CN106193131A - 利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法 - Google Patents

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Abstract

利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，在铺设砂砾石垫层的同时，在建筑物基础底部外侧设置一圈外围的弹性墙，弹性墙包围整个基础底部及其下面的砂砾石垫层材料，在墙角处或变形缝处先设有预埋木砖，将弹性墙通过钢钉和预埋木砖连接成一体，弹性墙的中心为土工布包裹的砂或碎石，土工布的外面包裹有旧轮胎，旧轮胎的外面通过土工网包裹成连续封闭墙，利用弹性墙的柔性消耗地震能量；利用弹性墙的牵制性，约束砂砾石的活动空间，利用散体材料自组织的特性，保证其经历了数次较大震动后的自身稳定性和平稳度，有效的防止建筑物服役期内，由垫层变形而引发的之后建筑物不均匀沉降。

Description

利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法
技术领域
本发明属于建筑物抗震技术领域，具体涉及利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法。
背景技术
在建筑物抗震领域，用砂砾石垫层作为建筑物的持力层，应用在刚性桩复合地基中砂砾石垫层还可以起到调整桩土荷载分担比的作用，这是其他连续介质材料取代不了的同时砂砾石垫层可以将上部结构与基础隔开,利用砂砾石垫层产生的水平位移和变形来消耗地震能量,从而降低上部结构的地震反应，一举两得。砂砾石垫层能就地取材、施工方便、工期短、造价低，因此得到广泛的应用。但是砂砾石垫层属于典型的散体材料结构，散体材料不同于连续介质材料，通常是非线性系统，具有很强的动态性，多变性。因此，在外部的环境和干扰影响下，比如邻近地基施工开挖、地震等，很容易出现局部松动，垫层变形或表面倾斜，导致已建的建筑物(构筑物)在服役过程中，向一个方向或两个方向倾斜，或出现不均匀沉降。引起的局部或整体垂直位置上的偏斜，一旦发生这类情况，严重影响使用，目前还没有好的预防措施，只能是在出现状况后，对房屋进行纠偏扶正工程及地基加固工程。在目前，由于砂砾石垫层的影响，许多砌体结构、混凝土结构等建筑物(构筑物)在服役过程中出现不同程度、不同形式的裂缝或偏斜，这是一个相当普遍的现象，尤其是在大地震后。目前常用的方法就是地基加固和纠偏有：掏土纠偏法，水处理法，加压法，锚桩加压纠偏法等，费时、费力，还要大量的资金投入。
实验结果表明：在外界环境的干扰下，砂砾石垫层具有很短的平稳周期，随着振动次数的增加或周边土体的轻微松动，垫层内就会出现局部松弛，空洞效应，倾斜。垫层不再平整，垫层的稳定性降低，从而易于引发之后的建筑物(构筑物)不均匀沉降，尤其是在地震作用下，出现的状况尤为严重。目前还没有很好的防治方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，既利用砂砾石垫层隔震、减震，又能确保垫层的自身稳定性和平稳度，杜绝了由于垫层变形而造成的房屋结构倾斜或发生不均匀沉降的发生。
为了达到此目的，本发明采取的技术方案为：
利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，包括以下步骤：
在铺设砂砾石垫层3的同时，在建筑物基础1底部外侧设置一圈外围的弹性墙2，弹性墙2包围整个建筑物基础1底部及其下面的砂砾石垫层3材料。
在墙角处或变形缝处先设有预埋木砖4，将弹性墙2通过钢钉5和预埋木砖4连接成一体。
所述的弹性墙2的中心为土工布2-3包裹的砂或碎石2-4，土工布2-3的外面包裹有旧轮胎2-2，旧轮胎2-2的外面通过土工网2-1包裹成连续封闭墙。
所述的弹性墙2顶部标高比建筑物基础1底面标高高15-30cm，底部低于砂砾石垫层3的底部标高8-10cm。
所述的弹性墙2的厚度为100-200mm。
