CN115324094A - 一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设计了一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统及其使用方法,其中,沉降控制系统包括螺旋式千斤顶、地基、以及表层盖板,所述地基为条形地基,所述螺旋式千斤顶分别设置在条形地基的四个角处,所述螺旋式千斤顶上设置有表层盖板,所述条形地基和表层盖板之间还设置有垫板;所述条形地基四个角处分别预留千斤顶安置孔,所述千斤顶安置孔包括上部绞杆转动孔和下部底座放置孔,所述上部绞杆转动孔的直径大于下部底座放置孔的直径;本申请通过设计的沉降控制系统,将整个场地大面积范围内的不均匀沉降转化为单个基础的可调节的不均匀沉降,从而实现整个工程的沉降可控,对深厚软土地基具有良好的适应性。
Description
技术领域
本发明属于地基领域,具体涉及一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统及其使用方法。
背景技术
随着港口工程的发展,近海优良岸线已基本开发完毕,新建工程选址只能逐步转向自然条件更为复杂的外海。外海区域常会面临软土厚度过大的问题,若不进行地基处理,显然无法满足工程使用的要求。若对在建范围的全部软土进行处理,不仅客观上技术条件达不到,也无法满足工程造价的要求。因此,如何确保沉降发生后工程仍然能正常运营,是在外海区域进行工程建设急需解决的问题。
中国专利CN217128207U公开了一种用于软土地基沉降地坪上的旋喷加固提升调平结构,包括有填土基层、非软土层、软土层、硬土层、水泥加固桩体、混凝土底座、地坪层、填充层;所述地坪层上设有提升孔,填土基层上对应提升孔位置处设有向下贯穿非软土层以及软土层布置的水泥加固桩体,水泥加固桩体底部布置在硬土层内;所述水泥加固桩体为单一截面状或变截面状柱体结构,在水泥加固桩体上方布置有混凝土底座;所述地坪层与填土基层之间的空腔内布置有填充层,但是其一旦发生沉降就是不可逆转的,根本无法实现上层结构的稳定。
中国专利CN105133851B公开了一种软土地基上地坪提升调平修复的方法及其提升结构,包括钻设有多个提升孔的地坪、混凝土底座、植入各个提升孔周围的地坪中的多根锚杆、提升反力架、用于顶起提升反力架的千斤顶以及加固桩,提升反力架与各个提升孔周围锚杆固定连接,地坪下为软土基层,软土基层下为硬土层,加固桩钻设于各个提升孔下的软土基层中并延伸至硬土层,加固桩顶部放置有混凝土底座,千斤顶支撑于各个混凝土底座顶部且抵于提升反力架底部,具有修复效果良好、施工便捷、可在软土地基上施工的优点。但是其加固技术对超过30m以上的软土处理效果不甚理想,并且费用高昂,而外海区域常遇到深厚的超过30m软土地基的情况。
而天然地基的软土相对较薄处厚度为H1,软土较厚处厚度为H2。施工期H1深度的软土沉降量记为S1施工,使用期残余沉降记为S1残余。H1深度的软土总沉降量为记为S1,S1=S1施工+S1残余。S1施工、S1残余均可通过现有成熟计算理论如分层总和法等方法算得。类似的,H2厚度的总沉降S2=S2施工+S2残余。传统的以S1=S2作为控制标准,则地基处理成本过高。因此如何设计一款能够将整个场地大面积范围内的不均匀沉降转化为单个基础的不均匀沉降的可调节地基,并通过控制调节使用过程中发生的沉降从而实现整个工程的沉降可控就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述问题,以求提供一种科学的沉降控制标准,既能满足结构使用的需要,同时加固方案又有较好的经济性和实践可操作性;在沉降发生后,通过结构进行调节能保证工程的正常运营。
为达到上述效果,本发明设计了一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统及其使用方法。
一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其包括螺旋式千斤顶、地基、以及表层盖板;
所述地基为条形地基;
所述螺旋式千斤顶分别设置在条形地基的四个角处;
所述螺旋式千斤顶上设置有表层盖板;
所述条形地基和表层盖板之间还设置有垫板。
优选地,所述条形地基四个角处分别预留千斤顶安置孔,所述千斤顶安置孔包括上部绞杆转动孔和下部底座放置孔;所述上部绞杆转动孔的直径大于下部底座放置孔的直径。
优选地,所述上部绞杆转动孔与下部底座放置孔同圆心。
优选地,所述上部绞杆转动孔底部和螺旋式千斤顶的绞杆之间还设置有垫板,用于支撑螺旋式千斤顶稳定。
优选地,所述垫板包括但不限于钢垫板和橡胶垫板。
一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其包括以下步骤:
步骤S1、在天然地基上根据沉降需要设置条形地基,以形成水平的条形地基;
步骤S2、在条形地基四个角处通过预留孔的方式,以形成千斤顶安置孔;
步骤S3、在千斤顶安置孔处放置螺旋式千斤顶;
步骤S4、安置孔处和条形地基对角线处放置垫板;
步骤S5、在垫板以及螺旋式千斤顶上放置表层盖板。
优选地,还包括步骤S6,所述S6步骤为,当施工完成的条形地基在使用期间发生沉降时,通过调节螺旋式千斤顶的顶升,使条形基础下陷的某一角实现支撑高度的水平。
优选地,所述螺旋式千斤顶的顶升高度要求为使结构在不同土质条件下使用期沉降高度相等。
