軟土地基建築物抵抗側向力的方法
2023-09-20 21:54:55
專利名稱：軟土地基建築物抵抗側向力的方法
技術領域：
本發明涉及巖土工程、建築工程，尤其涉及軟土地基建築物樁基工程中抵抗建築物側向力的方法。
背景技術：
軟土地基一般設置強度低、壓縮性高的軟弱土層，在軟土地基構築建築物，若對軟土地基不加處理，往往會發生地基失穩或者過量沉陷，導致建築物被破壞或不能正常使用。現有對軟土地基處理的技術中如中國專利申請號CN200710068309. 4所公開的 「一種水泥攪拌土帷幕植入預製鋼筋砼抗側向力樁的方法」，其採用在施工現場先用水泥攪拌機沿樁體的植入深度，視土質及擠土情況，全程攪拌土或上部止水帷幕部分攪拌土形成帷幕，然後用壓樁機植入樁體，使形成擋土止水圍護牆，其中樁體採用鋼筋砼預製T形/工字形樁，由於採用強力攪拌土或鑽機引孔注漿，原則上適用於各類土質的圍護工程。還有如中國專利號CN99237125. 2公開了 「施打土層錨杆、斜樁、不開挖埋管的錘擊裝置」，該專利技術是在土建工程中工業與民用建築的巖土工程中使用土層錨杆、斜樁、 不開挖埋管的錘擊裝置，本裝置由機座、塔架、卷揚機、衝擊錘、導軌組成，其特徵是導軌固定在大滑輪的上軸上，導軌可以在0 90°之間任意傾角轉動，衝擊錘下面焊有4個軸承的車輪，衝擊錘放在導軌上，被卷揚機拉動與放鬆，可以在導軌上下自由滾動衝擊鋼管，把粗細不等的鋼管，按不同的角度打入土中，該裝置的設備輕巧、可高低變化施工，可進入狹窄場地、山上、水下施工，無汙染、無振動、可無噪聲施工。另外，中國專利號CN97235911. 7公開了 「一種透空式防波提樁基」，其包含結構單元和連接結構單元的橫梁，至少兩排結構單元呈前，後交錯分布，結構單元由至少三根以下張上團、朝不同方向傾斜的、一端嵌固海底的單樁所組成的斜樁群以及位於單樁上部將所說的斜樁群上端固接成一體的樁帽組成。與現有技術相比，本實用新型具有在每延米提長耗用樁基斷面積相同的情況下，每延米提長的水平承受力卻提高四倍以上等優點。中國專利申請號CN92102906. 3涉及建築領域危險建築物的處理方法，在基礎出現沉陷或不均勻沉陷導致地基與基礎邊緣產生了剪切破壞，影響正常使用時，在基礎各個部位加以斜樁，若是不均勻沉陷，則先在基礎隆起多的一側開溝槽使建築物糾正到正常位置後，灌注樁體材料，並在隆起少(或下陷)的一側加斜樁，隆起多的一側少加斜樁，其溝槽位置、斜樁傾角、長度、多少，根據塑性理論求得，將基礎各部位的沉降量與沉降差控制在一定的許可範圍內，這樣就使危險建築物又能正常使用。上述專利技術中雖然在基礎各個部位加以斜樁處理危險建築物的處理方法、另外橋梁和碼頭等建築物也經常採取設置斜樁的方法抵抗側向力，這些設置斜樁的方法由於以下原因不能廣泛適用於工業和民用建築中(1)因建築物受正常的重力荷載作用向下沉降，斜樁頂部除受到壓力和剪切之外， 還產生彎曲變形，很容易因受力複雜且強度不足而破壞。(2)設置斜樁通常包括向建築物外側傾斜樁，斜樁可能超出建築物許可的平面範圍和深度範圍。(3)設置向建築物內側傾斜樁，建築物在正常的重力荷載作用下，兩側向內傾斜樁斜樁之間的基礎會產生較大的拉應力從而開裂破壞。
發明內容
本發明的目的提供一種軟土地基建築物抵抗側向力的方法，通過設置斜樁，可以有效提高建築物承受側向作用和荷載的能力；本方法可用於新建建築物，也可以用於加固已建建築物。為達到上述目的，本發明的技術方案是軟土地基建築物抵抗側向力的方法，在直樁上施工完成建築物及其基礎，建築物及其基礎的豎向重力荷載由直樁承受，待建築施工完成並且沉降穩定後，再從建築物外側向建築物下的基礎下方對稱斜向打入斜樁，斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側，並使斜樁頂部與基礎連接。