[发明专利]一种新型地基结构

说明书

本发明公开了一种新型地基结构，其包括：刚性桩、工作垫层、桩顶托板、复合壳、平衡块、均衡层、过渡层、保护层、排水管、拱口挡板，必要时可设置连结加强杆连结刚性桩；所述刚性桩打入地下直达软土层下面的下卧硬壳层，顶部穿过工作垫层；所述工作垫层设置在地面上；所述刚性桩的顶部放置桩顶托板；所述复合壳放置在桩顶托板上；所述边壳平衡块设置在外侧一排复合壳的外边缘；所述均衡层铺设在复合壳上面，所述过渡层设置在均衡层的顶面上，且位于保护层的下面；所述排水管设置在外侧一排桩顶托板顶面中间靠外侧的位置。本发明规避了软基直接承载，解决了软基承载力不足和传统方案存在的工期长、工后沉降变形大、稳定性较差、造价高等问题。

技术领域

本发明涉及土木建筑工程技术领域，尤其是一种适应深厚软基特点的新型地基结构，可广泛应用于道路、堆场、仓库、铁路、机场、部分楼房建筑等。

背景技术

现有土木建筑工程界对深厚软弱地基的应对方案有：

1、采用桥梁等钢筋混凝土结构跨越软基，这是规避软基缺陷特点的方法，对于车辆行人等荷载而言，整个桥梁就是地基，所以相当于采用纯混凝土结构的地基，其突出缺陷是：

（1）造价高；

（2）工期较长。

2、采用复合地基，设置穿过软土层、进入下卧硬壳层的刚性桩，把原地基改造为复合地基，由刚性桩和桩间土共同承载，以此提高软基的承载力。复合地基比桥梁经济，但其突出缺陷是：

（1）需要堆载预压；

（2）工期较长（一般比桥梁施工工期还要长）；

（3）工后沉降较大；

（4）稳定性和可靠性都相对较差；

（5）要完全放坡填筑，占用土地比桥梁多；

（6）虽然比桥梁经济，但因为处理工后沉降有一定的成本，最终的的综合成本并不经济。

3、采用排水固结地基，对原地基的软土层进行排水固结，相当于改良软土，以此提高软基的承载力，其突出缺陷是：

（1）需要堆载预压；

（2）工期长（比复合地基施工工期还要长）；

（3）工后沉降大（比复合地基大）；

（4）稳定性差（比复合地基差）；

（5）要完全放坡填筑，占用土地比桥梁多；

（6）比复合地基经济，但因为处理工后沉降有一定的成本，最终的的综合成本并不经济。

基于上述缺陷和不足，寻求能克服上述缺陷或尽量减少上述缺陷影响的新型地基意义重大，很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型地基结构，旨在于解决现有的地基类型所存在的工期长、工后变形沉降大、处理工后变形沉降的成本大、稳定性和可靠性相对较差、造价高或综合成本不经济的问题。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种新型地基结构，其包括：刚性桩、工作垫层、桩顶托板、复合壳、平衡块、均衡层、过渡层、保护层、排水管和拱口挡板；所述刚性桩打入地下，直达软土层下面的下卧硬壳层，顶部穿过工作垫层；所述工作垫层设置在地面线上；所述刚性桩的顶部放置桩顶托板；所述复合壳放置在桩顶托板上；所述平衡块设置在外侧一排的复合壳（即边壳）的外边缘；所述均衡层铺设在复合壳上面，所述过渡层设置在均衡层的顶面上，且位于保护层的下面；所述排水管设置在外侧一排桩顶托板顶面中间靠外侧的位置，排水管起到向外排水的作用，内部不积水。

所述的刚性桩包括管桩、水泥混凝土灌注桩和钢管桩等具有一定刚度、能够承受上部荷载作用的桩。刚性桩打入地下，穿过软土层，进入软土层下面的下卧硬壳层，桩底支承在合适的硬壳层上，硬壳层地质包括不同风化程度的岩石层、砂层、砂砾层、粘土层等。刚性桩可以纵横向都平行、等距对齐设置，使相邻四根刚性桩的中心连线围成一个正方形；或者刚性桩纵横向都平行，但纵向距离和横向距离不等设置，使相邻四根刚性桩的中心连线围成一个长方形。