1.本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础及其施工方法。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展和电网建设范围的不断拓宽，输电线路不可避免的需要跨越山区，山区地质地形条件较为复杂，岩石地基分布广泛且上部多有一定的覆盖土层，形成上土下岩地层形式。其特点是上部土层或风化岩石承载力较弱，下层基岩完整性较好，承载力较强，根据这种特性，通常在该地区采用岩石嵌固基础、挖孔桩基础和岩石锚杆基础等型式，将上部结构荷载通过基础传递到基岩上。但岩石嵌固基础和挖孔桩基础开挖工程量较大，山区施工困难，而岩石锚杆基础对岩石质量要求较高，且上土下岩地区施工方法也较为复杂。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础及其施工方法，主要目的是为了解决现有技术所存在的不足之处。
4.为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
5.一方面，本发明提供了一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础，其包括：基础承载台和多个锚栓；
6.所述基础承载台浇筑在基岩上表面，所述基础承载台内预埋有环形钢筋骨架，所述基础承载台和基岩设有一体贯通的多个钻孔，多个所述钻孔位于所述环形钢筋骨架的中心区域；
7.多个所述锚栓的下端侧分别贴焊有锚筋，每一个所述锚栓的下端对应插放于其中一个所述钻孔内，所述锚栓通过灌浆料与所述基础承载台和所述基岩连成整体。
8.本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
9.可选的，每一个所述锚栓的下端侧分别贴焊有两个锚筋，两个所述锚筋关于所述锚栓的中轴线对称。
10.可选的，所述基础承载台的上端面和基岩上方土体表面平齐。
11.可选的，所述钻孔在基岩内的深度为3至4米。
12.可选的，所述基础承载台和基岩之间浇筑有基础垫层。
13.另一方面，本发明还提供了一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础的施工方法，包括如下步骤：
14.(1)首先挖开基岩上方所覆土体直至露出基岩，在基岩上表面设置一个基础平整面，在基岩上表面沿基础平整面挖出一个凹槽，在凹槽内浇筑基础垫层；
15.(2)在基础垫层上表面放置环形钢筋骨架，然后浇筑基础承载台，以使环形钢筋骨架被预埋于基础承载台内，对基础承载台进行养护；
16.(3)待基础承载台经过养护使其强度达到工程标准，利用机具对基础承载台、基础垫层和基岩进行钻孔，所述钻孔位于基岩内的部分为第一钻孔，所述钻孔位于基础承载台内的部分为第二钻孔；
17.(4)在锚栓的下端侧贴焊锚筋，将锚栓插入钻孔，先对第一钻孔的内部空间浇注灌浆料，以使锚栓通过灌浆料与基岩连成整体；
18.(5)通过千斤顶张拉机构对锚栓施加向上的预应力，然后再对第二钻孔的内部空间浇注灌浆料，以使锚栓通过灌浆料与基础承载台连成整体，在锚栓的上端连接锚板，以使锚板贴紧所述基础承载台的上表面，然后拆除千斤顶张拉机构。
19.借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
20.首先，环形钢筋骨架预埋于基础承载台内，多个钻孔位于环形钢筋骨架的中心区域。通过这样的设计，环形钢筋骨架的内直径是确定值，当基础承载台浇注完成后，环形钢筋骨架的中心区域在基础承载台内的位置也就确定了，对基础承载台进行钻孔作业时，只要将钻孔的范围控制在该中心区域内，就可以避免电钻钻杆破坏环形钢筋骨架结构。