進一步，本發明軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其包括如下步驟1)在新建建築物位置先施工設置直樁和對稱斜向打入斜樁；斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側；2)在直樁上施工建築物基礎，斜樁與建築物基礎斷開，並且預留出沉降高度；3)在建築物基礎上施工建築物；4)建築物施工完成並且沉降穩定後，再將斜樁的頂部與建築物基礎連接。又，本發明軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是，包括如下步驟1.在已建建築物下已經設置有建築物基礎及其下的直樁；2.在建築物基礎上完成建築物施工，並且沉降穩定後，再在建築物基礎之下對稱斜向打入打入斜樁，斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側。另外，所述的建築物基礎的形式為條形、或筏板形，或箱形。所述的斜樁採用單位橫截面積抗拉強度大於5MPa的樁。軟土地基建築物基礎增設向內傾斜樁，以抵抗側向力。斜樁頂部既能夠承受壓力， 也能夠承受拉力。建築物的豎向荷載作用下，建築物兩側向內傾斜樁之間的基礎拉應力可以被控制在強度允許範圍內；斜樁主要受到因側向荷載引起的軸向力，建築物在豎向重力荷載作用下沉降引起斜樁頂部的剪切和彎曲內力可以被控制在強度允許範圍內。本發明的有益效果1.本發明通過設置斜樁，可以有效提高建築物承受側向作用和荷載的能力，包括側向地震作用、側向土壓力、風荷載、爆炸荷載、撞擊作用等。2.斜樁能夠對稱布置，從而避免使建築物承受局部偏心荷載。3.本發明可用於新建建築物，也可以用於加固已建建築物。4.建築物及基礎的豎向重力荷載由直樁承受，沉降穩定後再將向內傾斜樁的頂部與基礎連接，斜樁主要受到因側向荷載引起的軸向力，因建築物沉降引起的斜樁頂部剪切和彎曲內力可以被控制在強度允許範圍內。5.因豎向重力荷載作用，建築物兩側向內傾斜樁之間的基礎拉應力可以被控制在強度允許範圍內，因而不會開裂。
圖1為本發明增設斜樁的建築物的示意圖；圖加 圖2c為本發明一實施例即新建建築物增設斜樁的示意圖；圖3a 圖3c為本發明另一實施例即已建建築物增設斜樁的示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。參見圖1，本發明軟土地基建築物抵抗側向力的方法，在直樁1上施工完成建築物 2及其基礎3，建築物1及其基礎3的豎向重力荷載由直樁1承受，待建築施工完成並且沉降穩定後，再從建築物2外側向建築物2下的基礎3下方對稱斜向打入斜樁4、5，斜樁4、5 頂部設置在建築物2外輪廓一側，其底部設置在建築物2外輪廓另一側，並使斜樁頂部與基礎3連接。待建築施工完成並且沉降穩定之後再在建築物下增設向內傾斜樁，使斜樁設置在建築物許可的平面範圍和深度範圍內，在建築物豎向重力荷載作用下建築物基礎和斜樁頂部產生的不利內力可以控制在允許範圍內，建築物的側向力由斜樁抵抗。實施例1參見圖加 圖2c，本發明方法用於新建建築物增設斜樁。1)在寬約IOm的新建建築物2位置先施工深約30m的直樁1和斜樁4、5 ；2)斜樁4、5頂部設置在建築物2外輪廓一側，其底部設置在建築物2外輪廓另一側，這樣斜樁4、5能夠布置在許可的建築物平面範圍內；斜樁4、5採用灌入混凝土的鋼管構件，其頂部既能夠承受壓力，也能夠承受拉力，其單位橫截面積抗拉強度大於5Mpa ；3)在直樁1上施工建築物基礎3，建築物基礎3的形式可以是條形、筏板形或箱形；斜樁4、5與建築物基礎3斷開，並且預留出沉降高度；4)在建築物基礎3上施工建築物2 ；5)建築物2施工完成並且沉降穩定後，再將斜樁4、5的頂部與基礎3連接。