CN102242546A - 利用增强体抗拔力调控基础变形的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用增强体抗拔力调控基础变形的方法及装置，该方法是利用增强体抗拔力作为反力，形成对基础施加的预压力，通过调节预压力大小，不但可向地基施加适当大小的预压荷载来加固地基，还可在基础及其上部建构筑物施工过程中以及在建构筑物建成使用中掌控沉降变形，使建构筑物的沉降变形始终控制在规范允许的范围内，基于该方法的装置间隔设有若干增强体，增强体支撑基础，增强体内固定有足够抗拉强度的抗拔筋，抗拔筋上端穿出基础顶面并与一能向基础施加压力的加载装置相连接，加载装置对抗拔筋具有向上的提拉力，该装置能够消除地基的大部分沉降，并在建构筑物施工过程或使用过程中能调控基础变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合地基加固方法及装置，尤其是一种可对基础进行加载预压、消除地基的大部分沉降，并在建构筑物施工过程或使用过程中能调控基础变形的方法及装置。
背景技术
利用增强体与地基土共同作用形成复合地基，是广泛应用的地基处理技术，在现行的《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中列出了10余种之多，这些地基处理方法有一个共性：都是利用增强体的抗压能力与增强体周围地基土共同作用，承担荷载形成复合地基，以提高地基的承载力及减小建构筑物的沉降。由于这些地基处理基本上都是在基础施工前进行，在建构筑物施工过程及建成使用过程中对沉降变形都不便控制或不可控制，这将使地基处理在基础施工前除达到地基承载力要求外，还必须满足今后建构筑物沉降变形量的要求，使得增强体的用量仍较大，复合地基处理的费用仍较高，影响了复合地基的应用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种利用增强体抗拔力调控基础变形的方法及装置，该利用增强体抗拔力调控基础变形的方法及装置利用复合地基中增强体的抗拔能力形成预压荷载对基础进行加载预压、消除地基的大部分沉降，并在建构筑物施工过程或使用过程中能调控基础变形。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用增强体抗拔力调控基础变形的方法，利用增强体抗拔力作为反力，形成对基础施加的预压力，通过调节预压力大小，不但可向地基施加适当大小的预压荷载来加固地基，还可在基础及其上部建构筑物施工过程中以及在建构筑物建成使用中掌控沉降变形，使建构筑物的沉降变形始终控制在规范允许的范围内。
一种利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，间隔设有若干增强体，所述增强体支撑基础，所述增强体内固定有足够抗拉强度的抗拔筋，如金属材料、纤维材料等制成的抗拔筋，所述抗拔筋上端穿出所述基础顶面并与一能向所述基础施加压力的加载装置相连接，所述加载装置对所述抗拔筋具有向上的提拉力。
本实用新型的进一步技术方案是：
所述加载装置为反力梁和若干千斤顶，所述千斤顶下端固定于所述基础顶面，所述反力梁固定于所述千斤顶上端，所述抗拔筋上端固定于所述反力梁。
当所述增强体为由散体材料构成的增强体时，如碎石桩、砂桩等，增强体的下端设置一具有足够强度的传力墩或传力板，该传力墩可以用混凝土或钢板制作，在成孔后，将传力墩放入孔底，再在孔内填入散体材料形成增强体，所述抗拔筋插于所述增强体中且其下端与所述传力墩连接。所述抗拔筋下端与所述传力墩可以固定连接，也可以可拆卸固定连接。可以在传力墩内预埋高强螺母，在抗拔筋的下端设有螺纹，将抗拔筋具有螺纹的下端旋合于传力墩的高强螺母中即可，这样在抗拔加载完成后即可将抗拔筋抽出重复使用。所述抗拔筋外套设有防护套。该防护套用于保护抗拔筋，以便于抗拔加载完成后可将抗拔筋卸下提出重复使用。
当所述增强体是自身有一定强度但没有足够抗拔能力的增强体，如水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、CFG桩等柔性材料增强体时，所述抗拔筋固定于所述增强体中。可在成桩施工后桩体还处于软弱状态时，或在灌注CFG混合料时，将抗拔筋置入桩体，桩体达到强度后抗拔筋即被固定于其内，使桩体在达到强度后，抗拔筋能有效传递桩体的抗拔力。
当所述增强体是自身具有足够抗拔能力的增强体，如预应力管桩、预制方桩、配有足够抗拉钢筋的灌注桩等刚性材料增强体时，所述抗拔筋下端固定于所述增强体上端。可直接在增强体上端焊接或提前预埋抗拔筋。
本发明的有益效果是：
A、通过设置在增强体内的抗拔筋及基础上的加载装置，发掘了增强体的抗拔能力，将增强体的抗拔能力转变为对增强体间地基土实施的预压荷载，形成对基础施加的预压力，可在上部结构施工期间、甚至在建构筑物建成使用中，通过监测基础沉降变形，相应调节预压力，可做到对基础及其上部建构筑物在施工过程中、甚至在建构筑物建成使用中，掌控基础沉降变形，有效控制调节基础的不均匀沉降，做到信息化施工；使建构筑物的沉降变形始终控制在规范允许的范围内，用较小的代价，显著减少复合地基有害沉降变形，这样可大量减少复合地基的增强体的用量，基础增加的沉降量可在上部建构筑物施工过程、甚至在建构筑物建成使用过程中调整控制中完成，降低了工程造价、节省了材料及能源消耗；
B、通过施加在基础上的预压力，使增强体间地基土得到预固结，复合地基承载力比常规的复合地基承载力更高；
C、本发明比常规地基处理增强体增加的成本很有限，但地基处理所得到的承载力更高，有害的差异变形更小，经济和社会效益更好。
附图说明
图1为当所述增强体由散体材料构成时本发明装置的结构示意图；
图2为当所述增强体自身有一定强度但没有足够抗拔能力时本发明装置的结构示意图；
