本發(fā)明涉及地基與基礎形式,尤其涉及抗拔兼抗滑基礎及其施工方法。
背景技術(shù):
目前,絕大部分上部結(jié)構(gòu)重量大,占地面積也大,其基礎為抗壓基礎,即基礎主要承受上部結(jié)構(gòu)施加的下向荷載,須滿足變形和穩(wěn)定性要求,當基礎滿足上述要求時,即可滿足抗傾覆要求,典型的該類基礎型式包括獨立基礎、條形基礎、筏板基礎等。而抗拔基礎主要有大開挖基礎、掏挖擴底基礎、爆擴樁基礎等;大開挖基礎類系指埋置于預先挖好的基坑內(nèi)并將回填土夯實的基礎,它以擾動的回填土構(gòu)成抗拔土體,保持基礎的穩(wěn)定;掏挖擴底基礎類系指以混凝土和鋼筋骨架灌注于以機械或人工掏挖成的土胎內(nèi)的基礎,它是以天然土體抗拔而保持基礎的上拔穩(wěn)定;爆擴樁基礎類系指以混凝土和鋼筋骨架澆注于以爆擴成型的土胎內(nèi)的擴大端的短樁基礎,其抗拔土體基本接近于未擾動的天然土。實際上,上述抗拔基礎均具有良好的抗拔和抗水平滑移性能,但這些基礎型式均存在施工難、工程量大、耗時長、成本高等問題,且對環(huán)境造成較大破壞。如何開發(fā)新型基礎型式,通過簡單、低成本施工即可滿足其抗拔和抗滑移穩(wěn)定性要求成為亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約投資的抗拔兼抗滑基礎。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供該抗拔兼抗滑基礎的施工方法。
為解決上述問題,本發(fā)明所述的抗拔兼抗滑基礎,其特征在于:它包括一個嵌入地基中且上表面高出地面的正方形基礎板、一套須發(fā)錨桿桿體、數(shù)根全長粘結(jié)錨桿以及分別與所述須發(fā)錨桿桿體和所述全長粘結(jié)錨桿相配套的墊塊、錨板;所述基礎板的中心設有一個錨桿孔ⅰ,其每個角均設有一個錨桿孔ⅱ;每個所述墊塊中心設有一個錨桿孔ⅲ;所述須發(fā)錨桿桿體的底端被錨固,其頂端穿過所述錨桿孔ⅰ,并穿過所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起;所述須發(fā)錨桿桿體由耐拉細絲構(gòu)成,該耐拉細絲的下部捆扎裝有雷管的抗水炸藥,并使所述耐拉細絲順周長方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍;所述全長粘結(jié)錨桿的頂端穿過所述錨桿孔ⅱ,并穿過所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。
所述基礎板上設有固定件。
所述墊塊上開有一注漿孔。
如上所述的抗拔兼抗滑基礎的施工方法,包括以下步驟:
⑴平基并開挖凹坑,即將選定位置整平并在其上按基礎板的平面布置、厚度、嵌入巖土體深度開挖凹坑;
⑵按設計要求在開挖的凹坑中于所述基礎板中心底部及每個角分別設置鉆孔,其中所述基礎板中心底部的所述鉆孔豎直向下,每個角的所述鉆孔為斜孔且沿所述基礎板周向規(guī)則分布,之后對地基鉆孔;
⑶按第一次裝藥量100~200g,第二次裝藥量200~400g,第三次裝藥量400~800g,…,裝藥量逐次遞增對所述基礎板中心底部的所述鉆孔的孔底實施爆破,直至孔底擴成空腔;
⑷測定所述基礎板中心底部的所述鉆孔的孔底空腔的大小,具體為:
①準備好長度大于所述鉆孔深度的不同長度的測繩和長度相當于設計所述孔底空腔直徑的木棍;
②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭,并在測繩上標上尺寸標記;
③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入所述孔底空腔內(nèi)并上下提動,當木棍一端卡著所述孔底空腔壁,且兩測繩上的尺寸標記一致時,木棍即處于水平位置,此時的木棍長度即為所述孔底空腔直徑;
⑸按設計要求澆筑所述基礎板;
⑹對所述基礎板中心底部的所述鉆孔進行錨固:
