CN116065606A - 一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构及施工方法，属于建筑施工技术领域。本发明包括垫层、基础、框架结构、辅助件，框架结构底部成井架形式与基础形成稳定整体，框架柱与斜梁、水平梁现浇程整体，所述辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，将第一预埋件设置在中心柱、斜梁、水平梁、***地连梁上，与网状结构可靠连接，利用斜梁、水平梁外端部和中间位置的第二预埋件连接内外拉杆，利用辅助件安装框架结构上，使基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体，防止沉降变形较大，增加沙土和粉土内摩擦力，改善孔隙比，增加抗剪切强度，保证沙土及粉土作为堆填料的整体稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构及施工方法。
背景技术
随着中国教育事业的不断发展，中国教育普及水平实现历史性跨越，更好保障了人民受教育机会，校园基础工程建设项目随之增多，受历史文化的影响，山水在校园景观规划中必不可少，而堆填山体造景是景观建设中的一项重要工程。由于人造山体具有工程造价高、施工难度大、安全风险大、施工经验缺乏的特点，且国内目前尚无专项施工质量验收规范，设计和施工人员都是参考相关专业的规范标准进行设计和施工，在施工经验方面的积累很少。再者，粉土、粉砂、粉土加粉砂堆山料力学强度低，如山体体型要求山体边坡坡度过陡，如不加固处理，山体边坡很难达到稳定。目前，采用较多的填土料是建筑垃圾和黏土，挡墙进行加固，工程造价高，探讨合适的堆山加固方式，对于粉土、粉砂、粉土加粉砂填料堆山造景工程具有重要指导意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构及施工方法，此结构能够改善山体变形过大，抗剪切能力小等不利因素，有利于提升边坡安全性能；一方面，利用了现场土料，减少买土倒运的成本，提高了施工速度，缩短工期，另一方面，安全系数增大，抵御自然灾害的能力变强。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，包括垫层、基础、框架结构、辅助件，所述垫层在地基之上，所述基础承载上部结构所有荷载，所述框架结构底部成井架形式与基础形成整体，且与堆山工程的填料、高度、宽度等相适应，所述辅助件安装框架结构上，所述基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体坐于垫层之上。
进一步地，所述垫层为C15普通混凝土，厚度100mm，四周比基础尺寸宽出1000mm，浇筑在处理完成的地基之上，承接基础传力到地基。
进一步地，所述基础包括底板和地连梁，所述的底板、地连梁和框架结构均由C35普通混凝土浇筑而成，所述底板长宽高为1000mm×1000mm×600mm,与地连梁浇筑为整体，承载上部土压力及结构自重。
进一步地，所述地连梁由横纵五道梁组成，结构尺寸为40m×0.6m×0.8m,五道梁交叉等距设置，形成井字梁，***地连梁与对角斜梁和中间斜梁连接。
进一步地，所述框架结构包括框架柱、斜梁、水平梁。
进一步地，所述框架柱又包括中心柱和中间柱，所述中心柱结构尺寸为1m×1m×8m，设置在底板中心位置，四周设置有八根水平梁，八个第一预埋件，所述的中间柱结构尺寸为0.6m×0.6m，高度随水平梁高度而定，上部与水平梁现浇连接，下部与地连梁现浇连接，上部设置有内拉杆。
进一步地，所述的斜梁包括对角斜梁和中间斜梁、所述的斜梁结构尺寸为0.6m×0.6m×8m，上部与水平梁现浇连接，底部与***地连梁现浇连接，每隔0.5m设置一个第一预埋件，斜梁上部两侧设置有外拉杆，所述的对角斜梁，设置在***地连梁连接的四角位置，与地面向外成30°，距两根***地连梁成左右135°设置，所述中间斜梁，设置在***地连梁中点位置，与地面向外成30°，距***地连梁成左右90°设置。
进一步地，所述的水平梁包括对角水平梁和中间水平梁，所述的对角水平梁和中间水平梁结构尺寸均为0.6m×0.6m，长度随地连梁、斜梁尺寸而定，外端部与斜梁现浇连接，内端部与中心柱现浇连接，中部与中间柱现浇连接。
