一种基础结构及其施工方法与流程

本技术涉及建筑基础施工领域，尤其是涉及一种基础结构及其施工方法。

背景技术：

1、建筑荷载需要通过基础均匀地传递至地基，以确保建筑的稳定性。在现有相关技术中，施工基础时，首先需要在地基开挖基础槽，然后在基础槽内浇筑垫层，最后在基础槽内浇筑成型基础。基础成型后，在基础的顶部和地基的顶部浇筑建筑底板和建筑梁柱。

2、针对上述中的相关技术，当基础底部的土体自上而下依次为软土层、黏土层以及倾斜设置的基岩时，软土层和黏土层易在建筑荷载的作用下变形，使得基础和建筑一同朝基岩的倾斜方向倾斜。

技术实现思路

1、为了使得建筑不易倾斜，本技术提供一种基础结构。

2、本技术提供的一种基础结构采用如下的技术方案：

3、一种基础结构，包括基岩、黏土层、软土层、建筑基础以及管桩；

4、所述基岩其中一侧的标高大于自身另外一侧的标高，且所述基岩标高大的一侧与自身标高小的一侧沿第一水平方向分布，并且所述基岩自标高大的一侧朝标高小的一侧倾斜设置；

5、所述黏土层位于基岩的顶部，所述软土层位于黏土层的顶部；

6、所述建筑基础位于软土层的顶部，所述管桩沿竖直方向设置，所述管桩的顶部固定连接于建筑基础；

7、所述黏土层的底部开设有爆扩腔室，所述爆扩腔室的腔径尺寸大于管桩的外径尺寸，所述管桩的底部位于爆扩腔室内；

8、所述爆扩腔室的内部填充有扩大端头，所述扩大端头的材料为混凝土，所述扩大端头固定连接于管桩的底部。

9、通过采用上述技术方案，其一，管桩为在工程预制后再输送至施工现场，减少了现场的湿作业量。另外，管桩的打入软土层和黏土层的难度低，有利于确保施工效率。

10、其二，扩大端头使得管桩得以更稳定地将自身荷载传递至基岩，有利于确保管桩的承载力，进而使得基础不易朝基岩的倾斜方向倾斜，从而使得建筑建筑不易倾斜。

11、可选的，所述建筑基础包括若干横向基础梁和若干纵向基础梁；

12、若干所述横向基础梁沿第一水平方向分布，且若干所述横向基础梁均沿第二水平方向延伸；

13、若干所述纵向基础梁沿第二水平方向分布，且若干所述纵向基础梁均沿第一水平方向延伸；

14、所述横向基础梁固定连接于纵向基础梁；

15、所述管桩设有若干，若干所述管桩分为第一排和第二排，所述第一排管桩和第二排管桩沿第一水平方向分布，且所述第一排管桩相较于第二排管桩靠近基岩标高小的一侧设置；

16、所述第一排管桩沿第二水平方向分布，所述第二排管桩沿第二水平方向分布。

17、通过采用上述技术方案，其一，管桩对横向基础梁和纵向基础梁进行支撑，使得横向基础梁和纵向基础不易因软土承载力小而出现较大沉降，从而使得横向基础梁和纵向基础梁均不易倾斜。

18、其二，横向基础梁和纵向基础梁相互固定连接，保证了若干管桩的整体稳定性，减少了个别管桩在建筑荷载作用下破坏的情况的发生。

19、其三，第一排管桩和第二排管桩同时对基础进行支撑，确保了第一排管桩和第二排管桩的抗倾覆能力，从而使得横向基础梁和纵向基础梁均不易倾斜。

20、可选的，两相邻所述第一排管桩的桩间距小于两相邻第二排管桩的桩间距。

21、通过采用上述技术方案，其一，第二排管桩的桩间距较小，使得位于横向基础梁和纵向基础梁底部的黏土和软土，不易沿着基岩的顶部整体滑移至第一排管桩的外侧。

22、其二，第二排管桩的桩间距较小还充分利用了挤土效应进一步确保了软土层的密实度，从而保证了软土层和黏土层的承载力，使得横向基础梁和纵向基础梁均不易倾斜。

23、可选的，所述纵向基础梁其中一端的底部面积尺寸大于自身另外一端的底部面积尺寸，且所述纵向基础梁底部面积尺寸大的一端靠近基岩标高小的一侧设置；

24、其中一部分所述横向基础梁的底部面积尺寸大于另外一部分横向基础梁的底部面积尺寸，且底部面积尺寸大的所述横向基础梁靠近靠近基岩标高小的一侧设置。

25、通过采用上述技术方案，纵向基础梁和横向基础梁与软土层之间的作用面积尺寸较大，使得软土层的单位荷载较小，进而减少了软土层的单位沉降量，从而减少横向基础梁和纵向基础梁因沉降不均匀而倾斜。

26、可选的，所述软土层的顶部覆设有砂石过渡层，所述砂石过渡层的顶部覆设有垫层，所述建筑基础浇筑成型于垫层的顶部。

27、通过采用上述技术方案，其一，建筑基础通过垫层作用于砂石过渡层，使得建筑基础在出现倾斜后自主地通过砂石过渡层调整荷载分布，从而使得荷载均匀地传递至软土层和黏土层。

28、其二，考虑到管桩的设计和施工误差，建筑基础通过砂石过渡层进行自主调整，还使得建筑基础不易因管桩的支撑能力过强，而沿着与基岩倾斜方向相反的方向倾斜，从而允许施工和设计与实际工况出现误差。

