本發(fā)明涉及土地基加固與基礎(chǔ)形式，尤其涉及一種球-上板-錨桿基礎(chǔ)及其施工方法。

背景技術(shù)：

目前，絕大部分基礎(chǔ)為抗壓基礎(chǔ)，即基礎(chǔ)主要承受上部結(jié)構(gòu)施加的豎向荷載且滿足變形和穩(wěn)定性要求，典型的包括獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。而抗拔基礎(chǔ)主要有大開挖基礎(chǔ)、掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)等；無(wú)論是大開挖基礎(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，土地基條件下上述問(wèn)題更加突出，且土地基的大變形和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性成為必須解決的關(guān)鍵問(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)題是提供一種減小對(duì)土地基擾動(dòng)，且提高抗壓、抗拔強(qiáng)度，并優(yōu)化荷載傳遞機(jī)制，同時(shí)減小土地基變形的球-上板-錨桿基礎(chǔ)。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供該球-上板-錨桿基礎(chǔ)的施工方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種球-上板-錨桿基礎(chǔ)，其特征在于：它包括一個(gè)嵌入土地基中且上表面與地面平齊的上板、一根或多根錨桿及與所述錨桿相配套的墊板和錨板；所述上板為多邊形，其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔?。凰鰤|板中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；所述錨桿包括桿體、設(shè)在所述桿體最下端的底盤以及與所述桿體下部鉸接的數(shù)根支桿；所述底盤之下安裝有帶雷管的抗水炸藥，且數(shù)根所述支桿捆綁在所述抗水炸藥的周圍；所述錨桿的底端及所述底盤、數(shù)根所述支桿均被錨固，其頂端分別穿過(guò)所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔ⅰ，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。

所述土地基為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

所述上板上設(shè)有固定件。

所述墊板上開有一注漿孔。

所述上板的每個(gè)角均設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；且所述錨桿的頂端分別穿過(guò)所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔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。

所述上板的中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅰ，且每個(gè)角設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；所述錨桿的頂端分別穿過(guò)所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔ⅰ和所述錨桿孔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。

所述支桿的長(zhǎng)度大于所述桿體與所述支桿鉸接處到所述桿體最下端的所述底盤的長(zhǎng)度。

如上所述的一種球-上板-錨桿基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對(duì)應(yīng)上板的中心錨桿孔ⅰ及每個(gè)角的錨桿孔ⅱ在土地基中打孔，且中心孔深，而每個(gè)角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過(guò)所述步驟⑵所得的孔置于處理所述土地基的預(yù)定深度，然后用水泥漿沖切所述土地基，同時(shí)旋轉(zhuǎn)并提升所述注漿管，固結(jié)后形成水泥土圓柱體；

⑷以形成的所述水泥土圓柱體為所述上板支點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求開挖澆筑所述上板的凹坑；

⑸按設(shè)計(jì)要求沿形成的所述水泥土圓柱體的軸按下述三種情況設(shè)置鉆孔；

ⅰ對(duì)應(yīng)所述上板中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個(gè)孔；

ⅱ對(duì)應(yīng)所述上板每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個(gè)孔；

ⅲ對(duì)應(yīng)所述上板中心的錨桿孔ⅰ和每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個(gè)孔，且中心孔深和每個(gè)角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~800g，第二次裝藥量100~800g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對(duì)每個(gè)所述水泥土圓柱體中的所述鉆孔的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑺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；

⑻按設(shè)計(jì)要求澆筑所述上板；

⑼在錨桿桿體最下端的底盤之下安裝帶雷管的抗水炸藥，且將與所述桿體鉸接的數(shù)根支桿捆綁在所述抗水炸藥的周圍；

⑽將所述錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥通過(guò)所述上板的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對(duì)應(yīng)所述水泥土圓柱體中所述鉆孔孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁向所述鉆孔內(nèi)注漿，使注漿體完全充填空腔；

