本發(fā)明涉及地基與基礎(chǔ)形式，尤其涉及星形基礎(chǔ)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(chǔ)為抗壓基礎(chǔ)，即基礎(chǔ)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(dāng)基礎(chǔ)滿足上述要求時(shí)，即可滿足抗傾覆要求，典型的該類基礎(chǔ)型式包括獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。而抗拔基礎(chǔ)主要有大開(kāi)挖基礎(chǔ)、掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)等；大開(kāi)挖基礎(chǔ)類系指埋置于預(yù)先挖好的基坑內(nèi)并將回填土夯實(shí)的基礎(chǔ)，它以擾動(dòng)的回填土構(gòu)成抗拔土體，保持基礎(chǔ)的穩(wěn)定；掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)類系指以混凝土和鋼筋骨架灌注于以機(jī)械或人工掏挖成的土胎內(nèi)的基礎(chǔ)，它是以天然土體抗拔而保持基礎(chǔ)的上拔穩(wěn)定；爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)類系指以混凝土和鋼筋骨架澆注于以爆擴(kuò)成型的土胎內(nèi)的擴(kuò)大端的短樁基礎(chǔ)，其抗拔土體基本接近于未擾動(dòng)的天然土。至于基礎(chǔ)的抗傾覆，一般通過(guò)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積以滿足其抗傾覆穩(wěn)定性要求，尚未見(jiàn)偏于抗傾覆穩(wěn)定基礎(chǔ)出現(xiàn)。

就抗壓基礎(chǔ)而言，巖體因其具有很高的抗壓強(qiáng)度和性能，是很好的天然地基，其施工也較簡(jiǎn)單。巖土體地基上的抗拔基礎(chǔ)則不然，無(wú)論是大開(kāi)挖基礎(chǔ)類，還是掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)類、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)類的施工均有較大難度，而且均存在著工程量大、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，對(duì)環(huán)境造成較大破壞，但能夠提供的抗力有限、加固效果不夠理想等問(wèn)題，例如：大開(kāi)挖基礎(chǔ)類的主要尺寸均由其抗拔穩(wěn)定性要求所決定，為了滿足上拔穩(wěn)定性的要求，必須加大基礎(chǔ)尺寸，勢(shì)必增加棄土并加重對(duì)環(huán)境的破壞。如何開(kāi)發(fā)新型基礎(chǔ)型式，通過(guò)簡(jiǎn)單、低成本施工即可滿足其抗傾覆穩(wěn)定性要求成為適應(yīng)現(xiàn)代新型結(jié)構(gòu)發(fā)展要求亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約投資的星形基礎(chǔ)。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供該星形基礎(chǔ)的施工方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的星形基礎(chǔ)，其特征在于：它包括一個(gè)嵌入地面的星形構(gòu)件、數(shù)根須發(fā)錨桿桿體以及與所述須發(fā)錨桿桿體相配套的墊板和錨板；所述星形構(gòu)件設(shè)有數(shù)個(gè)徑向伸出的伸臂，其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔??；每個(gè)所述伸臂的外端設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；所述墊板中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；數(shù)根所述須發(fā)錨桿桿體的底端均被錨固，其頂端均分別穿過(guò)所述星形構(gòu)件的所述錨桿孔ⅰ或所述錨桿孔ⅱ，并穿過(guò)所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起；所述須發(fā)錨桿桿體由耐拉細(xì)絲構(gòu)成，該耐拉細(xì)絲的下部捆扎裝有雷管的抗水炸藥，并使所述耐拉細(xì)絲順周長(zhǎng)方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍。

所述星形構(gòu)件上設(shè)有固定件。

所述伸臂的數(shù)量為三個(gè)及三個(gè)以上。

所述墊板上開(kāi)有一注漿孔。

置于數(shù)個(gè)所述伸臂所述錨桿孔ⅱ內(nèi)的所述須發(fā)錨桿桿體的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的所述墊板和錨板的厚度均小于置于所述星形構(gòu)件中心所述錨桿孔ⅰ內(nèi)的所述須發(fā)錨桿桿體的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的所述墊板和錨板的厚度。

置于數(shù)個(gè)所述伸臂所述錨桿孔ⅱ內(nèi)的所述須發(fā)錨桿桿體的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的所述墊板和錨板的厚度均相同。

如上所述的星形基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基并開(kāi)挖凹坑，即將選定位置整平并在其上按星形構(gòu)件的平面布置、厚度、嵌入巖土體深度開(kāi)挖凹坑；

