一種抗沉陷地基基礎結構的製作方法
2023-10-05 12:32:09 1
專利名稱：一種抗沉陷地基基礎結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建造在深厚淤泥飽和軟土地基上6層以下房屋抗沉陷的地基基礎結構。
背景技術：
目前在海邊、湖邊、河邊沼澤地等深厚淤泥飽軟土地基上修建房屋很久，建築物量大面廣，但多發生過量沉陷或裂損傾斜，如全部用深樁基礎造價很高，而採用普通的條形基礎、單一的筏板基礎等都會引起大量下沉甚至傾斜，造成很大經濟損失，失敗的工程實例很多。
發明內容
本實用新型的目的就是提供一種有效、簡便、造價低的抗沉陷地基基礎結構，以防止建造在深厚淤泥飽和軟土地基上6層以下房屋的過量下沉。
本實用新型技術方案是包括帶側垂護板的鋼筋混凝土筏板，該筏板下四周為雙排水泥土互相咬合的旋噴攪拌樁構成的圍護牆體，在該圍護牆體內設置具有膨脹、擠密、吸水、發熱等綜合效應的、密排的雙灰樁，在該圍護牆體和雙灰樁的頂端與筏板間設有褥墊層。
所述的鋼筋混凝土筏板和側垂護板的厚度為30～50cm，砼等級不低於C30，應根據樓層數最後決定板內配筋和板厚度；筏板周邊為連續下垂約1m的側垂護板，筏板頂面為室內地面標高，筏板與地坪結合。
所述的旋噴攪拌樁的樁長可選為雙灰樁形成的硬殼層厚度2倍，一般為15m左右，樁徑不小於50cm，垂直施工不可歪斜，防止軟土、淤泥質土及水外洩。
所述的褥墊層厚度為20～30cm，由碎石、豆石或粗沙夾卵石材料密填壓實。
所述的雙灰樁的樁長宜大於附加應力圖零點下1m，一般為7～8m，樁徑40cm，樁間距1.5m～2.0m，雙灰料的重量比生石灰∶粉煤灰∶粗砂＝6∶3∶1；每次填料1m，夯實後再繼續施工，樁頂為密夯1m的素土層。
本實用新型的有益效果是通過上述配套的抗沉陷專用地基基礎加固措施，構成一個有效的防止淤泥或飽和深厚軟土地基下沉或側向擠出的抗沉陷裝置。能確保6層以下建築物的正常使用。本實用新型作用機理明確、造價低、施工簡便、效果顯著，是發明人總結了大量的房屋在淤泥飽和軟粘土地基上下沉傾斜的教訓，構思而且行之有效的成果。
圖1是本實用新型的整體結構縱向剖視示意圖；圖2是圖1的A-A剖視示意圖；圖3是本實用新型雙灰樁成樁過程示意圖；圖4是本實用新型雙灰樁的布樁、成樁、膨脹、擠密的加固效果的橫截面示意圖；圖5a是單樁施工示意圖，圖5b是兩根樁相互咬合成樁示意圖，圖5c是雙排咬合樁的橫截面結構示意圖；圖6是本實用新型應用狀態的結構示意圖；圖7是本實用新型作用機理示意圖。
圖中1為不超過6層的上部房屋建築，2為帶側垂護板的鋼筋混凝土筏板，21為鋼筋，3為碎石、砂礫石褥墊層，4為外圍雙排水泥土旋噴攪拌樁圍護牆體，41為攪拌器，42為樁孔內的水泥土，5為雙灰樁，51為雙灰樁中間夯入材料的樁體，52為雙灰樁膨脹發熱層，53為雙灰樁的擠密層，54為雙灰樁成孔，55為填料，56為夯錘，57為素土樁頭，6是垂板，7是地面，8是自重應力圖，9為附加應力圖，10為碎石墊層，11為圍護樁牆抗側向變形的約束作用力。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型整體構造包括帶側垂護板6的鋼筋混凝土筏板2，該筏板2下四周為雙排水泥土互相咬合的旋噴攪拌樁4構成的圍護牆體，在該圍護牆體內設置具有膨脹、擠密、吸水、發熱等綜合效應的、密排的雙灰樁5，在由旋噴攪拌樁4構成的圍護牆體和雙灰樁5的頂端與筏板2間設有褥墊層3。
所述的鋼筋混凝土筏板2和側垂護板6的厚度為30～50cm，砼等級不低於C30，應根據樓層數最後決定板內配筋21和板厚度。筏板2周邊為連續下垂約1m的側垂護板6，筏板2頂面為室內地面標高，筏板2與地坪結合。根據樓房的用途和荷載大小，在配套的地基基礎填平壓實的褥墊層上先鋪10cm素砼墊層10，上鋪鋼筋21，再澆注筏板混凝土，周邊的垂板也要按構造要求配筋。養生28天後方可在其上繼續施工，施工時應注意量測筏板2頂面標高(即室內地面標高，參見圖6)，不宜產生±2cm的誤差。
褥墊層3分層採用碎石、粗砂或/和砂礫石等填壓，可用振動壓實機或壓路機碾壓壓實。
參見圖3和圖4，本實用新型的雙灰樁5作為硬殼層的雙灰樁，樁長應大於地基附加應力圖零點下1m(參見圖6)，一般為7～8m左右，樁徑40cm，樁距1.5～2.0m，雙灰料為生石灰塊(不大於5～10cm無雜質)、粉煤灰(含水量不大於5％)，其配料按重量比為生石灰∶粉煤灰∶粗砂＝6∶3∶1。施工時先用打入鋼管或機械成樁孔54，每次填料1m，夯實後再繼續施工，樁頂為密夯1m的素土層。