优选地,地基对角线处放置垫板步骤中,垫板叠加的高度与螺旋式千斤顶的顶升高度相同。
本申请的优点和效果如下:
1、本申请通过前期的科学计算和后期的结构可调,将整个场地大面积范围内的不均匀沉降转化为单个基础的可调节的不均匀沉降,从而实现整个工程的沉降可控,对深厚软土地基具有良好的适应性。
2、本申请提出作为地基处理的标准,反算出需要处理的软土厚度H2*。本发明提出的地基处理范围H2*不以完全消除沉降S2为目的,而是以S1残余=S2残余作为控制,不必对整个软土层加固,而是在满足使用条件的基础上,以减少不均匀沉降为目的。
3、本申请通过条形地基上的四个角上设置螺旋式千斤顶,将整个场地的不均匀沉降转化至某一个具体的条形基础本身,乃至条形基础的某个具体的角,通过条形基础局部的调整消除不均匀沉降,从而降低对整个工程的影响。
4、本申请通过在条形基础上设置千斤顶安置孔,通过千斤顶的顶升作用,将千斤顶顶部的表层盖板进行顶升,进而实现了对上部安置结构的支撑,再通过在条形基础和表层盖板之间设置垫板以及在上部绞杆转动孔底部和螺旋式千斤顶的绞杆之间还设置有垫板,用于支撑螺旋式千斤顶的稳定以及表层盖板的水平稳定。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,从而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请提供的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的设计图;
图2为本申请提供的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的主视图;
图3为本申请提供的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的俯视图;
附图标记:1、螺旋式千斤顶;2、条形地基;3、表层盖板;4、垫板;5、上部绞杆转动孔;6、下部底座放置孔;7、绞杆。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况,本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况,另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
本文中术语“至少一种”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和B的至少一种,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
本实施例主要介绍一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,具体请参考图1,图1为一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的设计图。
一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其包括螺旋式千斤顶1、地基、以及表层盖板3;
所述地基为条形地基2;
所述螺旋式千斤顶1分别设置在条形地基2的四个角处;
所述螺旋式千斤顶1上设置有表层盖板3;具体请参考图3,图3为本申请提供的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的俯视图。
所述条形地基2和表层盖板3之间还设置有垫板4;具体请参考图2,图2为本申请提供的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的主视图。
进一步的,所述条形地基2四个角处分别预留千斤顶安置孔,所述千斤顶安置孔包括上部绞杆转动孔5和下部底座放置孔6;所述上部绞杆转动孔5的直径大于下部底座放置孔6的直径。
进一步的,千斤顶的盖板跟基础一起浇筑,预留绞杆的孔洞,后期调整的时候,再插入绞杆。
进一步的,所述上部绞杆转动孔5与下部底座放置孔6同圆心。
进一步的,所述上部绞杆转动孔5底部和螺旋式千斤顶1的绞杆7之间还设置有垫板4,用于支撑螺旋式千斤顶1稳定。
进一步的,所述垫板4包括但不限于钢垫板、橡胶垫板以及塑料垫板。
本申请通过在条形基础上设置千斤顶安置孔,进而实现了千斤顶的可替换,并通过千斤顶的顶升作用,将千斤顶顶部的表层盖板进行顶升,进而实现了对上部安置结构的支撑,再通过在条形基础和表层盖板之间设置垫板以及在上部绞杆转动孔底部和螺旋式千斤顶的绞杆之间还设置有垫板,用于支撑螺旋式千斤顶的稳定以及表层盖板的水平稳定。
实施例2
基于上述实施例1,本实施例主要介绍一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法。
一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其包括以下步骤:
步骤S1、在天然地基上根据沉降需要设置条形地基2,以形成水平的条形地基2;
步骤S2、在条形地基2四个角处通过预留孔的方式,以形成千斤顶安置孔;
步骤S3、在千斤顶安置孔处放置螺旋式千斤顶1;
步骤S4、安置孔处和条形地基2对角线处放置垫板4;
步骤S5、在垫板4以及螺旋式千斤顶1上放置表层盖板3。
