CN208039294U - 一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，所述基础包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。本实用新型所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，抗水平变形能力强和抵抗不均匀沉降效果显著，具有极高的推广价值。
Description
技术领域
本实用新型属于采空区建筑施工技术领域，尤其涉及一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础。
背景技术
采空区场地开发与利用中，新建建筑物施工及使用过程中产生的静荷载和动荷载均有可能打破采空区上覆岩层的相对平衡状态，使垮落带岩体再压密、地下残留空洞再垮落，导致地表再次移动和变形，因此需要提出一种适用于采空区建筑的抗变形基础结构。
专利号为ZL 201320196234.9的专利公开了一种采空区抗变形建筑物基础，包括建筑物基础和水泥砂浆垫层，在建筑物基础与水泥砂浆垫层之间设置有油毡层，在水泥砂浆垫层下设置有碎石垫层，水泥砂浆垫层的厚度为20 mm，碎石垫层的厚度为500 mm；人为的在建筑物上部结构或地基基础上形成弱面，用以吸收部分采动引起的地表变形，或阻断地表变形的传递和扩展，使建筑具有足够的地表变形适应性，从而减小结构中的附加应力和可能的变形；该专利利用碎石垫层和沥青油毡调节地基基础不均匀沉降，但并未指出采空区抗变形建筑物基础形式，为了更好的调节地基基础的不均匀沉降，采空区建筑基础宜采用具有整体刚度大、抗水平变形能力强，尤其在抵抗不均匀沉降方面效果显著的复合筏板基础。
专利号为ZL 201020635018.6的专利公开了一种适应采空区地基变形的建筑基础，建筑基础包括独立基础、梁基础，每一个梁基础下面有两个独立基础支撑，独立基础和梁基础之间安装有顶升装置，在梁基础上设置测斜仪，通过梁基础和独立基础之间的顶升装置自动调整梁基础支撑处的高度，使建筑物保持水平，尽可能地减小建筑物的不均匀沉陷量；但是独立基础和梁基础整体性不强，调节不均匀沉降能力较弱，对于采空区建筑基础，宜采用整体性好、抗变形能力强的复合筏板基础。
另外，虽然筏板基础具有整体性好、刚度大和调节不均匀沉降等特点，但与普通地基相比采空区地基不仅存在不均匀沉降，还存在剩余变形和活化变形，普通的筏板基础调节不均匀沉降、抗水平变形能力不足，因此宜采用抗水平变形能力强和抵抗不均匀沉降效果显著的复合筏板基础。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种实施方便，使用效果好的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。
下部筏板和上部筏板的厚度均为300~400mm；下部筏板和上部筏板之间的上部沥青油毡层共有两层，两层上部沥青油毡层之间夹设一层中粗砂。
上部筏板与钢筋混凝土柱相连，钢筋混凝土柱内设沿钢筋混凝土柱高度方向设置的纵向钢筋和沿钢筋混凝土柱周向设置的横向箍筋。
钢筋混凝土柱末端嵌入上部筏板内，受力钢筋末端设水平设置的水平段，水平段嵌入上部筏板内。
钢筋混凝土柱底部的相邻横向箍筋之间的距离小于钢筋混凝土柱中部及上部的横向箍筋之间的距离
锚杆倾斜设于地基内，水平倾角为30°。
锚杆与地基之间通过水泥砂浆固定连接。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的抗变形复合筏板基础具有整体刚度大、抗水平变形能力强的优点，尤其在抵抗不均匀沉降方面效果显著。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为柱子结构示意图；
图3为基坑开挖后结构示意图；
图4为锚杆施工后结构示意图；
图5为铺设过褥垫层后结构示意图；
图6为铺设过刚性垫层后结构示意图；
图7为铺设过下部沥青油毡层后结构示意图；
图8为铺设过上部筏板后结构示意图；
图9为铺设过上部沥青油毡层后结构示意图；