實施例2參見圖3a 圖3c，本發明方法用於已建建築物增設斜樁。1)在寬約IOm的已建建築物2下設置有建築物基礎3和深約30m的直樁1，基礎 3的形式可以是條形、筏板形或箱形；2)建築物2施工完成並且沉降穩定後再在建築物基礎3之下沉入深約30m的斜樁 4、5 ；3)斜樁4、5頂部設置在建築物2外輪廓一側，其底部設置在建築物2外輪廓另一側，這樣斜樁4、5能夠布置在許可的建築物平面範圍內；斜樁4、5採用灌入混凝土的鋼管構件，其頂部既能夠承受壓力，也能夠承受拉力；4)斜樁4、5的頂部與建築物基礎3連接.；本發明可推廣應用於軟土地區的建築工程和樁基工程中，有效提高建築物承受側向作用和荷載的能力。
權利要求
1.軟土地基建築物抵抗側向力的方法，在直樁上施工完成建築物及其基礎，建築物及其基礎的豎向重力荷載由直樁承受，待建築施工完成並且沉降穩定後，再從建築物外側向建築物下的基礎下方對稱斜向打入斜樁，斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側，並使斜樁頂部與基礎連接。
2.如權利要求1所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是，包括如下步驟1)在新建建築物位置先施工設置直樁和對稱斜向打入斜樁；斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側；2)在直樁上施工建築物基礎，斜樁與建築物基礎斷開，並且預留出沉降高度；3)在建築物基礎上施工建築物；4)建築物施工完成並且沉降穩定後，再將斜樁的頂部與建築物基礎連接。
3.如權利要求2所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是， 所述的斜樁採用單位橫截面積抗拉強度大於5MPa的樁。
4.如權利要求2所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是， 所述的建築物基礎的形式為條形、或筏板形、或箱形。
5.如權利要求1所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是，包括如下步驟1)在已建建築物下已經設置有建築物基礎及其下的直樁；2)在建築物基礎上完成建築物施工，並且沉降穩定後，再在建築物基礎之下對稱斜向打入斜樁，斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側。
6.如權利要求5所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是， 所述的斜樁採用單位橫截面積抗拉強度大於5MPa的樁。
7.如權利要求5所述的軟土地基建築物抵抗側向力的方法，其特徵是， 所述的建築物基礎的形式為條形、或筏板形，或箱形。
全文摘要
軟土地基建築物抵抗側向力的方法，在直樁上施工完成建築物及其基礎，建築物及其基礎的豎向重力荷載由直樁承受，待建築施工完成並且沉降穩定後，再從建築物外側向建築物下的基礎下方對稱斜向打入斜樁，斜樁頂部設置在建築物外輪廓一側，其底部設置在建築物外輪廓另一側，並使斜樁頂部與基礎連接。本發明軟土地基建築物抵抗側向力的方法通過設置斜樁，可以有效提高建築物承受側向作用和荷載的能力；另外，本發明可用於新建建築物，也可以用於加固已建建築物。
文檔編號E02D31/10GK102235017SQ201010166009
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者王懷忠, 秦夏強, 魏宏超 申請人:中國二十冶集團有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司