进一步的,还包括步骤S6,所述S6步骤为,当施工完成的条形地基2在使用期间发生沉降时,通过调节螺旋式千斤顶1的顶升,使条形基础下陷的某一角实现支撑高度的水平。
进一步的,所述螺旋式千斤顶1的顶升高度要求使结构在不同土质条件下使用期沉降高度相等。
进一步的,所述步骤S4中,地基对角线处放置垫板4步骤中,垫板叠加4的高度与螺旋式千斤顶1的顶升高度相同。
本申请通过条形地基上的四个角上设置螺旋式千斤顶,将整个场地的不均匀沉降转化至某一个具体的条形基础本身,乃至条形基础的某个具体的角,通过条形基础局部的调整消除不均匀沉降,从而降低对整个工程的影响。
实施例3
基于上述实施例1-2,本实施例主要介绍一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的工作原理。
天然地基的软土相对较薄处厚度为H1,软土较厚处厚度为H2。施工期H1深度的软土沉降量记为S1施工,使用期残余沉降记为S1残余。H1深度的软土总沉降量为记为S1,S1=S1施工+S1残余。S1施工、S1残余均可通过现有成熟计算理论如分层总和法等方法算得。类似的,H2厚度的总沉降S2=S2施工+S2残余。传统的以S1=S2作为控制标准,则地基处理成本过高。
本申请通过前期的科学计算和后期的结构可调,将整个场地大面积范围内的不均匀沉降转化为单个基础的可调节的不均匀沉降,本申请提出作为地基处理的标准,即根据需要反算出需要处理的软土厚度H2*,也就是通过调节单个千斤顶的顶升高度,或者对千斤顶进行全部高度调节,从而实现整个工程的沉降可控,对深厚软土地基具有良好的适应性。
本发明提出的地基处理范围H2*不以完全消除沉降S2为目的,而是以S1残余=S2残余作为控制,不必对整个软土层加固,以减少不均匀沉降为目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,其并非因此限制本发明的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其特征在于,其包括螺旋式千斤顶(1)、地基、以及表层盖板(3);
所述地基为条形地基(2);
所述螺旋式千斤顶(1)分别设置在条形地基(2)的四个角处;
所述螺旋式千斤顶(1)上设置有表层盖板(3);
所述条形地基(2)和表层盖板(3)之间还设置有垫板(4)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其特征在于,所述条形地基(2)四个角处分别预留千斤顶安置孔,所述千斤顶安置孔包括上部绞杆转动孔(5)和下部底座放置孔(6);所述上部绞杆转动孔(5)的直径大于下部底座放置孔(6)的直径。
3.根据权利要求2所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其特征在于,所述上部绞杆转动孔(5)与下部底座放置孔(6)同圆心。
4.根据权利要求3所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其特征在于,所述上部绞杆转动孔(5)底部和螺旋式千斤顶(1)的绞杆(7)之间还设置有垫板(4),用于支撑螺旋式千斤顶(1)稳定。
5.根据权利要求1或4任一项所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统,其特征在于,所述垫板(4)包括但不限于钢垫板和橡胶垫板。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤S1、在天然地基上根据沉降需要设置条形地基(2),以形成水平的条形地基(2);
步骤S2、在条形地基(2)四个角处通过预留孔的方式,以形成千斤顶安置孔;
步骤S3、在千斤顶安置孔处放置螺旋式千斤顶(1);
步骤S4、安置孔处和条形地基(2)对角线处放置垫板(4);
步骤S5、在垫板(4)以及螺旋式千斤顶(1)上放置表层盖板(3)。
7.根据权利要求6所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其特征在于,还包括步骤S6,所述S6步骤为,当施工完成的条形地基(2)在使用期间发生沉降时,通过调节螺旋式千斤顶(1)的顶升,使条形基础下陷的某一角实现支撑高度的水平。
8.根据权利要求6或7任一项所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其特征在于,所述螺旋式千斤顶(1)的顶升高度要求为使结构在不同土质条件下使用期沉降高度相等。
9.根据权利要求6所述的一种适用于深厚软土地基的沉降控制系统的使用方法,其特征在于,所述步骤S4中,地基对角线处放置垫板(4)步骤中,垫板叠加(4)的高度与螺旋式千斤顶(1)的顶升高度相同。
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Citations (4)
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JPH08151653A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Shimizu Corp | 不同沈下修正用リフトアップ装置およびリフトアップ工法 |
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