一種膨脹土地基構造的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種膨脹土地基構造，以解決目前的膨脹土地基構造工程造價高、施工周期長的問題。所述膨脹土地基構造包括：用于固定建筑基礎的基坑，基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物內部的內部基坑部分；以及，用于固定土工膜的土坑，土坑包括位于外部基坑部分頂部的頂部土坑部分和位于外部基坑部分外部的外部土坑部分；在頂部土坑部分的底部覆蓋有土工膜；在外部土坑部分中與外部基坑部分相鄰的側面和外部土坑部分的底部均覆蓋有土工膜；在外部土坑部分的底部固定有排水管。通過本實用新型實施例的膨脹土地基構造可以降低土方工程成本，縮短施工周期，更容易實現與控制，進而規避膨脹土地基對建筑物潛在的危害風險。
【專利說明】一種膨脹土地基構造
【技術領域】
[0001]本實用新型實施例涉及膨脹土地基【技術領域】，特別是涉及一種膨脹土地基構造。【背景技術】
[0002]膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石，為一種高塑性粘土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發育等特性，性質極不穩定。膨脹土地基常使建筑物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現，尤以低層平房嚴重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫、端部斜向裂縫和窗臺下水平裂縫，內、外山墻對稱或不對稱的倒八字形裂縫等；地坪則出現縱向長條和網格狀的裂縫。一般于建筑物完工后幾個月到五年中出現，對建筑物來講是一種病害性地基。
[0003]遇到膨脹土地基時，可以對膨脹土地基構造進行更改，常用的處理方法可以包括以下兩種:
[0004]( I)換土法
[0005]換土的方法是處理膨脹土最常見也很有效的方法，如圖1所示為換土前的膨脹土地基構造和換土后的膨脹土地基構造的對比圖。在換土前的膨脹土地基構造中填充的是膨脹土，首先挖除膨脹土地基中的膨脹土 101 ;然后在膨脹土地基中換填非膨脹土 201，形成換土后的膨脹土地基構造。
[0006]但是，非膨脹土的土源在項目區域內幾公里甚至十數公里范圍內都難以找到，對換填土的長距離運輸造成工程造價過高，而且存在土方工程施工工期長等不利因素。
[0007](2)復合地基法
[0008]復合地基法是采用水泥粉煤灰碎石樁、碎石樁和石灰樁等復合地基樁的處理辦法來進行部分置換的施工方法。如圖2和圖3所示，分別為通過復合地基法改造后的膨脹土地基構造的復合地基樁的平面圖和剖面圖。圖2中每個圓圈表示一個復合地基樁。圖3中在復合地基樁的頂部為級配砂石褥墊層301，復合地基樁302穿過膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線(圖3中位于上方的水平虛線)和膨脹土與非膨脹土地基分界線(圖3中位于下方的水平虛線)。
[0009]這樣盡管對非膨脹置換回填土量的需求不大，但是，該種方法需要專門施工設備和專業施工隊伍，以及需要專門進行復合地基的施工質量控制與檢測工作，存在工程造價高、施工周期長、技術環節多等缺陷。
[0010]總之，雖然上述兩種方法對目前的膨脹土地基構造進行了更改，但是更改后的膨脹土地基構造仍然均存在工程造價高、施工周期長等缺點。
實用新型內容
[0011]本實用新型實施例所要解決的技術問題是提供一種膨脹土地基構造，以解決目前的膨脹土地基構造工程造價高、施工周期長的問題。[0012]為了解決上述問題，本實用新型公開了一種膨脹土地基構造，其特征在于，包括:
[0013]用于固定建筑基礎的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物內部的內部基坑部分；以及，
[0014]用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分頂部的頂部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分；
[0015]在所述頂部土坑部分的底部覆蓋有土工膜；
[0016]在所述外部土坑部分中與所述外部基坑部分相鄰的側面和所述外部土坑部分的底部均覆蓋有土工膜；
[0017]在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
[0018]可選地，在所述外部土坑部分的底部固定有一個或多個排水管，
[0019]當固定有一個排水管時，所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中間；
[0020]當固定有多個排水管時，所述多個排水管等間隔地排布在所述外部土坑部分的底部。
[0021]可選地，所述外部土坑部分的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下，所述外部土坑部分的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于1000毫米。
[0022]可選地，所述頂部土坑部分的深度大于等于500毫米。
[0023]可選地，所述基坑的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下，所述基坑的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于500毫米。
[0024]可選地，所述排水管為硬質聚氯乙烯雙壁波紋半滲排水管。
[0025]可選地，所述基坑采用級配砂石回填。
[0026]與現有技術相比，本實用新型實施例包括以下優點:
