既有建筑物用抗液化加固透水混凝土U型预制板桩方法与流程

既有建筑物用抗液化加固透水混凝土u型预制板桩方法
技术领域
1.本发明涉及一种既有建筑物加固技术，具体是一种既有建筑物用抗液化加固透水混凝土u型预制板桩方法。


背景技术：

2.土体液化现象是指地震引起的振动使饱和砂土或粉土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小，当有效应力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成“液体”现象。
3.目前，建筑物主要采用碎石排水桩来应对土体液化现象，以提高抗震效果，碎石排水桩是通过振冲或预沉导管，在地基中形成碎石桩。通过挤密砂土，提高土体抗液化强度；通过排水，加速地基土体固结；地震时，可有效减缓超孔隙水压的发展；刚性桩体，可支撑建筑物竖向荷载，预防土体液化引起的建筑物沉降。
4.但碎石排水桩技术只适用于在建建筑物地基液化处理，不适用于既有建筑物的抗液化加固。因此，亟需一种适用于既有建筑物的抗液化加固技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种既有建筑物用抗液化加固透水混凝土u型预制板桩方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.既有建筑物用抗液化加固透水混凝土u型预制板桩方法，包括既有建筑物抗液化加固的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
8.步骤一：对既有建筑物周边地基进行钻孔勘察，确定液化层埋深、厚度及液化指数，并且确定下卧坚实土层作为透水混凝土u型预制板桩的持力层；
9.步骤二：按步骤一所勘察的实际情况，确定透水混凝土u型预制板桩的桩长；
10.步骤三：制作透水混凝土u型预制板桩；
11.步骤四：将制作完成的透水混凝土u型预制板桩运送吊装，在现场用静力压桩机将板桩压入建筑物四周，注意桩与桩之间的搭接，形成刚性连续板桩。
12.作为本发明进一步的方案：所述透水混凝土u型预制板桩为钢筋混凝土结构，且透水混凝土u型预制板桩的外壁对称一体成型有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部的外壁一体成型有凸条，所述第二连接部的外壁开设有凹槽，所述凸条和凹槽相适配。
13.作为本发明进一步的方案：所述第一连接部、第二连接部的外壁底端开设有相对称的斜坡。
14.作为本发明进一步的方案：所述透水混凝土u型预制板桩的顶端内侧壁一体成型有加厚部。
15.作为本发明再进一步的方案：所述透水混凝土u型预制板桩的宽度为1.00-1.05m，
所述透水混凝土u型预制板桩的厚度为0.55-0.65m，所述透水混凝土u型预制板桩的壁厚为0.10-0.15m。
16.作为本发明再进一步的方案：所述透水混凝土u型预制板桩采用c30透水混凝土浇筑，按悬臂桩设计规格并进行钢筋配筋，所述c30透水混凝土的原材料包括水泥、透水混凝土增强剂、石子、水，配合比为159.2∶6∶58∶660。
17.作为本发明再进一步的方案：所述透水混凝土u型预制板桩的渗透系数为10-2
≤k＜100cm/s。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、本发明通过透水混凝土u型预制板桩的使用，能够对既有建筑物进行抗液化加固，且施工简单，易于实施，施工后，通过挤密砂土，提高土体抗液化强度；通过排水，加速地基土体固结；地震时，可有效减缓超孔隙水压的发展；并且，由于建筑物基础周边被透水混凝土u型预制板桩包围，使得地基土体受到刚性约束，地震时的剪应变显著减小，进一步降低了液化发生的可能性。
20.2、本发明中创造性的将透水混凝土用于地基土抗液化，其中，透水混凝土u型预制板桩的配料中不添加细砂，使其具备了碎石桩排水快的特性，渗透系数能达到mm/s级，与卵石的渗透系数相当。
附图说明
21.图1为本发明中透水混凝土u型预制板桩的结构示意图。
