本发明涉及桩基施工，尤其涉及一种用于存在地下空洞地区的桩基结构及施工方法。
背景技术：
1、桩基建设在不同的施工环境中会遇到各种难题，像溶洞地区这样的在地表下层存在空洞的地质环境中桩基施工将因空洞部分削弱其承载力，甚至存在桩基塌陷的安全隐患。因此，在存在地下溶洞的地区设置桩基时，通常会采用溶洞注浆填充或者增加桩长的处理方法增强桩基施工底部的受力支撑，针对溶洞范围小且深度小的情况，这两种处理方法尚能使桩基稳固且不会造成过高经济成本；而针对溶洞深度较深且范围较大的情况，若仍采用填充的处理方法，填充量过大将造成经济成本剧增，如果采用加长桩的方法，桩长加长过多也会造成较大的浪费。
2、基于溶洞地区的特殊地质条件以及桩基施工需求，有必要提出一种桩基结构以解决现有的处理方法所存在的成本高昂问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种用于存在地下空洞地区的拉索式桩基结构及其施工方法，以解决现有技术中在溶洞地区进行桩基施工存在的成本高昂的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于存在地下空洞地区的拉索式桩基结构，所述拉索式桩基结构包括桩基、锚固件和拉索组件，所述锚固件设置在所述桩基的底部或所述桩基的周向上，并距空洞顶部的预设高度以上，所述拉索组件包括若干拉索和若干地表锚块，每根拉索的一端与锚固件连接、另一端延伸至地表与一个地表锚块连接构成一组拉索载荷；
3、若干地表锚块分布在以所述桩基为中心、以预设长度为半径的地表圆周上，且相邻的地表锚块在所述地表圆周上以预设圆心角均匀设置。
4、可选地，所述锚固件为固托盘式锚固件或嵌入式锚固件，所述托盘式锚固件可分离地固定在所述桩基的底部断面，所述嵌入式锚固件设置在所述桩基的周向上，所述托盘式锚固件和所述嵌入式锚固件均包括供若干拉索固定的锚固耳。
5、可选地，所述拉索组件还包括若干拉索管道，每个拉索管道供一根拉索穿过并对所述地表锚块与所述锚固件之间的拉索形成包裹。
6、可选地，所述预设长度至少包括第一预设长度和第二预设长度，若干地表锚块分布在由所述第一预设长度和所述第二预设长度形成的第一地表圆周和第二地表圆周上，且相邻的地表锚块分别在所述第一地表圆周和所述第二地表圆周上以第一预设圆心角和/或第二预设圆心角均匀设置。
7、可选地，每根拉索上均配置有应力检测件，用于检测所述拉索的张力变化。
8、另一方面，本发明还提供一种拉索式桩基结构的施工方法，所述施工方法用于建造如前所述的拉索式桩基结构，所述施工方法包括：
9、在指定位置桩基成孔，形成所述拉索式桩基结构的基准桩孔；其中，所述基准桩孔预埋有所述锚固件并测量出所述锚固件的预埋深度h；
10、根据拉索的需求数量n计算拉索的倾斜角度α；其中，地表锚块的需求数量与所述拉索的需求数量n相等，所述倾斜角度α为所述桩基的轴径与每根拉索之间的夹角；
11、根据所述倾斜角度α计算所述预设长度r并确定所述地表锚块的分布位置；其中，所述预设长度r为所述地表锚块所在的地表圆周的半径；
12、在每个地表锚块的分布位置从地面以所述倾斜角度α向所述基准桩孔钻孔形成拉索通道；
13、将每根拉索的一端均固定在所述锚固件上、另一端通过所述拉索通道固定在对应位置的地表锚块上。
14、可选地，所述根据拉索的需求数量n计算拉索的倾斜角度α，包括：
15、测算所述拉索式桩基结构的轴向受压承载力特征值ra；
16、根据所述轴向受压承载力特征值ra，确定拉索的需求数量n；其中，每根拉索的最大承载力为t；
17、根据所述拉索的需求数量n计算所述倾斜角度α；其中，所述倾斜角度α通过下式计算：
18、ra＝ff+n+n×t×cosa；
19、其中，ff为桩基周向土摩擦力，n为桩基端部土承载力。