进一步地，所述的辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，所述的预埋件又包括第一预埋件和第二预埋件，所述的第一预埋件设置在中心柱、斜梁、水平梁、***地连梁上，材质为5mm钢板且表面有与网状结构可靠连接的装置，所述的第二预埋件设置在斜梁、水平梁外端部和中间位置，用于连接拉杆。
进一步地，所述的拉杆包括内拉杆和外拉杆，材质为直径为48mm、壁厚3.2mm的钢管，所述的内拉杆设置在斜梁、水平梁中间位置，主要用于分散荷载和支撑作用，所述外拉杆，设置在斜梁上，主要用于分散荷载和支撑作用。
进一步地，所述的网状结构包括斜向网状结构和水平网状结构，为一种新型材料，能与沙土和粉土固化，增加沙土和粉土内摩擦力，增加抗剪切强度，所述的斜向网状结构与地连梁、斜梁和外拉杆可靠连接，所述的水平网状结构与对角水平梁、中间水平梁、外拉杆、内拉杆和中心柱可靠连接。
进一步地，所述的基础、框架结构均有配筋，按照有限元软件输出参数进行配筋，所述的整个加固结构均经过计算后方可施工，结构工程安全系数达到正常规范标准，边坡稳定。
一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一.首先，施工前，准备必要的物资、技术图纸、劳动力，做好三通一平，以甲方提供的基准点为基准，由工程技术人员从轴线控制点引放定位点，经监理工程师验线合格后，方能施工，现场地表清理，清理地表浮土及扰动土，利用砂石桩对地基进行处理；
步骤二.地基验槽结束后，进行垫层混凝土施工、待垫层混凝土强度达到规范规定强度后，弹线支基础及底板模板、其后进行基础及底板钢筋加工、制作、绑扎、下放等工作，预留中心柱，中间柱、斜梁插筋、第一道预埋件及第二道预埋件，模板加固，浇筑混凝土；
步骤三.待地基及底板施工结束后，进行框架结构的施工，搭设内外架，绑扎中心柱、中间柱、斜梁、水平梁钢筋，支设模板并加固、预留斜梁、水平梁上第一道预埋件及第二道预埋件，验收后，进行混凝土浇筑，然后，进入下一道工序施工；
步骤四.最后，进行辅助件的施工，待框架结构混凝土达到强度后，安装斜向网状结构，斜向网状结构与***地连梁、斜梁上的第一道预埋件可靠连接，回填土料、应划分施工段，按照分段分层压实，回填至拉杆底部时，停止回填，安装内拉杆和外拉杆，内外拉杆与第二道预埋件可靠连接，安装水平网状结构，水平网状结构与水平梁上的第一道预埋件可靠连接，水平网状结构、斜向网状结构和外拉杆有效连接，待其结束后，进入到下一步土料回填工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明设置垫层、基础、框架结构、辅助件，框架结构底部成井架形式与基础形成稳定整体，利用辅助件安装框架结构上，使基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体，能够有效增加抗剪强度，保证沙土及粉土作为堆填料的整体稳定性。
2.本发明设有框架结构包括框架柱、斜梁、水平梁，框架柱与斜梁、水平梁现浇程整体，利用整个结构防止产生的沉降变形较大，山体开裂，增加抗剪切能力。
3.本发明设有辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，将第一预埋件设置在中心柱、斜梁、水平梁、***地连梁上，与网状结构可靠连接，利用斜梁、水平梁外端部和中间位置的第二预埋件连接内外拉杆，网状结构是一种新型材料，能与沙土和粉土固化，增加沙土和粉土内摩擦力，改善孔隙比，增加抗剪切强度，同时，也为粉土和沙土作为堆山材料提供一种新的思路。
附图说明
图1为本发明的整体结构三维示意图；
图2为本发明的整体结构节点详图；
图3为本发明的整体结构前视图；
图4为本发明的整体结构俯视图。