ⅰ在由耐拉細絲構(gòu)成的須發(fā)錨桿桿體的下部捆扎裝有雷管的抗水炸藥,并使所述耐拉細絲順周長方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍;
ⅱ將所述須發(fā)錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥置于所述鉆孔孔底;
ⅲ向所述鉆孔內(nèi)注漿,使注漿體完全掩埋所述須發(fā)錨桿桿體所帶的所述抗水炸藥,并使其厚度超出裝藥頂,即刻起爆所述抗水炸藥;
ⅳ待所述注漿體固結(jié)后讓所述須發(fā)錨桿桿體頂端穿過所述基礎板中心的錨桿孔ⅰ及與所述須發(fā)錨桿桿體相配套的墊塊的錨桿孔ⅲ,且施加預應力并鎖定所述須發(fā)錨桿桿體頂端于相配套的錨板上;
ⅴ通過所述墊塊上的注漿孔對所述鉆孔內(nèi)再次充填所述注漿體至所述注漿孔上口,同時澆鑄裂隙注漿體于圍巖裂隙;
⑺對所述基礎板進行錨固:
a將全長粘結(jié)錨桿置于所述基礎板每個角的所述鉆孔中;
b向所述鉆孔內(nèi)注漿,進行所述全長粘結(jié)錨桿錨固;
c待注漿固結(jié)后,將所述全長粘結(jié)錨桿頂端穿過與所述全長粘結(jié)錨桿相配套的墊塊,并與配套的錨板連接到一起。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
1、建立起全方位、立體、復合錨固。
首先,本發(fā)明中炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對中心鉆孔孔底巖土體強烈地沖擊壓縮,致使中心鉆孔孔底周圍巖土體被粉碎,形成大小足夠的空腔,通過注漿形成帶底端擴大頭的錨固體,所提供的錨固力可足以達到使上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所需的抗拔力;其二,炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對中心鉆孔孔底巖土體裂隙中的軟弱夾泥產(chǎn)生強烈作用,將軟弱夾泥推開,使巖土體結(jié)構(gòu)面的裂隙度增大和結(jié)構(gòu)改變,充填注漿體后將改善和提高內(nèi)部裂隙巖土體(中心鉆孔孔底部周圍巖土體)的物理力學性能;其三,鉆孔底注漿后即刻起爆被掩埋的炸藥,爆炸作用強力驅(qū)動耐拉細絲與注漿體融合,即驅(qū)動包圍于注漿體中的耐拉細絲“亂如麻”、“亂成一團”,成為與注漿體密切交融的“一團亂麻”;其四,爆炸作用強力驅(qū)動注漿體充填鉆孔底周圍巖土體裂隙的同時,爆炸作用強力驅(qū)動須發(fā)錨桿的耐拉細絲向巖土體裂隙散開,尤其是被爆炸作用強力驅(qū)動的注漿體帶動須發(fā)錨桿的耐拉細絲深深地扎入到中心鉆孔孔底周圍巖土體裂隙之中,注漿體將須發(fā)錨桿錨固于鉆孔中的同時,澆鑄孔底空腔和圍巖裂隙,形成以鉆孔中充填的注漿體為核心,通過圍巖裂隙中的注漿體和須發(fā)錨桿耐拉細絲外延的全方位、立體、復合錨固。
2、性能優(yōu)越。
本發(fā)明在與普通基礎一樣滿足豎向承載能力的前提下,尤其具有很強的抗拔能力和較強的抗水平載荷能力,同時具有抗傾覆能力,很好地適應一些新型結(jié)構(gòu)下向載荷不大,而風載荷等橫向載荷和上拔載荷突出的情況。
3、經(jīng)濟適用。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,最大限度地節(jié)省材料,根本改變了基礎形式和施工方式,顯著地節(jié)約了投資,減少了棄土,使環(huán)境得到保護。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明正方形基礎板抗拔兼抗滑基礎過正方形基礎板對角線的軸截面圖。
圖2為本發(fā)明的俯視圖。
圖3為本發(fā)明中心鉆孔內(nèi)起初裝藥段橫截面示意圖。
圖中:1—巖土體2—注漿體3—鉆孔4—須發(fā)錨桿桿體5—圍巖裂隙6—基礎板7—墊塊8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—耐拉細絲12—抗水炸藥13—注漿孔14—鉆孔壁15—孔底空腔16—固定件17—地面18—全長粘結(jié)錨桿。
