[发明专利]近断层群桩基础的防灾减灾结构及其施工方法

权利要求书

1.近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于包括：群桩基础，由水泥搅拌桩组成的双排隔离墙，土层锚索和细砂带；

所述群桩基础位于断层下盘的上覆土体中；双排隔离墙位于群桩基础与活动倾向断层之间，每一排隔离墙中相邻的水泥搅拌桩紧密排列并插入断层上覆土体一定深度；所述土层锚索从群桩基础间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础一侧的隔离墙的每一根水泥搅拌桩上；所述细砂带用于置换双排隔离墙间的土体；

当所述活动倾向断层是正断层的时候，所述双排隔离墙和细砂带向断层上盘一侧移动，土层锚索受拉，阻止靠近群桩基础一排的水泥搅拌桩隔离墙产生过大的水平位移；

当所述活动倾向断层是逆断层的时候，所述双排隔离墙和细砂带向断层下盘一侧移动，所述细砂带吸收一定量的挤压变形，避免靠近群桩基础的一排的隔离墙产生过大的水平位移，保护了群桩基础附近土体的整体稳定性。

2.根据权利要求1所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于：所述活动倾向断层的断层倾角为α，断层错动垂直分量为h，断层上覆土体厚度为H；

所述群桩基础的桩身长度为LP1，桩径为d1，桩间距为SP1，承台长宽分别为L1和B1，所述群桩基础距所述活动倾向断层的水平距离为S1；

所述水泥搅拌桩的桩身长度为LP2，桩径为d2，相邻水泥搅拌桩的间距为SP2，所述隔离墙的排列总长为L2；所述隔离墙的中心线距所述活动倾向断层的水平距离为S2；

所述S2取S1/2和H/(2tanα)间的较小值；所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度不小于桩长的三分之一；所述嵌固深度为桩身插入断层上覆土体破裂带发展线下方稳定土层的深度，即LP2-(H-S2×tanα)≥1/3LP2。

3.根据权利要求2所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于：若所述水泥搅拌桩桩身嵌固深度小于桩长的三分之一，则水泥搅拌桩桩身需嵌入基岩中。

4.根据权利要求3所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于：所述隔离墙的排列总长度L2不小于1.5倍群桩基础承台长度；相邻水泥搅拌桩的桩间距SP2不大于0.5倍桩径d2。

5.根据权利要求4所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于：所述细砂带宽度为b，深度为HS；细砂带的宽度b不小于2倍桩径d2。

6.根据权利要求5所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构，其特征在于：细砂带的深度HS不大于桩长LP2的三分之二。

7.根据权利要求6所述的近断层群桩基础的防灾减灾结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)根据活动倾向断层的条件，活动倾向断层与群桩基础的相对位置以及断层上覆土体厚度确定双排隔离墙的施工位置，计算水泥搅拌桩的桩身长度，并考虑是否需要嵌入基岩；

2)在指定位置按顺序施工双排隔离墙，施工时严格控制桩身长度、相邻水泥搅拌桩的间距及中间预留细砂带的宽度；

3)待水泥搅拌桩达到一定强度，利用其作为侧壁支护结构，将中间土层带分成若干段，段与段之间留一部分土不挖作为支挡，开挖前一段土层并换填为细砂后再进行下一段土层置换，直至将中间土体全部置换成细砂；

4)施工土层锚索：锚索从群桩基础间穿过，一端打入稳定土层中，另一端锚固于靠近群桩基础一侧隔离墙的每一根水泥搅拌桩上，保证每根水泥搅拌桩得到充分锚固。