[发明专利]一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法

说明书

本发明公开了一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法，所述深厚垫层包括若干个层叠于深厚基坑内的支架，且各层支架将深厚基坑对应分隔为若干供泡沫混凝土快速填充的分层浇筑空间，泡沫混凝土与各层支架相结合形成深厚垫层；根据深厚垫层厚度和上部荷载，以确定分层浇筑厚度。本发明通过结合深厚垫层施工特点，对比单次性浇筑和分层浇筑对泡沫混凝土整体强度和稳定性的影响，开发利用泡沫混凝土制备深厚垫层的成套技术，为厚度较大填方提供新的解决途径。

技术领域

本发明涉及泡沫混凝土技术领域，具体涉及一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法。

背景技术

混凝土作为用量最大的建筑工程材料，广泛应用于建土工程、道路交通等行业。传统混凝土强度高、耐久性好，但容重较大，应用在地基换填工程中往往会造成较严重的地基沉降和不均匀沉降。因此，为了解决土木工程中出现的地基不均匀沉降及路基附属建筑物的沉降破坏等问题，减少维修费用，泡沫轻质混凝土应运而生。泡沫混凝土又称发泡混凝土、发泡水泥，是一种在混凝土浆体中引入空气、氮气、二氧化碳或氧气等气体，再经过物理方法或化学方法的发泡，最后经过养护成型并制作成含有较多微小密闭气孔且具有一定强度的混凝土。与传统混凝土相比，泡沫混凝土具有轻质性、耐火性、保温隔热性、吸声隔声性以及良好的环保性，因此得到了许多企业和材料工作者的关注，成为当前研究的热点之一。

目前，利用泡沫混凝土做垫层材料处于起步阶段，且目前仅将其用于厚度较小的基础中。因泡沫混凝土的气泡不均匀、气泡塌陷、原料存在容重差等，在厚度较大的泡沫混凝土垫层中容易出现分层、上层泡沫混凝土强度低、以及塌模等问题。

基于上述情况，本发明提出了一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法，将厚度较深的基坑进行分层浇筑，使得单层浇筑的泡沫混凝土强度满足要求，这样可有效解决以上问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供一种利用泡沫混凝土快速填充深厚垫层的分层浇筑设计方法，所述深厚垫层包括若干个层叠于深厚基坑内的支架，且各层支架将深厚基坑对应分隔为若干供泡沫混凝土快速填充的分层浇筑空间，泡沫混凝土与各层支架相结合形成深厚垫层；根据深厚垫层厚度和上部荷载，以确定分层浇筑厚度。

优选的是，所述每层支架包括与深厚基坑相适配的泡沫板和固设于泡沫板四角处底部和中心处底部的支撑钢管，且支撑钢管长度与分层浇筑泡沫混凝土的厚度相同。

钢管增强结构整体的强度，相当于骨架。增强了混凝土的结构强度。采用泡沫板是因为材质轻，且泡沫板材质强度高，能达到支撑重物的要求。此外，在泡沫支架钢管的连接处用扣件加固。

优选的是，所述基坑单层浇筑厚度可由以下公式确定：

/

式中ε为应变，Δ为形变量，单位为mm，H为单层浇筑的高度，单位为mm。

优选的是，所述的公式中的Δ形变量，其可由以下公式确定：

形变量由两部分组成，一是由混凝土浇筑养护过程产生的徐变和坍塌引起的形变，二是由后期混凝土发生弹性形变引起的形变；

式中a、b、λ、η由以下方法确定：

S1、泡沫混凝土的容重设计：

(1)计算混合干料总体积

(2)计算所需水的总体积

(3)计算所需泡沫总体积V3＝A(1-V1-V2)