[0027]本實用新型提供了一種膨脹土地基構造，該膨脹土地基構造包括:用于固定建筑基礎的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物內部的內部基坑部分；以及，用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分頂部的頂部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分；在所述頂部土坑部分的底部覆蓋有土工膜；在所述外部土坑部分中與所述外部基坑部分相鄰的側面和所述外部土坑部分的底部均覆蓋有土工膜；在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
[0028]本實用新型一方面利用土工膜覆蓋在膨脹土地基的外側，從而可以隔絕大氣中的液相與氣相凝結水，避免其進入膨脹土地基內；另一方面通過排水管可以將建筑物下方的膨脹土地基以外的土壤中的液相水導流并排走。從而通過本實用新型實施例的膨脹土地基構造可以降低土方工程成本，縮短施工周期，更容易實現與控制，進而規避膨脹土地基對建筑物潛在的危害風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是現有技術中換土前的膨脹土地基構造和換土后的膨脹土地基構造的對比圖；
[0030]圖2是現有技術中通過復合地基法改造后的膨脹土地基構造的復合地基樁的平面圖；[0031]圖3是現有技術中通過復合地基法改造后的膨脹土地基構造的復合地基樁的剖面圖；
[0032]圖4是本實用新型所述的建筑物以及膨脹土地基構造的示意圖；
[0033]圖5是本實用新型所述的一種具體的膨脹土地基構造的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0035]由于膨脹土的性質極不穩定，因此膨脹土地基常使建筑物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，對建筑物來講是一種病害性地基。
[0036]因此，目前采用對膨脹土地基進行改造的方法布面上述問題。例如，可以采用換土法或者復合地基法對膨脹土地基構造進行更改。但是經過上述方法更改后的膨脹土地基構造仍然均存在工程造價高、施工周期長等缺點。
[0037]針對上述問題，本實用新型提出了一種膨脹土地基構造，該膨脹土地基構造在避免上述膨脹土地基對建筑物造成傷害的同時，還可以降低工程造價、縮短施工周期。
[0038]參照圖4，示出了本實用新型所述的建筑物以及膨脹土地基構造的示意圖。從圖4可以看出，在建筑物I的墻體底部都設置有本實用新型所述的膨脹土地基構造2，對于所述的膨脹土地基構造2的具體結構將在下面結合圖5進行詳細介紹。
[0039]需要說明的是，圖4為剖面圖，在實際應用中，在建筑物底部的四周都設置有所述膨脹土地基構造，即利用所述膨脹土地基構造將所述建筑物包圍起來。
[0040]下面，詳細介紹一下本實用新型實施例所述的膨脹土地基構造。
[0041]如圖5所示，為本實用新型實施例所述的一種具體的膨脹土地基構造的示意圖，所述膨脹土地基構造可以包括:基坑21、土坑22、土工膜23和排水管24。
[0042]本實用新型實施例中，所述基坑21用于固定建筑基礎(在圖5中基坑21的底部中間部分的長方形物體即為建筑基礎)。根據基坑與建筑物的位置關系可以將所述基坑21分為兩部分，即所述基坑21可以包括位于建筑物外部的外部基坑部分211和位于建筑物內部的內部基坑部分212。
[0043]對于所述基坑21可以采用級配砂石回填，級配砂石是指砂子或石子的粒度(顆粒大小)按一定的比例混合后用來做基礎或其他用途的混合材料，采用級配砂石回填可以使建筑基礎固定更加牢固。當然，還可以采用其它材料對所述基坑進行回填，例如粘性土、灰土等，本實用新型實施例對此并不加以限制。
[0044]所述土坑22用于固定土工膜23，即本實用新型實施例中是為了固定土工膜23開挖的土坑，將所述土坑回填之后即可將所述土工膜固定住。根據土坑與基坑的位置關系可以將所述土坑22分為兩部分，即所述土坑22可以包括位于所述外部基坑部分211頂部的頂部土坑部分221和位于所述外部基坑部分211外部的外部土坑部分222。
[0045]對于所述土坑22可以采用一般土回填，對于土性的要求不高。一般土(回填工程用土)可以包括:黏土、粉質黏土、砂土、粉土，等等。當然，還可以采用其它材料對所述土坑進行回填，本實用新型實施例對此并不加以限制。
[0046]本實用新型實施例中，主要是在膨脹土地基中設置了土工膜和排水管，通過土工膜可以隔絕大氣中的大氣中的氣相與液相水，從而避免水進入膨脹土地基，通過排水管可以將建筑物下方地基土以外的土壤中的液相水導流排走，進一步隔絕液相水對膨脹土地基的影響。
[0047]所述土工膜設置在土坑22中，具體的，在所述頂部土坑部分221的底部覆蓋有土工膜23 ;在所述外部土坑部分222中與所述外部基坑部分211相鄰的側面和所述外部土坑部分222的底部均覆蓋有土工膜23。在將土工膜覆蓋在上述部分之后，對所述土坑22進行回填，回填之后即可將所述土工膜固定。
[0048]土工膜是以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料，主要分為:低密度聚乙烯(LDPE) 土工膜、高密度聚乙烯(HDPE) 土工膜和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 土工膜。本實用新型實施例中可以采用上述任何一種土工膜，對此并不加以限制。
[0049]優選的，本實用新型實施例中還可以采用復合土工膜，以提高土工膜的作用。復合土工膜是用土工織物與土工膜復合而成的不透水材料，它主要用于防滲，復合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4-6m,重量為200-1500g/m2,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，能滿足水利、市政、建筑、交通、地鐵、隧道等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，故可在常規溫度環境中使用。