21.其次，多个锚栓下端侧分别贴焊有锚筋，增加了锚栓下端侧和基岩的接触面积，提高了锚栓在基岩内的牢固程度。当输电杆塔的塔腿通过螺母固定连接于锚栓的上端后，输电杆塔能够固定地更加稳固。
22.本方案的基础不需要开挖较大的岩石工程量，对岩石质量要求不高，能够较好适应上土下岩地区的自然环境。
附图说明
23.图1为本发明实施例提供的一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础的侧视剖面图；
24.图2为本发明实施例提供的千斤顶机构对锚栓施加预应力的状态图；
25.图3为图1中a部分的放大图；
26.图4为图2中b部分的放大图。
27.说明书附图中的附图标记包括：基础承载台1、锚栓2、基岩3、钻孔4、锚筋5、基础垫层6、第一钻孔401、第二钻孔402、千斤顶7、槽钢梁8、锚板9、第一通孔10、第二通孔11、第一螺帽12、第二螺帽13、土体14。
具体实施方式
28.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
29.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
30.如图1和图3所示，一方面，本发明的一个实施例提供的一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础，其包括：基础承载台1和多个锚栓2；
31.所述基础承载台1浇筑在基岩3上表面，所述基础承载台1内预埋有环形钢筋骨架，所述基础承载台1和基岩3设有一体贯通的多个钻孔4，多个所述钻孔4位于所述环形钢筋骨
架的中心区域；
32.多个所述锚栓2的下端侧分别贴焊有锚筋5，每一个所述锚栓2的下端对应插放于其中一个所述钻孔4内，所述锚栓2通过灌浆料与所述基础承载台1和所述基岩3连成整体。
33.适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础工作过程如下:
34.首先，环形钢筋骨架预埋于基础承载台1内，多个钻孔4位于环形钢筋骨架的中心区域。通过这样的设计，环形钢筋骨架的内直径是确定值，当基础承载台1浇注完成后，环形钢筋骨架的中心区域在基础承载台1内的位置也就确定了，对基础承载台1进行钻孔4作业时，只要将钻孔4的范围控制在该中心区域内，就可以避免电钻钻杆破坏环形钢筋骨架结构。
35.其次，多个锚栓2下端侧分别贴焊有锚筋5，增加了锚栓2下端侧和基岩3的接触面积，提高了锚栓2在基岩3内的牢固程度。当输电杆塔的塔腿通过螺母固定连接于锚栓2的上端后，输电杆塔能够固定地更加稳固。
36.在本发明的技术方案中，施工本基础不需要开挖较大的岩石工程量，对岩石质量要求不高，能够较好适应上土下岩地区的自然环境。
37.具体的,锚栓2上端露出基础承载台1上表面一定长度，锚栓2的上端设有螺纹，便于连接螺帽，以固定输电杆塔的塔腿。
38.具体的，环形钢筋骨架包括多根环形纵筋和沿纵筋的延伸方向排列的多个箍筋构成，多个箍筋分别绑扎于多根纵筋的外围。
39.具体的，当基础承载台1浇注完毕后，施工人员向基础承载台1的周侧回填土体14，并夯实土体14，以提高基础承载台1在土体14内的稳定性。
40.如图3所示，在具体实施方式中，每一个所述锚栓2的下端侧分别贴焊有两个锚筋5，两个所述锚筋5关于所述锚栓2的中轴线对称。
41.在本实施方式中，具体的，当本基础浇注成型，并固定安装输电杆塔的塔腿后，锚栓2的下端两侧分别通过锚筋5增加和基岩3的紧固性能，基岩3可以自锚栓2下端相对侧对锚栓2施加向下的拉力，相对于上一实时方式，进一步提高杆塔在基础上的稳定性。
42.如图1所示，在具体实施方式中，所述基础承载台1的上端面和基岩3上方土体14表面平齐。