图中：1、垫层；2、地连梁；3、底板；4、中心柱；5、中间柱；6、对角斜梁；7、对角水平梁；8、第一预埋件；9、中间斜梁；10、内拉杆；11、外拉杆；12、水平网状结构；13、第二预埋件；14、斜向网状结构；15、中间水平梁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-4，一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，包括垫层1、基础、框架结构、辅助件，所述垫层1在地基之上，所述基础承载上部结构所有荷载，所述框架结构底部成井架形式与基础形成整体，且与堆山工程的填料、高度、宽度等相适应，所述辅助件安装框架结构上，所述基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体坐于垫层1之上。
本实施例进一步地方案，所述垫层1为C15普通混凝土，厚度100mm，四周比基础尺寸宽出1000mm，浇筑在处理完成的地基之上，承接基础传力到地基。
本实施例进一步地方案，所述基础包括底板3和地连梁2，所述的底板3、地连梁2和框架结构均由C35普通混凝土浇筑而成，所述底板3长宽高为1000mm×1000mm×600mm，与地连梁2浇筑为整体，承载上部土压力及结构自重。
本实施例进一步地方案，所述地连梁2由横纵五道梁组成，结构尺寸为40m×0.6m×0.8m，五道梁交叉等距设置，形成井字梁，***地连梁2与对角斜梁6和中间斜梁9连接。
本实施例进一步地方案，所述框架结构包括框架柱、斜梁、水平梁。
本实施例进一步地方案，所述框架柱又包括中心柱4和中间柱5，所述中心柱4结构尺寸为1m×1m×8m，设置在底板3中心位置，四周设置有八根水平梁，八个第一预埋件8，所述的中间柱5结构尺寸为0.6m×0.6m，高度随水平梁高度而定，上部与水平梁现浇连接，下部与地连梁2现浇连接，上部设置有内拉杆10；所述的斜梁包括对角斜梁6和中间斜梁9、所述的斜梁结构尺寸为0.6m×0.6m×8m，上部与水平梁现浇连接，底部与***地连梁2现浇连接，每隔0.5m设置一个第一预埋件8，斜梁上部两侧设置有外拉杆11，所述的对角斜梁6，设置在***地连梁2连接的四角位置，与地面向外成30°，距两根***地连梁2成左右135°设置，所述中间斜梁9，设置在***地连梁2中点位置，与地面向外成30°，距***地连梁2成左右90°设置；所述的水平梁包括对角水平梁7和中间水平梁15，所述的对角水平梁7和中间水平梁15结构尺寸均为0.6m×0.6m，长度随地连梁2、斜梁尺寸而定，外端部与斜梁现浇连接，内端部与中心柱4现浇连接，中部与中间柱5现浇连接。
本实施例进一步地方案，所述的辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，所述的预埋件又包括第一预埋件8和第二预埋件13，所述的第一预埋件8设置在中心柱4、斜梁、水平梁、***地连梁2上，材质为5mm钢板且表面有与网状结构可靠连接的装置，所述的第二预埋件13设置在斜梁、水平梁外端部和中间位置，用于连接拉杆。
本实施例进一步地方案，所述的拉杆包括内拉杆10和外拉杆11，材质为直径为48mm、壁厚3.2mm的钢管，所述的内拉杆10设置在斜梁、水平梁中间位置，主要用于分散荷载和支撑作用，所述外拉杆11，设置在斜梁上，主要用于分散荷载和支撑作用；所述的网状结构包括斜向网状结构14和水平网状结构12，为一种新型材料，能与沙土和粉土固化，增加沙土和粉土内摩擦力，增加抗剪切强度，所述的斜向网状结构14与地连梁2、斜梁和外拉杆11可靠连接，所述的水平网状结构12与对角水平梁7、中间水平梁15、外拉杆11、内拉杆10和中心柱4可靠连接。
本实施例进一步地方案，所述的基础、框架结构均有配筋，按照有限元软件输出参数进行配筋，所述的整个加固结构均经过计算后方可施工，结构工程安全系数达到正常规范标准，边坡稳定。
一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一.首先，施工前，准备必要的物资、技术图纸、劳动力，做好三通一平，以甲方提供的基准点为基准，由工程技术人员从轴线控制点引放定位点，经监理工程师验线合格后，方能施工，现场地表清理，清理地表浮土及扰动土，利用砂石桩对地基进行处理；
步骤二.地基验槽结束后，进行垫层1混凝土施工、待垫层1混凝土强度达到规范规定强度后，弹线支基础地连梁2及底板3模板、其后进行基础地连梁2及底板3钢筋加工、制作、绑扎、下放等工作，预留中心柱4，中间柱5、斜梁插筋、第一道预埋件8及第二道预埋件13，模板加固，浇筑混凝土；