⑿待所述注漿體固結(jié)后施加預(yù)應(yīng)力并鎖定所述錨桿頂端于錨板上；

⒀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)澆鑄裂隙注漿體于土地基裂隙。

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

1、首先，本發(fā)明中炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對(duì)鉆孔孔底強(qiáng)烈地沖擊壓縮，致使鉆孔底周圍土地基被粉碎，形成大小足夠的空腔，通過(guò)注漿形成帶底端鋼筋混凝土擴(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；其二，炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對(duì)鉆孔孔底土地基強(qiáng)烈作用，使孔底周圍土地基得到壓縮，同時(shí)將土地基中的裂隙推開，充填注漿體后將改善和提高內(nèi)部土地基（鉆孔底部周圍土地基）的物理力學(xué)性能；其三，通過(guò)將錨桿桿體最下端底盤之下裝有雷管的抗水炸藥的爆炸，與錨桿桿體鉸接的支桿在爆炸作用驅(qū)動(dòng)下散開，每支桿的上端與錨桿桿體鉸支，下端散開碰觸到孔底空腔壁時(shí)便停下來(lái)，架立在孔底空腔壁和與錨桿桿體鉸接處之間，即呈以錨桿桿體為對(duì)稱軸散開，之后通過(guò)對(duì)整個(gè)孔底空腔注漿，形成鋼筋混凝土球形擴(kuò)大頭，并施加預(yù)應(yīng)力和再次注漿，構(gòu)建起全方位、立體、復(fù)合錨固。

2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根本改變了施工和基礎(chǔ)形式，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)明過(guò)三錨桿軸的截面圖。

圖2為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明錨桿起初過(guò)錨桿軸的截面圖。

圖4為本發(fā)明錨桿起初裝藥段橫截面示意圖。

圖中：1—土地基2—注漿體3—鉆孔4—錨桿5—土地基裂隙6—上板7—墊板8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—支桿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—水泥土圓柱體19—底盤。

具體實(shí)施方式

如圖1~4所示，一種球-上板-錨桿基礎(chǔ)，它包括一個(gè)嵌入土地基1中且上表面與地面17平齊的上板6、一根或多根錨桿4及與錨桿4相配套的墊板7和錨板8。

上板6為多邊形（多邊形包括三角形、四邊形、…），其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔??；墊板7中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；錨桿4包括桿體、設(shè)在桿體最下端的底盤19以及與桿體下部鉸接的數(shù)根支桿11；底盤19之下安裝有帶雷管10的抗水炸藥12，且數(shù)根支桿11捆綁在抗水炸藥12的周圍；錨桿4的底端及底盤19、數(shù)根支桿11均被錨固，其頂端分別穿過(guò)上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅰ，并穿過(guò)墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

其中：土地基1為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

上板6上設(shè)有用于與上部結(jié)構(gòu)連接的固定件16。

墊板7上開有一注漿孔13。

上板6的每個(gè)角均設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；且錨桿4的頂端分別穿過(guò)上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅱ，并穿過(guò)墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

上板6的中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅰ，且每個(gè)角設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；錨桿4的頂端分別穿過(guò)上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅰ和錨桿孔ⅱ，并穿過(guò)墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

支桿11的長(zhǎng)度大于桿體與支桿11鉸接處到桿體最下端的底盤19的長(zhǎng)度。

該球-上板-錨桿基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對(duì)應(yīng)上板6的中心錨桿孔ⅰ及每個(gè)角的錨桿孔ⅱ在土地基1中打孔，且中心孔深，而每個(gè)角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過(guò)步驟⑵所得的孔置于處理土地基1的預(yù)定深度，然后用水泥漿沖切土地基1，同時(shí)旋轉(zhuǎn)并提升注漿管，固結(jié)后形成水泥土圓柱體18；

⑷以形成的水泥土圓柱體18為上板6支點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求開挖澆筑上板6的凹坑；

⑸按設(shè)計(jì)要求沿形成的水泥土圓柱體18的軸按下述三種情況設(shè)置鉆孔3；

ⅰ對(duì)應(yīng)上板6中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個(gè)孔；

ⅱ對(duì)應(yīng)上板6每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個(gè)孔；

ⅲ對(duì)應(yīng)上板6中心的錨桿孔ⅰ和每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個(gè)孔，且中心孔深和每個(gè)角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~800g，第二次裝藥量100~800g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對(duì)每個(gè)水泥土圓柱體18中的鉆孔3的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑺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；

⑻按設(shè)計(jì)要求澆筑上板6；

⑼在錨桿4桿體最下端的底盤19之下安裝帶雷管10的抗水炸藥12，且將與桿體鉸接的數(shù)根支桿11捆綁在抗水炸藥12的周圍；

⑽將錨桿4桿體帶有的抗水炸藥12通過(guò)上板6的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對(duì)應(yīng)水泥土圓柱體18中鉆孔3孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁14向鉆孔3內(nèi)注漿，使注漿體2完全充填空腔；

⑿待注漿體2固結(jié)后施加預(yù)應(yīng)力并鎖定錨桿4頂端于錨板8上；

⒀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于土地基裂隙5。

本發(fā)明適用于土地基，但不限于土地基，可對(duì)其方法和步驟稍做調(diào)整即可用于巖石和堅(jiān)硬土地基。