部中粗砂垫层(1)进行固定连接。

4.如权利要求1所述一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构，其特征在于：所述桩后土体(5)和1：3水泥砂浆保护层(4)之间的发泡混凝土保温板(3)由发泡混凝土面层(3-1)、加厚保温苯板(3-2)、横向内置凹槽(3-3)、纵向内置凹槽(3-4)、横向内置钢丝(3-5)、纵向内置钢丝(3-6)构成；所述发泡混凝土保温板(3)为预制构件，其主要包括发泡混凝土面层(3-1)、加厚保温苯板(3-2)，整体厚度为100-150mm、高度为1m的矩形轻质板，其中发泡混凝土面层(3-1)厚度为10-20cm；在加厚保温苯板(3-2)两面同时布设横向内置凹槽(3-3)和纵向内置凹槽(3-4)，同时在其两侧距面层5mm厚度处插入横向内置钢丝(3-5)和纵向内置钢丝(3-6)，钢丝间距为20-30cm；在加厚保温苯板(3-2)一侧加设发泡混凝土面层(3-1)，两者通过内置钢丝和内置凹槽形成一个整体，加厚保温苯板(3-2)另一侧预留内置凹槽(3-3)用于后期与后浇1：3水泥砂浆保护层(4)结合。

5.如权利要求1所述一种深基坑桩-土体系顶部防冻结构，其特征在于：所述发泡混凝土保温板(3)与顶部冠梁(6)之间设有水泥砂浆保护层(4)，所述水泥砂浆保护层(4)为后浇1:3水泥砂浆保护层；水泥砂浆保护层用于粘结发泡混凝土保温板(3)、顶部冠梁(6)及咬合桩(7)并形成整体稳定结构，其一侧通过保温苯板(3-2)预留的横向内置凹槽(3-3)、纵向内置凹槽(3-4)以及横向内置钢丝(3-5)、纵向内置钢丝(3-6)进行交叉粘结。