CN212427182U - 一种具有抗剪结构的桩基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有抗剪结构的桩基础，包括基础、多个桩及抗剪结构，各所述桩及所述抗剪结构均设于所述基础的下方，各所述桩均沿竖直方向延伸设置，且各所述桩围绕所述抗剪结构均匀间隔设置，各所述桩的顶部均埋设于所述基础的内部，且所述抗剪结构的顶部与所述基础相接。本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，通过设置抗剪结构，能有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点，同时避免了斜桩施工，无需另外准备特殊的打桩设备，具有方便施工且施工周期较短的优点。

Description

一种具有抗剪结构的桩基础

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，尤其是指一种设备具有抗剪结构的桩基础。

背景技术

现有的大型设备通常是安装在设备基础上，设备基础应满足承载能力和正常使用的要求。在天然地基和其他地基处理方案不能满足设计要求的情况下，采用桩基就是一种可靠的方法。桩基础一般采用混凝土预制方桩或预应力钢筋混凝土管桩，其竖向承载力较高，水平承载力较低；对于承受较大水平荷载的设备基础，比如风洞设备基础，往往承担几百吨的水平荷载，单靠桩基础不能满足水平受力要求。采用斜桩又需要特殊打桩设备，具有施工复杂、周期长的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有抗剪结构的桩基础，能有效解决现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求，而斜桩施工又需要特殊打桩设备、施工复杂、周期长的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种具有抗剪结构的桩基础，其中，所述具有抗剪结构的桩基础包括基础、多个桩及抗剪结构，各所述桩及所述抗剪结构均设于所述基础的下方，各所述桩均沿竖直方向延伸设置，且各所述桩围绕所述抗剪结构均匀间隔设置，各所述桩的顶部均埋设于所述基础的内部，且所述抗剪结构的顶部与所述基础相接。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述抗剪结构包括至少一个第一板体及至少一个第二板体，所述第一板体与所述第二板体垂直相接，且每个所述第一板体与每个所述第二板体均垂直于水平面设置。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述抗剪结构包括至少两个第一板体，各所述第一板体相互平行且间隔设置，每两个相邻的所述第一板体之间均设有第二板体，各所述第二板体分别与对应的两所述第一板体垂直相接，且各所述第一板体及各所述第二板体均垂直于水平面设置。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述第一板体的宽度和高度相等，所述第二板体的长度大于所述第一板体的高度的两倍，所述第一板体的厚度与所述第二板体的厚度相等。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述抗剪结构的内部设有多根纵向钢筋，各所述纵向钢筋的上端均埋设于所述基础中。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述抗剪结构与所述基础之间还设有抗剪钢筋，各所述抗剪钢筋沿竖直方向设置，各所述抗剪钢筋的下半段埋设于所述抗剪结构中，各所述抗剪钢筋的上半段埋设于所述基础中。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，各所述桩为钻孔灌注桩或预制桩，各所述桩的内部均设有沿其长度方向的钢筋，各所述钢筋的上端均埋设于所述基础的内部。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，多个所述桩根据所述基础的尺寸呈矩阵状排列设置，且与所述抗剪结构相邻的各所述桩与所述抗剪结构之间的距离大于或等于1.5m，且每两个相邻的所述桩之间的距离为1.5m～2m。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述基础的底部铺设有基础垫层，各所述桩的顶部贯穿所述基础垫层埋设于所述基础的内部，所述抗剪结构的顶部贯穿所述基础垫层与所述基础相接。

如上所述的具有抗剪结构的桩基础，其中，所述基础垫层由素混凝土浇筑形成，所述基础垫层的厚度为80mm～120mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，通过设置抗剪结构，能有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点，同时避免了斜桩施工，无需另外准备特殊的打桩设备，具有方便施工且施工周期较短的优点。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型进行示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的主视图；

