專利名稱：一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適應(yīng)填土地基沉降的輕型或低層建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)及其沉降后增高的方法。
背景技術(shù)：
在地形起伏不平的山區(qū)城鎮(zhèn)中進(jìn)行建設(shè)，平整場(chǎng)地時(shí)往往需要大挖大填，但由于工程造價(jià)及工期要求，經(jīng)常難以做到夯填密實(shí)，若房屋建于不符合壓實(shí)質(zhì)量要求的填方區(qū)，在填土地基沉降未穩(wěn)定之前進(jìn)行建設(shè)時(shí)，隨著時(shí)間的增加，此類填土地基會(huì)產(chǎn)生沉降，且該沉降將直接導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)產(chǎn)生相應(yīng)的沉降，從而在基礎(chǔ)上部的建筑結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生有害的次應(yīng) 力，并使建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、開裂甚至失穩(wěn)，從而嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)安全工作，因此往往需要對(duì)該填土地基進(jìn)行地基處理或采用造價(jià)相對(duì)高昂的樁基礎(chǔ)將荷載傳遞至填土層以下穩(wěn)定的地層之中，不僅施工繁瑣、工作量大，并且材料使用量大，需要付出較多的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。如果等待未壓實(shí)的填土地基沉降穩(wěn)定再進(jìn)行房屋建筑施工，則所需等待填土固結(jié)的時(shí)間，從剛開始填土算起一般至少約5年以上，如等待新填土固結(jié)完成后再進(jìn)行建設(shè)，所付出的時(shí)間代價(jià)則更為昂貴。因此，需要對(duì)現(xiàn)行的填土地基上的房屋建筑柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行改造，使其能保證填土地基的沉降不造成柱底標(biāo)高降低，并在增高后還能對(duì)上部結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行可靠地支承，保證荷載自上而下的可靠傳遞及上部結(jié)構(gòu)安全，由此避免代價(jià)相對(duì)高昂的地基處理及樁基礎(chǔ)建設(shè)方案甚至等待填土固結(jié)完成再施工所造成的更為昂貴的時(shí)間損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的就在于提供一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，能夠在地基發(fā)生沉降后對(duì)其進(jìn)行頂升，以避免沉降對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全造成不利影響。本發(fā)明的另一目的還在于提供一種對(duì)上述擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后進(jìn)行增高的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，包括建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體，在建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體下方設(shè)置有基底墊層，所述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體上方豎直向上設(shè)置有柱基，該柱基上部的四周設(shè)置有出挑結(jié)構(gòu)，所述出挑結(jié)構(gòu)從上往下看呈十字形分布。對(duì)填土地基上的輕型或低層建筑，采用上述擴(kuò)展基礎(chǔ)，無需進(jìn)行地基處理或深度打樁，只需在上部建筑結(jié)構(gòu)柱下方設(shè)置上述擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，更容易應(yīng)對(duì)因填土夯實(shí)不夠或時(shí)間過長(zhǎng)引起的填土沉降，能夠在填土沉降后對(duì)建筑基礎(chǔ)進(jìn)行頂升，使其回復(fù)到原始位置，從而保證基礎(chǔ)上部建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。在具體施工時(shí)，柱基上部的十字形出挑結(jié)構(gòu)內(nèi)部通過配置鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)，使在對(duì)基底進(jìn)行頂升時(shí)，出挑結(jié)構(gòu)的承載能力更強(qiáng)，更加牢固，并且施工時(shí)可以出挑結(jié)構(gòu)的上表面與地面平齊或者淺埋于地下，這樣更加美觀，更便于后續(xù)施工。沉降后的增高工作可以根據(jù)各個(gè)位置的擴(kuò)展基礎(chǔ)的不同沉降程度進(jìn)行獨(dú)立的增高工作，更加實(shí)用，且更便于施工操作。進(jìn)一步地，建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與基底墊層之間填充有墊塊層；所述墊塊層采用預(yù)制混凝土墊塊或預(yù)制水泥砂漿塊，其強(qiáng)度要求滿足受力承載要求，同時(shí)不低于建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體的混凝土強(qiáng)度，具體施工時(shí)，可以根據(jù)受力情況在其內(nèi)部配置鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)。進(jìn)一步地，所述柱基為柱狀，柱基以及其上部的出挑結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土材料現(xiàn)澆制成，其內(nèi)部均配置有縱筋、橫向箍筋形成的鋼筋骨架。以提高其承載能力，更牢固，能更好地保證上部建筑的安全與穩(wěn)定；柱基需與上部結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行可靠連接，從而使建筑結(jié)構(gòu)及擴(kuò)展基礎(chǔ)整體的穩(wěn)定性更好，更安全。進(jìn)一步地，該建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)用于上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或者排架 結(jié)構(gòu)的建筑體系；所述上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土柱、鋼結(jié)構(gòu)柱、砌體結(jié)構(gòu)柱或者木結(jié)構(gòu)柱。上述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后增高的施工方法，其特征在于，包括如下步驟
1)當(dāng)發(fā)生填土沉降后，從該擴(kuò)展基礎(chǔ)四周進(jìn)行填土開挖，直至基底墊層，并清除基底墊層上方的填土；
