[实用新型]一种消除地层负摩阻力的刚柔复合桩结构

说明书

本实用新型提供一种消除地层负摩阻力的刚柔复合桩结构，包括桩孔、高强预应力混凝土管桩、碎石土、排水管道、钢筋混凝土垫层和褥垫层；所述的高强预应力混凝土管桩设在桩孔内，所述的碎石土填充在高强预应力混凝土管桩与桩孔的环空中，所述的钢筋混凝土垫层设在高强预应力混凝土管桩顶部，所述的褥垫层铺设在钢筋混凝土垫层上，所述的排水管道下端穿过钢筋混凝土垫层后，穿入碎石土中并向下延伸；所述的排水管道上端横向穿出褥垫层。本实用新型通过设置高强预应力混凝土管桩和碎石土这种刚柔结合的方式联合受力，有效控制上部结构沉降作用。碎石土受力后消除了湿陷性土层产生的负摩阻力效应，增加了其正摩阻力，节约成本。

技术领域

本实用新型属于领域，特别涉及一种消除地层负摩阻力的刚柔复合桩结构。

背景技术

易液化土层中多为松散的砂土和粉土，在地下水的作用下很容易达到饱和状态，地震、波浪、车辆、机器振动、打桩以及爆破等外部震动作用都可能引起饱和砂土或粉土的液化，即土体中孔隙水压力骤然上升，短时间内来不及消散，进而导致地基液化现象的发生，而地基液化现象的影响则表现为喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不均匀沉降等地质灾害，这会对地基上部的建筑结构造成极大危害。其中地震引起的大面积甚至深层的土体液化的危害性最大，它具有面广、危害重等特点，常会造成场地的整体性失稳。

因此，如何有效地处理易液化土层，并将土体内的水及时排出地表，一直以来都是地基液化处理的技术难点。目前，处理易液化土层的方法主要有强夯法、桩基法、碎石桩法、深基础法、加密法、砂桩法、换填法、微生物法等，但是上述方法普遍存在处理深度较浅、施工方法繁琐、工程造价成本高等问题。

实用新型内容

为了克服现有施工方法繁琐、造价高的问题，本实用新型提供一种消除地层负摩阻力的刚柔复合桩结构，本实用新型通过设置高强预应力混凝土管桩和碎石土这种刚柔结合的方式联合受力，有效控制上部结构沉降作用。碎石土受力后消除了湿陷性土层产生的负摩阻力效应，增加了其正摩阻力，节约成本。

本实用新型采用的技术方案为：

一种消除地层负摩阻力的刚柔复合桩结构，包括桩孔、高强预应力混凝土管桩、碎石土、排水管道、钢筋混凝土垫层和褥垫层；所述的高强预应力混凝土管桩设在桩孔内，所述的碎石土填充在高强预应力混凝土管桩与桩孔的环空中，所述的钢筋混凝土垫层设在高强预应力混凝土管桩顶部，所述的褥垫层铺设在钢筋混凝土垫层上，所述的排水管道下端穿过钢筋混凝土垫层后，穿入碎石土中并向下延伸；所述的排水管道上端横向穿出褥垫层。

所述的钢筋混凝土垫层上表面与地面平齐；钢筋混凝土垫层的截面长度大于桩孔的直径。

所述的高强预应力混凝土管桩包括圆筒形桩身、端头板和钢套箍，所述的端头板设在钢套箍两端，并分别通过钢套箍固定；所述的圆筒形桩由空心钢管和填充在空心钢管内的钢筋混凝土组成，空心钢管外径不小于400mm，壁厚不小于40mm。

所述的碎石土为粒径大于38mm碎石颗粒含量超过30%的土。

所述的钢筋混凝土垫层厚度至少为20cm。

所述的桩孔的直径在1000mm~2000mm之间。

所述的桩孔处的土层分为从上到下依次分为上黏土层、液化层、下黏土层和持力层，所述的桩孔从上到下依次经过上黏土层、液化层和下黏土层到达持力层；所述的高强预应力混凝土管桩位于桩孔中，且下端插入持力层中；所述的排水管道下端位于下黏土层处，且距液化层最低面的竖直距离至少为20cm。

所述的褥垫层为素混凝土结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置高强预应力混凝土管桩和碎石土这种刚柔结合的方式联合受力，有效控制上部结构沉降作用。碎石土受力后消除了湿陷性土层产生的负摩阻力效应，增加了其正摩阻力，节约成本。