图2是本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的侧视图；

图3是本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的俯视图；

图4是本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的建造过程流程图；

图5是本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的另一建造过程流程图。

附图标号说明：

1、抗剪结构；

11、第一板体；

12、第二板体；

2、桩；

3、基础；

4、基础垫层。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～图3所示，本实用新型提供了一种具有抗剪结构的桩基础，其中，具有抗剪结构的桩基础包括基础3、多个桩2及抗剪结构1，各桩2及抗剪结构1均设于基础3的下方，各桩2均沿竖直方向延伸设置，且各桩2围绕抗剪结构1均匀间隔设置，各桩2的顶部均埋设于基础3的内部，且抗剪结构1的顶部与基础3相接；

如此，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，通过桩2承担竖向荷载；通过在基础3的下部设置抗剪结构1，基础3在水平荷载作用下向某一水平方向移动时，在抗剪结构1表面产生被动土压力抵抗作用在基础3上的水平荷载，保证基础3的抗滑移性能；从而通过桩2及抗剪结构1共同作用保证基础3的抗倾覆稳定性，有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点，同时避免了斜桩施工，无需另外准备特殊的打桩设备，具有方便施工且施工周期较短的优点。

作为优选，如图1～图3所示，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，抗剪结构1包括至少一个第一板体11及至少一个第二板体12，第一板体11与第二板体12垂直相接，且每个第一板体11与每个第二板体12均垂直于水平面设置，在第一板体11与第二板体12均只设有一个时，二者相接后形成T字型结构。

作为优选，如图1～图3所示，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，抗剪结构1包括至少两个第一板体11，各第一板体11相互平行且间隔设置，每两个相邻的第一板体11之间均设有第二板体12，各第二板体12分别与对应的两第一板体11垂直相接，且各第一板体11及各第二板体12均垂直于水平面设置，当第一板体11设有两个且第二板体12设有一个时，三者之间形成工字型结构，当第一板体11设有三个，第二板体12设有两个时，五者之间形成王字形结构，以此类推，本实用新型第一板体11及第二板体12的具体个数由基础3的尺寸决定，本实用新型并不以此为限。

作为优选，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，各第一板体11的宽度和高度相等，各第二板体12的长度大于各第一板体11的高度的两倍，各第一板体11的厚度与各第二板体12的厚度相等，如下提供一桩基础的尺寸示例：

对于长13.2米，宽7.2米，厚度1米的基础3，桩2长为10米，工字型抗剪结构1两第一板体11的宽度均为4米，高度均为4米，厚度均为0.5米，第二板体12的长度9.5米，高度为4米，厚度为0.5米，第二板体12的长度9.5米大于两第一板体11的高度4米的两倍，沿着水平荷载的方向，每个第一板体11的滑移面的面积均不超过前一个第一板体11的滑移面的面积，第一板体11的具体尺寸及数量由水平荷载的大小决定。

其中，抗剪结构1为钢筋混凝土结构，抗剪结构1的内部设有多根纵向钢筋，各纵向钢筋的上端均埋设于基础3中，以保证抗剪结构1的抗剪作用。

作为优选，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，为更进一步地提高抗剪结构1的抗剪作用，在抗剪结构1的纵向钢筋埋设于基础3的同时，抗剪结构1与基础3之间还设有抗剪钢筋，各抗剪钢筋纵向设置与抗剪结构1的纵向钢筋平行，各抗剪钢筋的下半段埋设于抗剪结构1中，各抗剪钢筋的上半段埋设于基础3中。

且作为优选，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，各桩2为钻孔灌注桩或预制桩，各桩2的内部均设有沿其长度方向的钢筋，各钢筋的上端均埋设于基础3的内部，以保证各桩2与基础3之间连接的牢靠性；

桩2的数量取决于竖向载荷的大小，多个桩2根据基础3的尺寸呈矩阵状排列设置，每两个相邻的桩2之间的距离为1.5m～2m，且与抗剪结构1相邻的桩2与抗剪结构1之间的距离大于或等于1.5m，以保证桩2的顺利施工。

作为优选，如图1～图3所示，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，其中，基础3的底部铺设有基础垫层4，以为基础3的建造提供一个平面，各桩2的顶部贯穿基础垫层4埋设于基础3的内部，抗剪结构1的顶部贯穿基础垫层4与基础3相接；