29、可选的，所述管桩的底部固定安装有刚性桩尖，所述刚性桩尖的底部面积尺寸大于自身的顶部面积尺寸，且所述刚性桩尖的底部平直设置。

30、通过采用上述技术方案，相较于底部呈尖角设置的刚性桩尖，在保证管桩通过刚性桩尖快速打入土体的前提下，确保刚性桩尖能够与基岩或扩大端头之间产生足够的端承力，从而确保了管桩的承载力。

31、可选的，所述管桩的底部外周面开设有若干连接槽，若干所述连接槽沿管桩的长度方向分布，且若干所述连接槽绕管桩的轴线方向周向延伸。

32、通过采用上述技术方案，若干连接槽增加了扩大端头与管桩之间的接触面积，从而便于确保管桩与扩大端头之间的连接稳定性。

33、本技术还提供一种基础结构的施工方法，采用如下的技术方案：

34、一种基础结构的施工方法，包括以下步骤：

35、s1、在软土层的顶部钻设引孔；

36、所述引孔的底部沿竖直方向延伸至黏土层的底部；

37、s2、在所述引孔的底部爆破开设爆扩腔室；

38、s3、通过所述引孔向爆扩腔室内灌注混凝土；

39、向所述爆扩腔室内灌注的混凝土的顶部标高大于爆扩腔室的顶部标高；

40、s4、在所述爆扩腔室内的混凝土初凝之前，将管桩沿竖直方向打入爆扩腔室；

41、所述管桩的外径尺寸小于爆扩腔室的腔径尺寸；

42、s5、在所述管桩的顶部施工建筑基础。

43、通过采用上述技术方案，其一，管桩打入爆扩腔室后，管桩与爆扩腔室内成型的扩大端头固定连接，使得管桩与扩大端头协同对建筑基础进行支撑，从而使得建筑基础不易倾斜。

44、其二，管桩打入爆扩腔室后，将爆扩腔室内的混凝土挤压至爆扩腔室内壁的爆破裂缝内，使得爆破裂缝被混凝土填充，有利于保证黏土层或软土层在开设爆扩腔室后不易因裂缝发育而出现变形，从而减少建筑倾斜的情况的发生。

45、其三，引孔的钻设垂直度一般较易把控，相较于直接将管桩沿竖直方向打入爆扩腔室，通过引孔将管桩打入爆扩腔室，管桩更易沿着强度较低的引孔附近的区域被打入爆扩腔室，从而有利于确保管桩的打入垂直度。

46、可选的，在所述s3步骤中，向所述爆扩腔室内灌注的混凝土的骨料的粒径小于或等于10mm。

47、通过采用上述技术方案，其一，在配合比相同的情况下，粒径小于或等于10mm的骨料所对应的混凝土强度较高。

48、其二，粒径小于或等于10mm的骨料所对应的混凝土流动性更强，更易自引孔被灌注至爆扩腔室内，有利于减少引孔被混凝土阻塞的情况的发生。

49、其三，流动性更强的混凝土更易渗透至爆扩腔室内壁的爆破裂缝内，从而确保爆扩裂缝被混凝土充分地填充。

50、可选的，在所述s3步骤中，通过所述引孔向爆扩腔室内灌注混凝土之前，先将刚性护筒打入黏土层和软土层；

51、所述刚性护筒的内部开设有护筒腔室，所述护筒腔室沿刚性护筒的长度方向贯穿设置；

52、将所述刚性护筒打入软土层和黏土层后，所述刚性护筒沿竖直方向设置，且所述护筒腔室连通于引孔，并且所述刚性护筒的底部靠近爆扩腔室设置。

53、通过采用上述技术方案，刚性护筒使得在引孔的底部爆破开设爆扩腔室时，引孔的顶部内壁不易因爆炸产生的冲击而塌孔，从而减少二次钻设引孔的情况的发生。

54、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

55、1.其一，管桩为在工程预制后再输送至施工现场，减少了现场的湿作业量。另外，管桩的打入软土层和黏土层的难度低，有利于确保施工效率。

56、其二，扩大端头使得管桩得以更稳定地将自身荷载传递至基岩，有利于确保管桩的承载力，进而使得基础不易朝基岩的倾斜方向倾斜，从而使得建筑建筑不易倾斜。

57、2.其一，建筑基础通过垫层作用于砂石过渡层，使得建筑基础在出现倾斜后自主地通过砂石过渡层调整荷载分布，从而使得荷载均匀地传递至软土层和黏土层。

58、其二，考虑到管桩的设计和施工误差，建筑基础通过砂石过渡层进行自主调整，还使得建筑基础不易因管桩的支撑能力过强，而沿着与基岩倾斜方向相反的方向倾斜，从而允许施工和设计与实际工况出现误差。

59、3.其一，管桩打入爆扩腔室后，管桩与爆扩腔室内成型的扩大端头固定连接，使得管桩与扩大端头协同对建筑基础进行支撑，从而使得建筑基础不易倾斜。

60、其二，管桩打入爆扩腔室后，将爆扩腔室内的混凝土挤压至爆扩腔室内壁的爆破裂缝内，使得爆破裂缝被混凝土填充，有利于保证黏土层或软土层在开设爆扩腔室后不易因裂缝发育而出现变形，从而减少建筑倾斜的情况的发生。

61、其三，引孔的钻设垂直度一般较易把控，相较于直接将管桩沿竖直方向打入爆扩腔室，通过引孔将管桩打入爆扩腔室，管桩更易沿着强度较低的引孔附近的区域被打入爆扩腔室，从而有利于确保管桩的打入垂直度。