22.图2为本发明中透水混凝土u型预制板桩的搭接示意图。
23.图3为图2中a处的放大图。
24.图4为地震时自有场地地基与u型板桩加固地基的受力状态示意图。
25.图5为既有建筑物抗液化加固现场示意图。
26.其中，透水混凝土u型预制板桩1、第一连接部2、凸条3、第二连接部4、凹槽5、斜坡6、加厚部7。
具体实施方式
27.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
29.需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以
明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
31.请参阅图1～5，本发明实施例中，既有建筑物用抗液化加固透水混凝土u型预制板桩方法，包括既有建筑物抗液化加固的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
32.步骤一：对既有建筑物周边地基进行钻孔勘察，确定液化层埋深、厚度及液化指数，并且确定下卧坚实土层作为透水混凝土u型预制板桩1的持力层；
33.步骤二：按步骤一所勘察的实际情况，确定透水混凝土u型预制板桩1的桩长；
34.步骤三：制作透水混凝土u型预制板桩1；
35.步骤四：将制作完成的透水混凝土u型预制板桩1运送吊装，在现场用静力压桩机将板桩压入建筑物四周，并使其底端插入坚实土层，注意桩与桩之间的搭接，形成刚性连续板桩，从而对地基土形成刚性约束，减少地震时土层水平剪应力。
36.所述透水混凝土u型预制板桩1为钢筋混凝土结构，且透水混凝土u型预制板桩1的外壁对称一体成型有第一连接部2和第二连接部4，所述第一连接部2的外壁一体成型有凸条3，所述第二连接部4的外壁开设有凹槽5，所述凸条3和凹槽5相适配；
37.在施工过程中，只需将一个透水混凝土u型预制板桩1上的凸条3插入相邻透水混凝土u型预制板桩1上的凹槽5内，即可对相邻的透水混凝土u型预制板桩1进行有效连接，从而使多个相邻的透水混凝土u型预制板桩1形成刚性的连续板桩。
38.所述第一连接部2、第二连接部4的外壁底端开设有相对称的斜坡6。
39.通过两个对称的斜坡6的设置，使得透水混凝土u型预制板桩1底端近似锥形，降低了将透水混凝土u型预制板桩1压入地面内的难度，提高了施工效率。
40.所述透水混凝土u型预制板桩1的顶端内侧壁一体成型有加厚部7，加厚部7在透水混凝土u型预制板桩1的顶端一米范围内。
41.通过加厚部7的设置，能够增强透水混凝土u型预制板桩1顶端的强度，从而避免施工过程中，对透水混凝土u型预制板桩1的顶端造成损伤。
42.所述透水混凝土u型预制板桩1的宽度为1.00-1.05m，所述透水混凝土u型预制板桩1的厚度为0.55-0.65m，所述透水混凝土u型预制板桩1的壁厚为0.10-0.15m。
43.为了确保预制板桩的强度，所述透水混凝土u型预制板桩1采用c30透水混凝土浇筑，按悬臂桩设计规格并进行钢筋配筋，所述c30透水混凝土的原材料包括水泥、透水混凝土增强剂、石子、水，配合比为159.2∶6∶58∶660，相对于普通混凝土，本发明所采用的c30透水混凝土的配方中没有细砂，能够有效的提高其透水效果。
44.所述透水混凝土u型预制板桩1的渗透系数为10-2
≤k＜100cm/s，与卵石的渗透系数相当。
45.本发明的工作原理是：
46.筑物基础周边被透水混凝土u型预制板桩1包围，由于透水混凝土u型预制板桩1的透水性强，能够在地基土体中形成排水通道，从而加速了土体的排水固结；
47.地震时，由于上述排水通道的存在，能有效减少超孔隙水压的增长；
48.如图4所示，由于建筑物基础周边被透水混凝土u型预制板桩1包围，使得地基土体受到刚性约束，地震时的剪应变显著减小，进一步降低了液化发生的可能性。
49.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等
同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。