其中，基础垫层4由素混凝土浇筑形成即可，基础垫层4的厚度为80mm～120mm，优选100mm。

如图4所示，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础的具体建造过程如下：

建造抗剪结构1；

在所述抗剪结构1的周围建造多个桩2；

在抗剪结构1的顶部及各桩2的顶部建造基础3，并使各桩2的顶部埋设于基础3的内部。

如此，本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，通过桩2承担竖向荷载；通过在基础3的下部设置抗剪结构1，基础3在水平荷载作用下向某一水平方向移动时，在抗剪结构1表面产生被动土压力抵抗作用在基础3上的水平荷载，保证基础3的抗滑移性能；从而通过桩2及抗剪结构1共同作用保证基础3的抗倾覆稳定性，有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点，同时避免了斜桩施工，无需另外准备特殊的打桩设备，具有方便施工且施工周期较短的优点。

进一步地，如图5所示，建造抗剪结构1，具体包括：

开挖抗剪结构1的基槽，于基槽内制作抗剪结构1的垫层，捆绑抗剪结构1的钢筋(可以包括横向钢筋及纵向钢筋)，使抗剪结构1的各纵向钢筋伸至凸出于抗剪结构1的上表面预定长度，以用于在后期建造基础3时埋设于基础3的内部从而保证抗剪结构1的抗剪作用，支设抗剪结构1的浇筑模板；

向浇筑模板内浇筑混凝土，待混凝土达到预定强度后，拆除浇筑模板，对混凝土进行养护，形成抗剪结构1；

回填抗剪结构1周边肥槽，且保证回填土压实系数大于或等于0.95，以保证抗剪结构1周边土体强度。

更进一步地，建造抗剪结构1还包括勘测抗剪结构1深度范围内土体强度，若土体强度低于预设值，则对抗剪结构1深度范围内的土体进行加固，具体可以采用高压旋喷桩、水泥搅拌桩或碎石桩等处理措施，本实用新型并不以此为限。

进一步地，如图5所示，在抗剪结构1的周围建造多个桩2，包括：

施工桩2，各桩2为钻孔灌注桩或预制桩，使各桩2的顶部凸出于抗剪结构1的上表面用于埋设于基础3的内部，且各桩2的钢筋伸至凸出于抗剪结构1的上表面预定长度用于埋设于基础3的内部，以保证各桩2与基础3之间连接的牢靠性。

进一步地，如图5所示，在抗剪结构1的顶部及各桩2的顶部建造基础3，并使各桩2的顶部埋设于基础3的内部，包括：

于抗剪结构1的上表面上方铺设基础垫层4，使各桩2的顶部、各桩2的钢筋的顶部及抗剪结构1的各纵向钢筋的顶部贯穿基础垫层4伸至基础垫层4的上表面的上方以用于埋设于基础3中，基础垫层4的设置相当于为下一步基础3的建造提供了一个建造平面，其中基础垫层4由素混凝土浇筑形成，厚度为100mm左右；

于基础垫层4上绑扎基础钢筋，支设基础模板；

向基础模板内浇筑混凝土，待混凝土达到预定强度后拆除基础模板，进行混凝土养护，形成基础3；

回填基础3周边肥槽，如此完成了本实用新型具有抗剪结构的桩基础的整个施工过程。

作为优选，在建造抗剪结构1之前，需要对整个桩基础进行设计，现以抗剪结构1包括两第一板体11及一第二板体12为例进行说明，设计过程如下：

对基础3进行设计，在没有水平荷载作用时进行桩2及基础3设计，在有水平荷载作用时进行基础3及抗剪结构1设计；

对基础3、多个桩2及抗剪结构1进行布置，确定桩2的数量n，布置方式，基础3的大小和厚度，其中桩2的位置距抗剪结构1之间的距离不小于1.5米，以方便桩2的施工；

根据地勘报告，确定桩2承载力特征值Ra；

根据水平荷载标准值Hk初步确定抗剪结构1的高度和宽度；

确定基础3上的竖向荷载标准值Fk；

计算基础3和抗剪结构1自重Gk，由于设备竖向荷载偏心产生的弯矩Mk，桩2的抵抗矩W，第一部分被动土压力E1(其中一个第一板体11受到的被动土压力)，第二部分被动土压力E2(其中另一个第一板体11受到的被动土压力)(其中，如果土体非常软弱，需要时可对抗剪结构1周边进行加固)，水平荷载对第一排桩2(沿水平荷载的方向，排列在第一排的各桩2)产生的弯矩M1，以及由设备竖向荷载Fk、基础3及抗剪键自重Gk、第一部分被动土压力E1、第二部分被动土压力E2共同对第一排桩2产生的抵抗矩M2；