图3为当所述增强体自身具有足够抗拔能力时本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：一种利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，间隔设有若干增强体1，所述增强体支撑基础2，当所述增强体为由散体材料构成的增强体(如碎石桩、砂桩等)时，如图1所示，在增强体的下端设置一具有足够强度的传力墩6(或传力板)，该传力墩可以用混凝土或钢板制作，在传力墩内预埋高强螺母7，在成孔后，将传力墩放入孔底，再在孔内填入散体材料形成增强体，将抗拔筋3插于所述增强体中，且抗拔筋下端设有螺纹与传力墩内的高强螺母相连接，所述抗拔筋外套设有防护套8，以便于抗拔加载完成后可将抗拔筋卸下提出重复使用。
在设置了抗拔筋3的增强体1施工完成后，就可制作基础2，在基础达到一定强度后，将穿出基础(或承台)的抗拔筋连接到反力梁4，用千斤顶5压在基础上，千斤顶上部顶在反力梁上，在对千斤顶进行顶升加压时，便可将增强体侧阻力形成的抗拔力通过抗拔筋——反力梁——千斤顶传递到基础，对增强体间地基土层施加预压荷载。通过对基础的沉降变形监测及调控施加在基础上的预压荷载，可掌握控制基础沉降，这样除使增强体间地基土产生有效应力使其固结，提高强度及变形模量外，还可有效保持基础沉降变形的一致性，达到使基础沉降变形始终控制在规范允许范围内的目的。
实施例2：一种利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，间隔设有若干增强体1，所述增强体支撑基础2，当所述增强体是自身有一定强度但没有足够抗拔能力的增强体(如水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、CFG桩等)时，如图2所示，可在成桩施工后桩体还处于软弱状态时，或在灌注CFG混合料时，将抗拔筋3置入桩体，使桩体在达到强度后，抗拔筋能有效传递桩体的抗拔力。
在设置了抗拔筋3的增强体1施工完成后，就可制作基础2，在基础达到一定强度后，将穿出基础(或承台)的抗拔筋连接到反力梁4，用千斤顶5压在基础上，千斤顶上部顶在反力梁上，在对千斤顶进行顶升加压时，便可将增强体侧阻力形成的抗拔力通过抗拔筋——反力梁——千斤顶传递到基础，对增强体间地基土层施加预压荷载。通过对基础的沉降变形监测及调控施加在基础上的预压荷载，可掌握控制基础沉降，这样除使增强体间地基土产生有效应力使其固结，提高强度及变形模量外，还可有效保持基础沉降变形的一致性，达到使基础沉降变形始终控制在规范允许范围内的目的。
实施例3：一种利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，间隔设有若干增强体1，所述增强体支撑基础2，当所述增强体是自身具有足够抗拔能力的增强体(如预应力管桩、预制方桩、配有足够抗拉钢筋的灌注桩等)时，如图3所示，可直接在增强体上端焊接或提前预埋抗拔筋3。
在设置了抗拔筋3的增强体1施工完成后，就可制作基础2，在基础达到一定强度后，将穿出基础(或承台)的抗拔筋连接到反力梁4，用千斤顶5压在基础上，千斤顶上部顶在反力梁上，在对千斤顶进行顶升加压时，便可将增强体侧阻力形成的抗拔力通过抗拔筋——反力梁——千斤顶传递到基础，对增强体间地基土层施加预压荷载。通过对基础的沉降变形监测及调控施加在基础上的预压荷载，可掌握控制基础沉降，这样除使增强体间地基土产生有效应力使其固结，提高强度及变形模量外，还可有效保持基础沉降变形的一致性，达到使基础沉降变形始终控制在规范允许范围内的目的。
Claims (9)
1.一种利用增强体抗拔力调控基础变形的方法，其特征在于：利用增强体抗拔力作为反力，形成对基础施加的预压力，通过调节预压力大小，不但可向地基施加适当大小的预压荷载来加固地基，还可在基础及其上部建构筑物施工过程中以及在建构筑物建成使用中掌控沉降变形，使建构筑物的沉降变形始终控制在规范允许的范围内。
2.一种利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，间隔设有若干增强体，所述增强体支撑基础，其特征在于：所述增强体内固定有足够抗拉强度的抗拔筋，所述抗拔筋上端穿出所述基础顶面并与一能向所述基础施加压力的加载装置相连接，所述加载装置对所述抗拔筋具有向上的提拉力。
3.根据权利要求2所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：所述加载装置为反力梁和若干千斤顶，所述千斤顶下端固定于所述基础顶面，所述反力梁固定于所述千斤顶上端，所述抗拔筋上端固定于所述反力梁。
4.根据权利要求3所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：当所述增强体为由散体材料构成的增强体时，增强体的下端设置一具有足够强度的传力墩，所述抗拔筋插于所述增强体中且其下端与所述传力墩连接。
5.根据权利要求4所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：所述抗拔筋下端与所述传力墩固定连接。
6.根据权利要求4所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：所述抗拔筋下端与所述传力墩可拆卸固定连接。
7.根据权利要求6所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：所述抗拔筋外套设有防护套。
8.根据权利要求3所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：当所述增强体是自身有一定强度但没有足够抗拔能力的增强体时，所述抗拔筋固定于所述增强体中。
9.根据权利要求3所述的利用增强体抗拔力调控基础变形的装置，其特征在于：当所述增强体是自身具有足够抗拔能力的增强体时，所述抗拔筋下端固定于所述增强体上端。
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