⑵按設(shè)計(jì)要求在開(kāi)挖的凹坑中于所述星形構(gòu)件中心設(shè)置錨桿孔ⅰ、每個(gè)伸臂的外端設(shè)置錨桿孔ⅱ，之后對(duì)地基設(shè)置鉆孔；

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(duì)每個(gè)所述鉆孔的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑷測(cè)定孔底空腔的大小，具體為：

①準(zhǔn)備好長(zhǎng)度大于所述鉆孔深度的不同長(zhǎng)度的測(cè)繩和長(zhǎng)度相當(dāng)于設(shè)計(jì)所述孔底空腔直徑的木棍；

②將兩根測(cè)繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測(cè)繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記；

③提著系著木棍的兩根測(cè)繩的另一端將木棍送入所述孔底空腔內(nèi)并上下提動(dòng)，當(dāng)木棍一端卡著所述孔底空腔壁，且兩測(cè)繩上的尺寸標(biāo)記一致時(shí)，木棍即處于水平位置，此時(shí)的木棍長(zhǎng)度即為所述孔底空腔直徑；

⑸按設(shè)計(jì)要求澆筑所述星形構(gòu)件；

⑹在每個(gè)由耐拉細(xì)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(xì)絲順周長(zhǎng)方向均勻分布于裝有所述雷管的所述抗水炸藥的周圍；

⑺將每個(gè)所述須發(fā)錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥置于相對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述鉆孔孔底；

⑻向每個(gè)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；

⑼待所述注漿體固結(jié)后讓所述須發(fā)錨桿桿體頂端穿過(guò)所述星形構(gòu)件的錨桿孔ⅰ、錨桿孔ⅱ及與所述須發(fā)錨桿桿體相配套的墊板的錨桿孔ⅲ，且施加預(yù)應(yīng)力并鎖定所述須發(fā)錨桿桿體頂端于相配套的錨板上；

⑽通過(guò)所述墊板上的注漿孔對(duì)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(shí)澆鑄裂隙注漿體于圍巖裂隙。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、建立起全方位、立體、復(fù)合錨固。

首先，本發(fā)明中炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對(duì)鉆孔孔底巖土體強(qiáng)烈地沖擊壓縮，致使鉆孔底周圍巖土體被粉碎，形成大小足夠的空腔，通過(guò)注漿形成帶底端擴(kuò)大頭的錨固體，所提供的錨固力可足以達(dá)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(duì)鉆孔孔底巖土體裂隙中的軟弱夾泥產(chǎn)生強(qiáng)烈作用，將軟弱夾泥推開(kāi)，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（鉆孔底部周圍巖土體）的物理力學(xué)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(qiáng)力驅(qū)動(dòng)耐拉細(xì)絲與注漿體融合，即驅(qū)動(dòng)包圍于注漿體中的耐拉細(xì)絲“亂如麻”、“亂成一團(tuán)”，成為與注漿體密切交融的“一團(tuán)亂麻”；其四，爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)注漿體充填鉆孔底周圍巖土體裂隙的同時(shí)，爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)須發(fā)錨桿的耐拉細(xì)絲向巖土體裂隙散開(kāi)，尤其是被爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)的注漿體帶動(dòng)須發(fā)錨桿的耐拉細(xì)絲深深地扎入到鉆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(shí)，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(guò)圍巖裂隙中的注漿體和須發(fā)錨桿耐拉細(xì)絲外延的全方位、立體、復(fù)合錨固。

2、性能優(yōu)越。

本發(fā)明在與普通基礎(chǔ)一樣滿足豎向承載能力和抗水平載荷能力的前提下，尤其具有很強(qiáng)的抗拔能力，同時(shí)有很強(qiáng)的抗傾覆能力，很好地適應(yīng)一些新型結(jié)構(gòu)下向載荷不大，而風(fēng)載荷等橫向載荷和上拔載荷突出的情況。

3、經(jīng)濟(jì)適用。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最大限度地節(jié)省材料，根本改變了基礎(chǔ)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(hù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明中四伸臂星形基礎(chǔ)過(guò)中心和兩伸臂錨孔軸的截面圖。

圖2為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明須發(fā)錨桿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—星形構(gòu)件7—墊板8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—耐拉細(xì)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—伸臂。

具體實(shí)施方式

如圖1~3所示，星形基礎(chǔ)，它包括一個(gè)嵌入地面17的星形構(gòu)件6、數(shù)根須發(fā)錨桿桿體4以及與須發(fā)錨桿桿體4相配套的墊板7和錨板8。