1.对于没有水平荷载作用的情况，计算基础3和桩2在竖向荷载作用下的承载力和变形：

1)无偏心竖向荷载：

Qk＝(Fk+G k)/n

Qk≦Ra

2)有偏心竖向荷载：

Qk＝(Fk+G k)/n+Mk/W

Qk≦1.2Ra

2.对于有水平荷载作用的情况，计算基础3在竖向荷载和水平荷载作用下的承载力，包括基础3抗滑移验算和抗倾覆验算：

1)Hk≦(E1+E2)/1.2(基础3抗滑移计算)

2)M1≦M2/1.2(抗倾覆计算)

3.基础3和抗剪结构1的配筋按计算得到的基础3内力进行设计，基础3有桩2支撑，承受桩2的冲切力和弯矩；抗剪键承受被动土压力，是弯剪构件；按钢筋混凝土设计规范有关要求进行配筋计算。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的具有抗剪结构的桩基础，通过抗剪结构，能有效弥补现有技术中的仅具有竖向桩的桩基础不能满足水平受力要求的缺点，同时避免了斜桩施工，无需另外准备特殊的打桩设备，具有受力明确，施工简单，节约工期，降低造价，切实可行，有良好的社会效益和经济效益等优点。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述具有抗剪结构的桩基础包括：

基础、多个桩及抗剪结构，各所述桩及所述抗剪结构均设于所述基础的下方，各所述桩均沿竖直方向延伸设置，且各所述桩围绕所述抗剪结构均匀间隔设置，各所述桩的顶部均埋设于所述基础的内部，且所述抗剪结构的顶部与所述基础相接。

2.根据权利要求1所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述抗剪结构包括至少一个第一板体及至少一个第二板体，所述第一板体与所述第二板体垂直相接，且每个所述第一板体与每个所述第二板体均垂直于水平面设置。

3.根据权利要求1所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述抗剪结构包括至少两个第一板体，各所述第一板体相互平行且间隔设置，每两个相邻的所述第一板体之间均设有第二板体，各所述第二板体分别与对应的两所述第一板体垂直相接，且各所述第一板体及各所述第二板体均垂直于水平面设置。

4.根据权利要求2或3所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述第一板体的宽度和高度相等，所述第二板体的长度大于所述第一板体的高度的两倍，所述第一板体的厚度与所述第二板体的厚度相等。

5.根据权利要求1～3任一项所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述抗剪结构的内部设有多根纵向钢筋，各所述纵向钢筋的上端均埋设于所述基础中。

6.根据权利要求5所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述抗剪结构与所述基础之间还设有抗剪钢筋，各所述抗剪钢筋沿竖直方向设置，各所述抗剪钢筋的下半段埋设于所述抗剪结构中，各所述抗剪钢筋的上半段埋设于所述基础中。

7.根据权利要求1～3任一项所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，各所述桩为钻孔灌注桩或预制桩，各所述桩的内部均设有沿其长度方向的钢筋，各所述钢筋的上端均埋设于所述基础的内部。

8.根据权利要求7所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，多个所述桩根据所述基础的尺寸呈矩阵状排列设置，且与所述抗剪结构相邻的各所述桩与所述抗剪结构之间的距离大于或等于1.5m，且每两个相邻的所述桩之间的距离为1.5m～2m。

9.根据权利要求1～3任一项所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述基础的底部铺设有基础垫层，各所述桩的顶部贯穿所述基础垫层埋设于所述基础的内部，所述抗剪结构的顶部贯穿所述基础垫层与所述基础相接。

10.根据权利要求9所述的具有抗剪结构的桩基础，其特征在于，所述基础垫层由素混凝土浇筑形成，所述基础垫层的厚度为80mm～120mm。

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