雙灰料中生石灰塊應預先砸碎成塊，不大於5～10cm，不含石塊或有機物，不可受潮或浸水；粉煤灰應乾燥，無雜質，含水量不超過5％；中砂應乾淨不含泥(也可用石屑或低標號水泥代替)。
用100kg夯錘56在孔內夯實後再繼續施工，樁頭57用1m素土夯實填塞。擠擴後樁徑可達60cm以上，由於雙灰料具有吸水膨脹、擠密、發熱等綜合加固特性，使被加固土層形成一個硬結擠密的持力土層52和53，承受房屋荷載，壓密變形很小，附加荷載傳到硬殼層底部已為零，對其下的軟土層不再發生影響。但下臥層不能側向排水或擠出，否則會導致硬殼層下陷，因此外圍15m長的水泥土攪拌樁牆即可起到防止下臥土層的擠出，確保地基穩定。但房屋建造後決不可在周圍施工降水或大量開挖，這會使已建房屋發生過量下沉或傾斜裂損。
參見圖5a～圖5c，本實用新型的旋噴攪拌樁4的樁長可選為雙灰樁形成的硬殼層厚度的2倍，一般為15m左右，樁徑不小於50cm，垂直施工不可歪斜，防止軟土、淤泥質土及水外洩。其施工成樁過程是通過旋噴攪拌機41成孔注漿攪拌反覆二次形成垂直水泥土樁體4，一般樁徑50cm，樁長15m(可按工程設計圖最後調整尺寸施工)，先施工單排樁，然後在未凝固結前再繼續施工第二排，不僅每排樁間要咬合10cm，而且雙排樁間也應咬合10cm，各樁咬合情況如圖5b所示。完成後的水泥土樁牆的地面部分應對樁頭修理整平，割除樁頭破碎部分，用素混凝土料抹平，與周邊雙灰樁頭平齊。
參見圖7，是本實用新型作用機理示意圖，圖中9為作用於基底的有效附加應力圖，橫坐標P0表示基底處的有效附加壓力，8為土的自重應力分布圖，O為附加應力圖的零點，h′為O點至地面的高度，雙灰樁5的下端至O點以下至少1m處，h作為確定雙灰樁5長的參考值，11為硬殼層下的軟弱下臥層側向受水泥土攪拌樁牆圍護結構約束不產生側向變形示意圖。
有效應力圖是表示房屋荷載在單位面積地基上所產生的壓力，也稱為附加壓力。其應力值的大小是隨深度而遞減的，到零點以下的土層已不受房屋荷載的影響。
自重應力圖是表示該軟土層在自重作用下單位面積上所承受的由土的自重產生的壓力，是隨深度而增加的，是常駐應力。
由圖7可見，在附加應力為零點以下是常駐的自重應力在起作用，房屋的載荷已經不起作用。
權利要求1.一種抗沉陷地基基礎結構，其特徵在於包括帶側垂護板的鋼筋混凝土筏板，該筏板下四周為雙排水泥土互相咬合的旋噴攪拌樁構成的圍護牆體，在該圍護牆體內設置具有膨脹、擠密、吸水、發熱綜合效應的密排雙灰樁，在該圍護牆體和雙灰樁的頂端與筏板間設有褥墊層。
2.根據權利要求1所述的抗沉陷地基基礎結構，其特徵在於所述的筏板周邊為連續下垂約1m的側垂護板，筏板頂面為室內地面標高，筏板與地坪結合；所述的鋼筋混凝土筏板和側垂護板的厚度為30～50cm，砼等級不低於C30，應根據樓層數最後決定板內配筋和板厚度。
3.根據權利要求1所述的抗沉陷地基基礎結構，其特徵在於所述的旋噴攪拌樁的樁長可選為雙灰樁形成的硬殼層厚度2倍，一般為15m左右，樁徑不小於50cm。
4.根據權利要求1所述的抗沉陷地基基礎結構，其特徵在於所述的褥墊層厚度為20～30cm，由碎石、豆石或粗沙夾卵石材料密填。
5.根據權利要求1所述的抗沉陷地基基礎結構，其特徵在於所述的雙灰樁的樁長宜大於附加應力圖零點下1m，一般為7～8m，樁徑40cm，樁間距1.5m～2.0m，樁徑膨脹後可達60cm；每次填料1m，樁頂為密夯1m的素土層。
專利摘要一種抗沉陷地基基礎結構，包括帶側垂護板的鋼筋混凝土筏板，該筏板下四周為雙排水泥土互相咬合的旋噴攪拌樁構成的圍護牆體，在該圍護牆體內設置具有膨脹、擠密、吸水、發熱等綜合效應的密排雙灰樁，在該圍護牆體和雙灰樁的頂端與筏板間設有褥墊層。本實用新型的有益效果是通過上述配套的抗沉陷專用地基基礎加固措施，構成一個有效的防止淤泥或飽和深厚軟土地基下沉或側向擠出的抗沉陷裝置。能確保6層以下建築物的正常使用。本實用新型作用機理明確、造價低、施工簡便、效果顯著，是發明人總結了大量的房屋在淤泥飽和軟粘土地基上下沉傾斜的教訓，構思而且行之有效的成果。
文檔編號E02D27/34GK2853905SQ20052011231
公開日2007年1月3日 申請日期2005年7月6日 優先權日2005年7月6日
發明者唐業清, 盧明全, 吳如軍, 何新東 申請人:唐業清, 盧明全, 吳如軍, 何新東