43.在本实施方式中，具体的，如果基础承载台1的上端面的高度低于土体14表面的高度，土体14容易覆盖输电杆塔的塔腿；如果基础承载台1的上端面高度高于土体14表面的高度，土体14不能充分接触基础承载台1的周侧面，从而不能稳定挤紧基础承载台1的周侧面。
44.在具体实施方式中，所述钻孔4在基岩3内的深度为3至4米。
45.在本实施方式中，具体的，当锚栓2插放于钻孔4内，并通过灌浆料与所述基础承载台1和所述基岩3连成整体后，锚栓2嵌入基岩3内的深度也就达到了3至4米，这个嵌入深度足以保证锚栓2在基岩3内的稳固性能。
46.如图1所示，在具体实施方式中，所述基础承载台1和基岩3之间浇筑有基础垫层6。
47.在本实施方式中，具体的，因为施工人员挖开基岩3上方所覆盖土体14后，漏出的基岩3表面一般是凹凸不平的，所以现在基岩3上表面使用水泥浇筑基础垫层6，以使基础垫层6上表面形成平面，便于将环形钢筋骨架平稳放置于基础垫层6的上表面，在此基础上，再浇筑基础承载台1，可以保证环形钢筋骨架的中轴线重合于基础承载台1的中轴线，这样便
于施工人员钻孔4时，把握钻杆的延伸方向和环形钢筋骨架的中轴线方向平行。
48.另一方面，本发明的另一个实施例还提供了一种适用于上土下岩地层的混凝土墩锚基础的施工方法，包括如下步骤：
49.(1)首先挖开基岩3上方所覆土体14直至露出基岩3，在基岩3上表面设置一个基础平整面，在基岩3上表面沿基础平整面挖出一个凹槽，在凹槽内浇筑基础垫层6；
50.(2)在基础垫层6上表面放置环形钢筋骨架，然后浇筑基础承载台1，以使环形钢筋骨架被预埋于基础承载台1内，对基础承载台1进行养护；
51.(3)待基础承载台1经过养护使其强度达到工程标准，利用机具对基础承载台1、基础垫层6和基岩3进行钻孔4，所述钻孔4位于基岩3内的部分为第一钻孔401，所述钻孔4位于基础承载台1内的部分为第二钻孔402；
52.(4)在锚栓2的下端侧贴焊锚筋5，将锚栓2插入钻孔4，先对第一钻孔401的内部空间浇注灌浆料，以使锚栓2通过灌浆料与基岩3连成整体；
53.(5)通过千斤顶7张拉机构对锚栓2施加向上的预应力，然后再对第二钻孔402的内部空间浇注灌浆料，以使锚栓2通过灌浆料与基础承载台1连成整体，在锚栓2的上端连接锚板9，以使锚板9贴紧所述基础承载台1的上表面，然后拆除千斤顶7张拉机构。
54.如图2和图4所示，具体的，在步骤(5)中，千斤顶7机构包括两个千斤顶7和一个槽钢梁8，锚板9表面设有第一通孔10，槽钢梁8的中部设有第二通孔11。
55.使用千斤顶7机构对锚栓2施加向上预应力的过程如下：
56.锚栓2的上端先穿过第一通孔10，再螺纹连接第一螺帽12，然后锚栓2的上端再穿过第二通孔11，再使锚栓2的上端螺纹连接第二螺帽13，从而避免槽钢梁8脱离锚栓2。这时将两个千斤顶7分别放置于基础承载台1的上表面，以使两个千斤顶7抵至槽钢梁8的相对端下侧面，同时操作两个千斤顶7，以使槽钢梁8的两端同步升高，这样槽钢梁8逐渐向上抵紧第二螺帽13，从而最终将向上的预应力施加于锚栓2。
57.在上述操作完成后，将锚板9抬离基础承载台1上表面一定高度，第二钻孔402和锚栓2之间的间隙空间裸露出来，便于对该间隙空间浇注灌浆料，当灌浆料固化后，锚栓2和基础承载台1连成整体，然后放下锚板9，锚板9覆盖于基础承载台1的上表面，这时将第一螺帽12沿锚栓2轴向向下旋进，以使第一螺帽12抵紧锚板9，锚板9抵紧基础承载台1上表面。
58.这时撤除两个千斤顶7、第二螺帽13和槽钢梁8，千斤顶7机构对锚栓2的预应力消失，但锚板9、锚栓2和基础承载台1三者的位置关系不再改变，基岩3对锚栓2的下拉力不会消失，该下拉力通过锚栓2和锚板9使基础承载台1和基岩3进一步紧密贴合，增加了混凝土墩锚基础的整体稳定性。
59.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。