[发明专利]膨胀土大变形防上拱的地基结构和地基结构的施工方法

说明书

本发明公开了一种膨胀土大变形防上拱的地基结构和地基结构的施工方法，所述地基结构包括加固桩和脱空结构，所述加固桩部分伸入地基土内，所述脱空结构用于承载路基结构；所述脱空结构连接在所述加固桩的顶部，所述脱空结构与所述地基土的顶面之间具有预设深度的容纳空间。通过设置加固桩、脱空结构，并在脱空结构和地基土的顶面之间设置容纳空间，不仅有效保证了承载和沉降控制效果，还有效消除了对路基的上拱风险。

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，特别涉及一种膨胀土大变形防上拱的的地基结构和地基结构的施工方法。

背景技术

膨胀土具有失水较强烈收缩，吸水较强烈膨胀的特性，若此类地基土因吸水膨胀，会导致位于地基结构上的路基结构产生上拱病害，影响到高速铁路正常运营。

对于低路堤及挖方路堑，高速铁路具有膨胀土的地基结构通常采用以下方法进行处理：基床范围填筑合格填料，地基结构采用CFG(Cement Fly-ash Gravel，水泥粉煤灰碎石)桩及桩帽结合碎石垫层夹铺土工格栅结构处理，这种方法对防止路基结构沉降效果较好，费用较低，但CFG桩间的膨胀土土易遇水产生膨胀变形，导致垫层、填土及路基结构受膨胀作用产生上拱病害，不能满足较强膨胀情况下路基结构的防上拱要求。因此，上述方案虽然防止路基结构沉降效果较好，但抗上拱能力不足、措施偏弱。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种膨胀土大变形防上拱的地基结构和地基结构的施工方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例公开了一种膨胀土大变形防上拱的地基结构，所述地基结构包括加固桩和脱空结构，所述加固桩部分伸入具有所述膨胀土的地基土内，所述脱空结构用于承载路基结构；

所述脱空结构连接在所述加固桩的顶部，所述脱空结构与所述地基土的顶面之间具有预设深度的容纳空间。

上述方案中，所述地基结构还包括支撑结构，所述支撑结构连接在所述加固桩的顶部，并与所述脱空结构相连。

上述方案中，所述支撑结构包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件的一端插入所述加固桩内，所述第一支撑件的另一端插入所述脱空结构内；

所述第二支撑件设置在所述第一支撑件周侧，并伸出所述加固桩外；

所述脱空结构支撑在所述第二支撑件上。

上述方案中，所述第一支撑件与所述加固桩相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥形，所述第一支撑件与所述脱空结构相连的一端为内径自上向下逐渐减小的锥台形。

上述方案中，所述支撑结构为钢材。

上述方案中，所述第一支撑件为钢筋笼，所述第二支撑件为钢条。

上述方案中，所述第二支撑件焊接在所述第一支撑件上。

上述方案中，所述加固桩为CFG桩；和/或

所述地基结构还包括泄水孔和侧沟，所述侧沟位于所述脱空结构的一侧，所述泄水孔连通所述容纳空间和所述侧沟，以将所述容纳空间内的水导入所述侧沟内。

上述方案中，所述脱空结构包括底模和筏板，所述底模设置在所述支撑结构上，所述筏板浇筑在所述底模上。

上述方案中，所述筏板为钢筋混凝土结构。

本发明实施例还提供了一种路基结构的施工方法，所述施工方法包括：

移除地基土至地基土的顶面位于加固桩的桩顶下方；

在所述加固桩的顶部设置脱空结构，所述脱空结构与所述地基土的顶面之间形成预设深度的容纳空间。