20、可选地，所述根据所述倾斜角度α计算所述预设长度r并确定所述地表锚块的分布位置，包括：
21、通过下式计算所述预设长度r：
22、
23、根据所述拉索的需求数量n以及所述预设长度r确定地表锚块的分布位置；其中，相邻的拉索在所述地表圆周上形成的圆心的圆心角为
24、可选地，所述在指定位置桩基成孔，形成所述拉索式桩基结构的基准桩孔，之前还包括：
25、测定空洞顶部位置，并在所述空洞顶部上方预留所述预设高度h作为所述基准桩孔的最大探深。
26、可选地，所述将每根拉索的一端均固定在所述锚固件上、另一端通过所述拉索通道固定在对应位置的地表锚块上，之后还包括：
27、浇筑桩基混凝土，达到预设强度后张拉并锚固每根拉索。
28、本发明的桩基结构相比现有的地下空洞地区施工桩基，至少具有以下有益效果：通过拉索组件自桩基底部或周向上至地表锚块的斜向延伸，提供了桩基的纵向支撑力，有效分散了桩基端部或底部的岩土承载、减轻桩基直接承受的压力，避免过大的桩基载荷压穿空洞顶部造成塌陷，拉索组件对桩基的辅助支撑，从受力角度平衡桩基结构并增强其稳固性，可以直接避免对空洞填实或是增加桩长这些保证桩基稳定的处理方式所导致的成本增加问题，有效提高经济效率的同时，还能保证桩基结构的稳定性，且本发明的拉索式桩基结构在施工时操作方便简单，在应对地下空洞地区的桩基施工时也能适应复杂的地表环境。
1.一种用于存在地下空洞地区的拉索式桩基结构，其特征在于，所述拉索式桩基结构包括桩基、锚固件和拉索组件，所述锚固件设置在所述桩基的底部或所述桩基的周向上，并距空洞顶部的预设高度以上，所述拉索组件包括若干拉索和若干地表锚块，每根拉索的一端与锚固件连接、另一端延伸至地表与一个地表锚块连接构成一组拉索载荷；
2.根据权利要求1所述的拉索式桩基结构，其特征在于，所述锚固件为托盘式锚固件或嵌入式锚固件，所述托盘式锚固件可分离地固定在所述桩基的底部断面，所述嵌入式锚固件设置在所述桩基的周向上，所述托盘式锚固件和所述嵌入式锚固件均包括供若干拉索固定的锚固耳。
3.根据权利要求1所述的拉索式桩基结构，其特征在于，所述拉索组件还包括若干拉索管道，每个拉索管道供一根拉索穿过并对所述地表锚块与所述锚固件之间的拉索形成包裹。
4.根据权利要求1所述的拉索式桩基结构，其特征在于，所述预设长度至少包括第一预设长度和第二预设长度，若干地表锚块分布在由所述第一预设长度和所述第二预设长度形成的第一地表圆周和第二地表圆周上，且相邻的地表锚块分别在所述第一地表圆周和所述第二地表圆周上以第一预设圆心角和/或第二预设圆心角均匀设置。
5.根据权利要求1所述的拉索式桩基结构，其特征在于，每根拉索上均配置有应力检测件，用于检测所述拉索的张力变化。
6.一种拉索式桩基结构的施工方法，所述施工方法用于建造如权利要求1～5所述的拉索式桩基结构，其特征在于，所述施工方法包括：
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述根据拉索的需求数量n计算拉索的倾斜角度α，包括：
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述根据所述倾斜角度α计算所述预设长度r并确定所述地表锚块的分布位置，包括：
9.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述在指定位置桩基成孔，形成所述拉索式桩基结构的基准桩孔，之前还包括：
10.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述将每根拉索的一端均固定在所述锚固件上、另一端通过所述拉索通道固定在对应位置的地表锚块上，之后还包括：