本发明的有益效果：由于本发明采用了弹性墙2，弹性墙2的作用有两个：1、利用弹性墙2的柔性可不影响砂砾石垫层3产生的水平相对位移去隔震、减震，消耗地震能量，隔离地震能量向上传递的功能；2、利用弹性墙2的牵制性，约束了基础下砾石垫层3的活动空间，利用散体材料自组织的特性，保证其经历了数次较大震动后的自身稳定性和平稳度，有效的防止建筑物服役期内，由垫层变形而引发之后会产生的建筑物不均匀沉降。本发明既利用砂砾石垫层隔震、减震，又能确保垫层的自身稳定性和平稳度，杜绝了由于垫层变形而造成的房屋结构倾斜或发生不均匀沉降的发生。
附图说明
图1为本发明加了弹性墙2后的建筑物基础的垂直剖视图。
图2为墙角处的弹性墙2通过钢钉5和预埋木砖4连接成一体的示意图。
图3为变形缝处弹性墙2通过钢钉5和预埋木砖4连接成一体的示意图。
图4为弹性墙2的截面示意图。
图5为建筑物有弹性墙和无弹性墙的不均匀沉降试验对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。
利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，包括以下步骤：
参照图1，在铺设砂砾石垫层3的同时，在建筑物基础1底部外侧设置一圈外围的弹性墙2，弹性墙2包围整个建筑物基础1底部及其下面的砂砾石垫层3材料。
参照图2和图3，在墙角处或变形缝处先设有预埋木砖4，将弹性墙2通过钢钉5和预埋木砖4连接成一体。
参照图4，所述的弹性墙2的中心为土工布2-3包裹的砂或碎石2-4，土工布2-3的外面包裹有旧轮胎2-2，旧轮胎2-2的外面通过土工网2-1包裹成连续封闭墙。
所述的弹性墙2顶部标高比建筑物基础1底面标高高15-30cm，底部低于砂砾石垫层3的底部标高8-10cm。
所述的弹性墙2的厚度为100-200mm。
弹性墙2的作用有两个：1、利用弹性墙2的柔性可不影响砂砾石垫层3产生的水平相对位移去隔震、减震，消耗地震能量，隔离地震能量向上传递的功能；2、利用弹性墙2的牵制性，约束了基础下砾石垫层3的活动空间，利用散体材料自组织的特性，保证其经历了数次较大震动后的自身稳定性和平稳度，有效的防止建筑物服役期内，由垫层变形而引发之后会产生的建筑物不均匀沉降。参照图5，有弹性墙的基础不均匀沉降比无弹性墙的基础不均匀沉降可减小了80％-90％。
以上所述，仅是本发明的一种利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的措施的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的一种利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的措施及技术内容作出些更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在铺设砂砾石垫层(3)的同时，在建筑物基础(1)底部外侧设置一圈外围的弹性墙(2)，弹性墙(2)包围整个建筑物基础(1)底部及其下面的砂砾石垫层(3)材料。
2.根据权利要求1所述的利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，其特征在于：在墙角处或变形缝处先设有预埋木砖(4)，将弹性墙(2)通过钢钉(5)和预埋木砖(4)连接成一体。
3.根据权利要求1所述的利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，其特征在于：所述的弹性墙(2)的中心为土工布(2-3)包裹的砂或碎石(2-4)，土工布(2-3)的外面包裹有旧轮胎(2-2)，旧轮胎(2-2)的外面通过土工网(2-1)包裹成连续封闭墙。
4.根据权利要求1所述的利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，其特征在于：所述的弹性墙(2)顶部标高比建筑物基础(1)底面标高高15-30cm，底部低于砂砾石垫层(3)的底部标高8-10cm。
5.根据权利要求1所述的利用砂砾石垫层消耗地震能量并确保其自身稳定性的方法，其特征在于：所述的弹性墙(2)的厚度为100-200mm。
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