图10为铺设过上部筏板后结构示意图。
图中：1—锚杆，2—褥垫层，3—刚性垫层，4—下部沥青油毡，5—下部筏板，6—上部沥青油毡，7—上部筏板，8—回填土，9—柱子，10—纵向受力钢筋，11—箍筋，12—基坑。
具体实施方式
一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，如图1和图2所示，包括褥垫层2、刚性垫层3、粘性滑动层和双层筏板。粘性滑动层使基础结构具有较好的抗水平变形能力，其中，粘性滑动层包括上部沥青油毡层6和下部沥青油毡层4；双层筏板包括上部筏板7和下部筏板5。
其中，在地基上连接有锚杆1，锚杆1倾斜设于地基内部，水平倾度为30°。锚杆1与地基之间通过水泥砂浆固定连接。通过使用锚杆1能够加固岩土体，使上覆岩层中裂隙得到治理，提高地基承载能力、稳定性和地基整体性，保证采空区建筑的安全。
褥垫层2铺设于地基上，褥垫层2为碎石垫层，褥垫层2的厚度为300~600mm，当采空区场地发生不均匀沉降时，碎石颗粒间相互挤压移动，分散附加应力，从而减小地基不均匀变形。
刚性垫层3铺设于褥垫层2上，刚性垫层3为混凝土层，其中，混凝土层的强度不低于C15，刚性垫层3的厚度为100~150mm。刚性垫层3不仅具有碎石垫层找平层的作用同时也是粘性滑动层的基层。
下部沥青油毡层4铺设于刚性垫层3上，下部筏板5铺设于下部沥青油毡层4上，上部沥青油毡层6铺设于下部筏板5上，上部筏板7铺设于上部沥青油毡层6上。其中，下部筏板5和上部筏板7的厚度均为300~400mm。上部筏板7和下部筏板5为现有技术，由混凝土制成，在混凝土内设有钢筋，其中，混凝土强度至少为C40，钢筋采用抗震钢筋，在满足设计要求的基础上钢筋等级可提高一级。
为了保证使用效果，下部筏板5和上部筏板7之间的上部沥青油毡层6共有两层，两层上部沥青油毡层6之间夹设一层中粗砂。其中，中粗砂为现有技术，是一种级配良好的砂，可以在市面上直接买到。
铺设的时候，褥垫层2和刚性垫层3的宽度一致；褥垫层2和刚性垫层3的宽度大于下部沥青油毡层4的宽度；下部筏板5、上部沥青油毡层6以及上部筏板7的宽度一致，同时，下部筏板5、上部沥青油毡层6以及上部筏板7的宽度小于下部沥青油毡层4的宽度。
通过设置粘性滑动层使上部筏板7和下部筏板5具有一定的抗水平移动能力，减小由采空区剩余变形对上部筏板7和下部筏板5产生的应力集中，使上部筏板7和下部筏板5受力均匀；使用延展性较好的抗震钢筋能提高上部筏板7和下部筏板5塑性变形能力，调节不均匀变形。
为了保证上部结构的稳定性，上部筏板7与钢筋混凝土柱9相连，钢筋混凝土柱9的末端嵌入上部筏板7内，钢筋混凝土柱9内设有沿钢筋混凝土柱高度方向设置的纵向钢筋10以及沿钢筋混凝土柱9周向设置的横向箍筋11，纵向钢筋10的末端设水平设置的水平段，水平段嵌入上部筏板7内。
钢筋混凝土柱9底部的相邻横向箍筋11之间的距离小于钢筋混凝土柱9中部以及上部的相邻横向箍筋11之间的距离，从而在钢筋混凝土柱9的柱脚处形成横向箍筋的加密区。
在铺设过上部筏板7后，当上部筏板7达到设计强度后，进行上部建筑的施工，上部建筑超出地面标高1-2m后通过向基坑内填回填土8，进行基坑回填。
一种上述适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础的施工方法，如图3~10所示，所述方法依次包括如下步骤：
（1）勘察采空区地基情形，判断采空区地基是否符合稳定性要求，如果符合则进行步骤（2）；判断采空区地基是否符合稳定性要求的方法为，分析采空区垮落带的发育高度和断裂带的发育高度、采空区上部荷载对地基的影响深度以及煤最小采深之间的关系，当当H min ≧H L +Z n +D时满足稳定性要求，其中，H min为煤层最小采深；H L 为垮落带和断裂带的发育高度；Z n 为采空区上部荷载对地基的影响深度；D为基础埋深；其中，采空区垮落带的发育高度和断裂带的发育高度、采空区上部荷载对地基的影响深度以及煤最小采深的获得方法为成熟的现有技术，可以依照《煤矿采空区岩土工程勘察规范》（GB 51044-2014）、采空区场地勘察报告所提供的参数及公式获得。