星形構(gòu)件6設(shè)有數(shù)個(gè)徑向伸出的伸臂18，其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔?。幻總€(gè)伸臂18的外端設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；墊板7中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；數(shù)根須發(fā)錨桿桿體4的底端均被錨固，其頂端均分別穿過(guò)星形構(gòu)件6的錨桿孔ⅰ或錨桿孔ⅱ，并穿過(guò)墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起；須發(fā)錨桿桿體4由耐拉細(xì)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(xì)絲11的下部捆扎裝有雷管10的抗水炸藥12，并使耐拉細(xì)絲11順周長(zhǎng)方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍。

其中：星形構(gòu)件6上設(shè)有用于與上部結(jié)構(gòu)連接的固定件16。

伸臂18的數(shù)量為三個(gè)及三個(gè)以上。

墊板7上開(kāi)有一注漿孔13。

置于數(shù)個(gè)伸臂18錨桿孔ⅱ內(nèi)的須發(fā)錨桿桿體4的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的墊板7和錨板8的厚度均小于置于星形構(gòu)件6中心錨桿孔ⅰ內(nèi)的須發(fā)錨桿桿體4的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的墊板7和錨板8的厚度。

置于數(shù)個(gè)伸臂18錨桿孔ⅱ內(nèi)的須發(fā)錨桿桿體4的直徑、長(zhǎng)度及與其相配套的墊板7和錨板8的厚度均相同。

該星形基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基并開(kāi)挖凹坑，即將選定位置整平并在其上按星形構(gòu)件6的平面布置、厚度、嵌入巖土體1深度開(kāi)挖凹坑；

⑵按設(shè)計(jì)要求在開(kāi)挖的凹坑中于星形構(gòu)件6中心設(shè)置錨桿孔ⅰ、每個(gè)伸臂18的外端設(shè)置錨桿孔ⅱ，之后對(duì)地基設(shè)置鉆孔3；

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(duì)每個(gè)鉆孔3的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑷測(cè)定孔底空腔15的大小，具體為：

①準(zhǔn)備好長(zhǎng)度大于鉆孔3深度的不同長(zhǎng)度的測(cè)繩和長(zhǎng)度相當(dāng)于設(shè)計(jì)孔底空腔15直徑的木棍；

②將兩根測(cè)繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測(cè)繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記；

③提著系著木棍的兩根測(cè)繩的另一端將木棍送入孔底空腔15內(nèi)并上下提動(dòng)，當(dāng)木棍一端卡著孔底空腔15壁，且兩測(cè)繩上的尺寸標(biāo)記一致時(shí)，木棍即處于水平位置，此時(shí)的木棍長(zhǎng)度即為孔底空腔15直徑；

⑸按設(shè)計(jì)要求澆筑星形構(gòu)件6；

⑹在每個(gè)由耐拉細(xì)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(xì)絲11順周長(zhǎng)方向均勻分布于裝有雷管10的抗水炸藥12的周圍；

⑺將每個(gè)須發(fā)錨桿桿體4帶有的抗水炸藥12置于相對(duì)應(yīng)的每個(gè)鉆孔3孔底；

⑻向每個(gè)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(qiáng)力驅(qū)動(dòng)注漿體2充填鉆孔3底周圍巖土體1裂隙的同時(shí)，爆炸作用強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)耐拉細(xì)絲11向鉆孔壁14和巖土體1裂隙散開(kāi)；

⑼待注漿體2固結(jié)后讓須發(fā)錨桿桿體4頂端穿過(guò)星形構(gòu)件6的錨桿孔ⅰ、錨桿孔ⅱ及與須發(fā)錨桿桿體4相配套的墊板7的錨桿孔ⅲ，且施加預(yù)應(yīng)力并鎖定須發(fā)錨桿桿體4頂端于相配套的錨板8上；

⑽通過(guò)墊板7上的注漿孔13對(duì)鉆孔3內(nèi)再次充填注漿體2至注漿孔13上口，同時(shí)澆鑄裂隙注漿體9于圍巖裂隙5。

形成以鉆孔3中的注漿體2為核心，通過(guò)圍巖裂隙5中的注漿體2和須發(fā)錨桿耐拉細(xì)絲11外延的全方位、立體、復(fù)合錨固，根本改變了基礎(chǔ)形式和施工方式，最大限度地節(jié)省材料，使工程的安全得到保障，且顯著地節(jié)約了投資，減少了棄土，使環(huán)境得到保護(hù)。