具體實施方式
如圖1~3所示,抗拔兼抗滑基礎,它包括一個嵌入地基中且上表面高出地面17的正方形基礎板6、一套須發(fā)錨桿桿體4、數(shù)根全長粘結(jié)錨桿18以及分別與須發(fā)錨桿桿體4和全長粘結(jié)錨桿18相配套的墊塊7、錨板8。
基礎板6的中心設有一個錨桿孔ⅰ,其每個角均設有一個錨桿孔ⅱ;每個墊塊7中心設有一個錨桿孔ⅲ;須發(fā)錨桿桿體4的底端被錨固,其頂端穿過錨桿孔ⅰ,并穿過錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起;須發(fā)錨桿桿體4由耐拉細絲11構(gòu)成,即由在爆炸作用下能發(fā)生較大變形的鋼絲或(和)其它絲線構(gòu)成。該耐拉細絲11的下部捆扎裝有雷管10的抗水炸藥12,并使耐拉細絲11順周長方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍;全長粘結(jié)錨桿18的頂端穿過錨桿孔ⅱ,并穿過錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。
其中:基礎板6上設有用于與上部結(jié)構(gòu)連接的固定件16。
墊塊7上開有一注漿孔13。
該抗拔兼抗滑基礎的施工方法,包括以下步驟:
⑴平基并開挖凹坑,即將選定位置整平并在其上按基礎板6的平面布置、厚度、嵌入巖土體1深度開挖凹坑;
⑵按設計要求在開挖的凹坑中于基礎板6中心底部及每個角分別設置鉆孔3,其中基礎板6中心底部的鉆孔3豎直向下,每個角的鉆孔3為斜孔且沿基礎板6周向規(guī)則分布,之后對地基鉆孔;
⑶按第一次裝藥量100~200g,第二次裝藥量200~400g,第三次裝藥量400~800g,…,裝藥量逐次遞增對基礎板6中心底部的鉆孔3的孔底實施爆破,直至孔底擴成空腔;
⑷測定基礎板6中心底部的鉆孔3的孔底空腔15的大小,具體為:
①準備好長度大于鉆孔3深度的不同長度的測繩和長度相當于設計孔底空腔15直徑的木棍;
②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭,并在測繩上標上尺寸標記;
③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入孔底空腔15內(nèi)并上下提動,當木棍一端卡著孔底空腔15壁,且兩測繩上的尺寸標記一致時,木棍即處于水平位置,此時的木棍長度即為孔底空腔15直徑;
⑸按設計要求澆筑基礎板6;
⑹對基礎板6中心底部的鉆孔3進行錨固:
ⅰ在由耐拉細絲11構(gòu)成的須發(fā)錨桿桿體4的下部捆扎裝有雷管10的抗水炸藥12,并使耐拉細絲11順周長方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍;
ⅱ將須發(fā)錨桿桿體4帶有的抗水炸藥12置于鉆孔3孔底;
ⅲ向鉆孔3內(nèi)注漿,使注漿體2完全掩埋須發(fā)錨桿桿體4所帶的抗水炸藥12,并使其厚度超出裝藥頂,即刻起爆抗水炸藥12;爆炸作用強力驅(qū)動注漿體2充填鉆孔3底周圍巖土體1裂隙的同時,爆炸作用強力驅(qū)動耐拉細絲11向鉆孔壁14和巖土體1裂隙散開;
ⅳ待注漿體2固結(jié)后讓須發(fā)錨桿桿體4頂端穿過基礎板6中心的錨桿孔ⅰ及與須發(fā)錨桿桿體4相配套的墊塊7的錨桿孔ⅲ,且施加預應力并鎖定須發(fā)錨桿桿體4頂端于相配套的錨板8上;
ⅴ通過墊塊7上的注漿孔13對鉆孔3內(nèi)再次充填注漿體2至注漿孔13上口,同時澆鑄裂隙注漿體9于圍巖裂隙5;
⑺對基礎板6進行錨固:
a將全長粘結(jié)錨桿18置于基礎板6每個角的鉆孔3中;
b向鉆孔3內(nèi)注漿,進行全長粘結(jié)錨桿18錨固;
c待注漿固結(jié)后,將全長粘結(jié)錨桿18頂端穿過與全長粘結(jié)錨桿18相配套的墊塊7,并與配套的錨板8連接到一起。