步骤三.待基础地连梁2及底板3施工结束后，进行框架结构的施工，搭设内外架，绑扎中心柱4、中间柱5、斜梁、水平梁钢筋，支设模板并加固、预留斜梁、水平梁上第一道预埋件8及第二道预埋件13，验收后，进行混凝土浇筑，然后，进入下一道工序施工；
步骤四.最后，进行辅助件的施工，待框架结构混凝土达到强度后，安装斜向网状结构14，斜向网状结构14与***地连梁2、斜梁上的第一道预埋件8可靠连接，回填土料、应划分施工段，按照分段分层压实，回填至拉杆底部时，停止回填，安装内拉杆10和外拉杆11，内外拉杆与第二道预埋件13可靠连接，安装水平网状结构12，水平网状结构12与水平梁上的第一道预埋件8可靠连接，水平网状结构12、斜向网状结构14和外拉杆11有效连接，待其结束后，进入到下一步土料回填工作。
综上所述，本发明的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构及施工方法，设置垫层、基础、框架结构、辅助件，框架结构底部成井架形式与基础形成稳定整体，利用辅助件安装框架结构上，使基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体，能够有效增加抗剪强度，保证沙土及粉土作为堆填料的整体稳定性；设有框架结构包括框架柱、斜梁、水平梁，框架柱与斜梁、水平梁现浇程整体，利用整个结构防止产生的沉降变形较大，山体开裂，增加抗剪切能力；设有辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，将第一预埋件设置在中心柱、斜梁、水平梁、***地连梁上，与网状结构可靠连接，利用斜梁、水平梁外端部和中间位置的第二预埋件连接内外拉杆，网状结构是一种新型材料，能与沙土和粉土固化，增加沙土和粉土内摩擦力，改善孔隙比，增加抗剪切强度，同时，也为粉土和沙土作为堆山材料提供一种新的思路。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：包括垫层(1)、基础、框架结构、辅助件，所述垫层(1)在地基之上，所述基础承载上部结构所有荷载，所述框架结构底部成井架形式与基础形成整体，且与堆山工程的填料、高度、宽度等相适应，所述辅助件安装框架结构上，所述基础、框架结构、辅助件组成整个结构整体坐于垫层(1)之上。
2.根据权利要求1所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述垫层(1)为C15普通混凝土，厚度100mm，四周比基础尺寸宽出1000mm，浇筑在处理完成的地基之上，承接基础传力到地基。
3.根据权利要求1所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述基础包括底板(3)和地连梁(2)，所述的底板(3)、地连梁(2)和框架结构均由C35普通混凝土浇筑而成，所述底板(3)长宽高为1000mm×1000mm×600mm，与地连梁(2)浇筑为整体，承载上部土压力及结构自重。
4.根据权利要求3所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述地连梁(2)由横纵五道梁组成，结构尺寸为40m×0.6m×0.8m，五道梁交叉等距设置，形成井字梁，***地连梁(2)与对角斜梁(6)和中间斜梁(9)连接。
5.根据权利要求1所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述框架结构包括框架柱、斜梁、水平梁。