[0050]所述排水管也設置在土坑22中，具體的，在所述外部土坑部分222的底部固定有排水管24。本實用新型實施例中，在所述外部土坑部分的底部可以固定有一個或多個排水管。當固定有一個排水管時，可以將所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中間；當固定有多個排水管時，可以將所述多個排水管等間隔地排布在所述外部土坑部分的底部。優選的，為了節約成本，可以僅僅設置一個排水管，這一個排水管即可達到排水的目的。
[0051 ] 本實用新型實施例中，所述排水管可以為硬質聚氯乙烯(PVC-U)雙壁波紋半滲排水管，PVC-U雙壁波紋半滲排水管僅允許水通過，砂土等則擋在滲管外，滲管可以將隔絕區(即建筑物下方地基土)以外的土壤中的液相水導流并排走，從而避免水流進入膨脹土地基而對其產生影響。
[0052]當然，還可以采用其它類型的排水管，只要能夠達到半滲排水的目的即可，例如可以采用聚乙烯(PE)雙壁波紋管排水管，本實用新型實施例對此并不加以限制。
[0053]優選的，本實用新型實施例中所述頂部土坑部分的深度大于等于500毫米。
[0054]為了降低大氣對膨脹土地基的影響，本實用新型實施例中所設置的土工膜要穿過膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線(圖5中基坑21穿過和土坑22的水平虛線即為所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線)，所述大氣影響急劇深度是指大氣影響特別顯著的深度，在該深度標高線以下，膨脹土基本不受外界大氣的影響。因此，本實用新型實施例中，所述外部土坑部分的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下。優選的，可以設置所述外部土坑部分的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于1000毫米。
[0055]并且,為了使建筑基礎更加穩固，減小大氣對建筑基礎下方的地基土的影響，本實用新型實施例中還要設置基礎埋深大于大氣急劇影響深度，即設置所述基坑的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下。優選的，所述基坑的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于500毫米。
[0056]本實用新型一方面利用土工膜覆蓋在膨脹土地基的外側，從而可以隔絕大氣中的液相與氣相凝結水，避免其進入膨脹土地基內；另一方面通過排水管可以將建筑物下方的膨脹土地基以外的土壤中的液相水導流并排走。從而本實用新型實施例所述的膨脹土地基構造所需土方工程量小，對施工設備要求不高，相比換土方法和復合地基法處理膨脹土工期短，對回填土源的特性要求也不高，對施工人員的專業要求不高，施工技術控制容易、施工質量容易得到保證，對基坑周圍出現的表層土壤滯水還可以導流排走從而避免對膨脹土地基的侵害，進而規避膨脹土地基對建筑物潛在的危害風險。
[0057]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0058]以上對本實用新型所提供的一種膨脹土地基構造，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。`
【權利要求】
1.一種膨脹土地基構造，其特征在于，包括: 用于固定建筑基礎的基坑，所述基坑包括位于建筑物外部的外部基坑部分和位于建筑物內部的內部基坑部分；以及， 用于固定土工膜的土坑，所述土坑包括位于所述外部基坑部分頂部的頂部土坑部分和位于所述外部基坑部分外部的外部土坑部分； 在所述頂部土坑部分的底部覆蓋有土工膜； 在所述外部土坑部分中與所述外部基坑部分相鄰的側面和所述外部土坑部分的底部均覆蓋有土工膜； 在所述外部土坑部分的底部固定有排水管。
2.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，在所述外部土坑部分的底部固定有一個或多個排水管， 當固定有一個排水管時，所述排水管固定在所述外部土坑部分底部的中間； 當固定有多個排水管時，所述多個排水管等間隔地排布在所述外部土坑部分的底部。
3.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，所述外部土坑部分的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下，所述外部土坑部分的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于1000毫米。
4.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，所述頂部土坑部分的深度大于等于500毫米。
5.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，所述基坑的底部位于膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線以下，所述基坑的底部與所述膨脹土地基大氣影響急劇深度標高線之間的距離大于等于500毫米。
6.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，所述排水管為硬質聚氯乙烯雙壁波紋半滲排水管。
7.根據權利要求1所述的膨脹土地基構造，其特征在于，所述基坑采用級配砂石回填。
【文檔編號】E02D3/00GK203498819SQ201320516539
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】安勇 申請人:中工國際工程股份有限公司