（2）进行基坑12开挖，在基坑12开挖的过程中，应分层、分段开挖，避免超挖；基坑12开挖结束后进行基坑12排水。
（3））向地基内部打入锚杆1。
锚杆1施工的方法为：首先钻孔，然后向钻过的孔内安装锚杆1，向锚杆1的孔内注浆，在基坑12表面绑扎钢筋网，向钢筋网上喷混凝土，混凝土强度至少为C20，混凝土厚度至少为50mm。
在施工前应注意建筑物基础周边环境，避免对周边建筑物造成不良影响，检查材料规格与质量及其相应的质检报告；注浆时注意清理钻过的孔内的废弃物。
（4）锚杆施工结束后，由下而上上逐层铺设褥垫层2、刚性垫层3、下部沥青油毡层4、下部筏板5上部沥青油毡层6以及上部筏板7；垫层应分层铺设。
上部沥青油毡层6和下部沥青油毡层4的铺设方法均为：依次包括如下步骤：基层清理、涂刷基层处理剂、铺贴附加层、铺贴卷材、热熔封边以及做保护层；
其中，基层处理剂选用冷底子油；在热熔法封边时，先确定卷材铺设的具体位置，再点燃加热器，将卷材末端粘贴固定在基层上，在卷材与基层重叠处，对准卷材底部和基层进行烘烤，均匀加热，加热器喷嘴在卷材与基层交界处30cm处往返加热，沥青涂盖层呈熔融状时，边烘烤边向前缓慢地滚铺卷材，使其粘结到基层上，随后用轧辊压实排除空气并使卷材与基层粘结紧密。
上部筏板7和下部筏板5均选用钢筋混凝土材料，混凝土强度至少为C40，其中的钢筋采用抗震钢筋，配筋情况根据工程实际确定。上部筏板7和下部筏板5的厚度均为300~400mm，上部筏板7的边缘宜挑出上部结构，挑出宽度一般为边跨柱距的1/4~1/3。
其中，煤矿采空区场地上部筏板7和下部筏板5的施工步骤为：首先，绑扎钢筋；然后，支模；随后，混凝土浇筑；再然后，养护；最后，拆模；待下部筏板5达到设计强度后铺设两层夹有中粗砂的上部沥青油毡，上部筏板7施工过程与下部筏板5相同。
（5）施工完毕并达到要求后进行上部结构施工，上部结构超出地面标高1-2m后进行基坑12回填。
本实用新型所述的抗变形复合筏板基础具有整体刚度大、抗水平变形能力强的优点，尤其在抵抗不均匀沉降方面效果显著，具有极高的推广价值。
Claims (7)
1.一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。
2.如权利要求1所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：下部筏板和上部筏板的厚度均为300~400mm；下部筏板和上部筏板之间的上部沥青油毡层共有两层，两层上部沥青油毡层之间夹设一层中粗砂。
3.如权利要求2所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：上部筏板与钢筋混凝土柱相连，钢筋混凝土柱内设沿钢筋混凝土柱高度方向设置的纵向钢筋和沿钢筋混凝土柱周向设置的横向箍筋。
4.如权利要求3所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：钢筋混凝土柱末端嵌入上部筏板内，受力钢筋末端设水平设置的水平段，水平段嵌入上部筏板内。
5.如权利要求4所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：钢筋混凝土柱底部的相邻横向箍筋之间的距离小于钢筋混凝土柱中部及上部的横向箍筋之间的距离。
6.如权利要求5所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：锚杆倾斜设于地基内，水平倾角为30°。
7.如权利要求1至6任意一项所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：锚杆与地基之间通过水泥砂浆固定连接。
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| CN115369913A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-22 | 山西八建集团有限公司 | 一种高压混凝土输送泵用噪音消除装置 |
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