6.根据权利要求5所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述框架柱又包括中心柱(4)和中间柱(5)，所述中心柱(4)结构尺寸为1m×1m×8m，设置在底板(3)中心位置，四周设置有八根水平梁，八个第一预埋件(8)，所述的中间柱(5)结构尺寸为0.6m×0.6m，高度随水平梁高度而定，上部与水平梁现浇连接，下部与地连梁(2)现浇连接，上部设置有内拉杆(10)；所述的斜梁包括对角斜梁(6)和中间斜梁(9)、所述的斜梁结构尺寸为0.6m×0.6m×8m，上部与水平梁现浇连接，底部与***地连梁(2)现浇连接，每隔0.5m设置一个第一预埋件(8)，斜梁上部两侧设置有外拉杆(11)，所述的对角斜梁(6)，设置在***地连梁(2)连接的四角位置，与地面向外成30°，距两根***地连梁(2)成左右135°设置，所述中间斜梁(9)，设置在***地连梁(2)中点位置，与地面向外成30°，距***地连梁(2)成左右90°设置；所述的水平梁包括对角水平梁(7)和中间水平梁(15)，所述的对角水平梁(7)和中间水平梁(15)结构尺寸均为0.6m×0.6m，长度随地连梁(2)、斜梁尺寸而定，外端部与斜梁现浇连接，内端部与中心柱(4)现浇连接，中部与中间柱(5)现浇连接。
7.根据权利要求1所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述的辅助件包括预埋件、网状结构和拉杆，所述的预埋件又包括第一预埋件(8)和第二预埋件(13)，所述的第一预埋件(8)设置在中心柱(4)、斜梁、水平梁、***地连梁(2)上，材质为5mm钢板且表面有与网状结构可靠连接的装置，所述的第二预埋件(13)设置在斜梁、水平梁外端部和中间位置，用于连接拉杆。
8.根据权利要求7所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述的拉杆包括内拉杆(10)和外拉杆(11)，材质为直径为48mm、壁厚3.2mm的钢管，所述的内拉杆(10)设置在斜梁、水平梁中间位置，主要用于分散荷载和支撑作用，所述外拉杆(11)，设置在斜梁上，主要用于分散荷载和支撑作用；所述的网状结构包括斜向网状结构(14)和水平网状结构(12)，为一种新型材料，能与沙土和粉土固化，增加沙土和粉土内摩擦力，增加抗剪切强度，所述的斜向网状结构(14)与地连梁(2)、斜梁和外拉杆(11)可靠连接，所述的水平网状结构(12)与对角水平梁(7)、中间水平梁(15)、外拉杆(11)、内拉杆(10)和中心柱(4)可靠连接。
9.根据权利要求1所述的一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构，其特征在于：所述的基础、框架结构均有配筋，按照有限元软件输出参数进行配筋，所述的整个加固结构均经过计算后方可施工，结构工程安全系数达到正常规范标准，边坡稳定。
10.一种沙土及粉土地质条件下堆山加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一.首先，施工前，准备必要的物资、技术图纸、劳动力，做好三通一平，以甲方提供的基准点为基准，由工程技术人员从轴线控制点引放定位点，经监理工程师验线合格后，方能施工，现场地表清理，清理地表浮土及扰动土，利用砂石桩对地基进行处理；
步骤二.地基验槽结束后，进行垫层(1)混凝土施工、待垫层(1)混凝土强度达到规范规定强度后，弹线支基础地连梁(2)及底板(3)模板、其后进行基础地连梁(2)及底板(3)钢筋加工、制作、绑扎、下放等工作，预留中心柱(4)，中间柱(5)、斜梁插筋、第一道预埋件(8)及第二道预埋件(13)，模板加固，浇筑混凝土；
步骤三.待基础地连梁(2)及底板(3)施工结束后，进行框架结构的施工，搭设内外架，绑扎中心柱(4)、中间柱(5)、斜梁、水平梁钢筋，支设模板并加固、预留斜梁、水平梁上第一道预埋件(8)及第二道预埋件(13)，验收后，进行混凝土浇筑，然后，进入下一道工序施工；
步骤四.最后，进行辅助件的施工，待框架结构混凝土达到强度后，安装斜向网状结构(14)，斜向网状结构(14)与***地连梁(2)、斜梁上的第一道预埋件(8)可靠连接，回填土料、应划分施工段，按照分段分层压实，回填至拉杆底部时，停止回填，安装内拉杆(10)和外拉杆(11)，内外拉杆与第二道预埋件(13)可靠连接，安装水平网状结构(12)，水平网状结构(13)与水平梁上的第一道预埋件(8)可靠连接，水平网状结构(12)、斜向网状结构(14)和外拉杆(11)有效连接，待其结束后，进入到下一步土料回填工作。
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