2)在柱基上部的出挑結(jié)構(gòu)下方水平設(shè)置頂升梁，頂升梁位于柱基的相對(duì)兩側(cè)或四周，所述頂升梁的兩端位于建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體的兩側(cè)；
3)在頂升梁靠近兩端處的下方放置千斤頂，所述千斤頂?shù)捻敆U與頂升梁接觸，并能夠有效地對(duì)頂升梁進(jìn)行頂升；
4)利用千斤頂對(duì)頂升梁進(jìn)行頂升，使建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體回到原設(shè)計(jì)標(biāo)高位置；
5)往建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與其下方基底墊層之間的空隙填充入數(shù)量、厚度及強(qiáng)度均足夠的墊塊；
6 )最后，拆下千斤頂及頂升梁，并還原填土。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
I、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以根據(jù)需要隨時(shí)增高建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體的水平高度。2、采用本發(fā)明方法，在填土尚未完成固結(jié)的時(shí)候即可隨時(shí)進(jìn)行工程施工，同時(shí)在建筑結(jié)構(gòu)柱下也無需采用樁基礎(chǔ)或進(jìn)行地基處理，只需采用常規(guī)的淺基礎(chǔ)即可，達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約，安全可靠，施工簡(jiǎn)便快捷的目的。3、當(dāng)填土地基及柱下的淺基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降時(shí)，由于輕型或低層建筑結(jié)構(gòu)較輕，通過本結(jié)構(gòu)可以采用千斤頂及頂升梁對(duì)擴(kuò)展基礎(chǔ)進(jìn)行頂升，同時(shí)對(duì)頂升后產(chǎn)生的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與基底墊層間的縫隙進(jìn)行填塞，采用這種方式，隨著填土沉降的發(fā)生，隨時(shí)可將柱底頂升至原標(biāo)高，直至多年后填土沉降固結(jié)穩(wěn)定，由此避免填土地基的沉降對(duì)擴(kuò)展基礎(chǔ)標(biāo)高及建筑結(jié)構(gòu)所造成的不利影響；
4、該發(fā)明能有效解決常規(guī)填土地基上建筑基礎(chǔ)建設(shè)中因地基沉降所造成的各種困難，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益，施工簡(jiǎn)便，安全可靠；
5、本發(fā)明適用范圍廣，不僅適用于填土地基，也適用于軟土地基及各種情況下的地基不均勻沉降導(dǎo)致的上部結(jié)構(gòu)開裂或失穩(wěn)等工程情況。同時(shí)建筑上部結(jié)構(gòu)可以采用框架結(jié)構(gòu)或者排架結(jié)構(gòu)體系，上部結(jié)構(gòu)柱除采用鋼筋混凝土柱外，還可以應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)柱、砌體結(jié)構(gòu)柱或者木結(jié)構(gòu)柱。


圖I為本發(fā)明建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為對(duì)本發(fā)明建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后進(jìn)行增高時(shí)的示意 圖3為本發(fā)明建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)用于上部建筑為框架結(jié)構(gòu)的示意 圖4為本發(fā)明建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)用于上部建筑為排架結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例參見圖I至圖4，一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，包括建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I，在建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I下方設(shè)置有基底墊層2，所述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I與基 底墊層2均采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆制成，施工時(shí)先做基底墊層2，基底墊層2混凝土凝固后，再施工建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，施工時(shí)需采取措施防止建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I與基底墊層2粘結(jié)，可采用在基底墊層2表面涂抹混凝土脫模劑等措施?；讐|層2平面尺寸范圍需滿足后續(xù)增高建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)時(shí)能在其上部放置千斤頂墊塊的操作需要。建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I與基底墊層2之間填充有墊塊層5 ;所述墊塊層5為混凝土墊塊層或水泥砂漿層，墊塊層5內(nèi)配置鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，形成配筋水泥砂漿墊塊層及鋼筋混凝土墊塊層，所需墊塊層5厚度小于60_時(shí)采用配筋水泥砂衆(zhòng)制作，大于等于60_時(shí)采用鋼筋混凝土制作。所述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I上方豎直向上設(shè)置有柱基3，該柱基3上部的四周設(shè)置有出挑結(jié)構(gòu)4，實(shí)際施工時(shí)，出挑結(jié)構(gòu)4頂面低于室內(nèi)外地坪標(biāo)高，且所述出挑結(jié)構(gòu)4從上往下看呈十字形分布。所述柱基3為柱狀，柱基3以及其上部的出挑結(jié)構(gòu)4采用鋼筋混凝土材料現(xiàn)澆制成，其內(nèi)部均配置有縱筋、橫向箍筋形成的鋼筋骨架，以提高其承載能力；具體施工時(shí)，柱基3需與上部結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行可靠連接，從而使建筑結(jié)構(gòu)及擴(kuò)展基礎(chǔ)整體的穩(wěn)定性更好，更安全。所述出挑結(jié)構(gòu)4設(shè)計(jì)時(shí)按作用力及荷載豎直向上的懸挑鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此確定合適的截面及出挑尺寸，并配置足量的抗彎縱筋及抗剪橫向箍筋。對(duì)輕型或低層建筑，采用上述擴(kuò)展基礎(chǔ)，無需進(jìn)行深度打樁，只需在上部建筑結(jié)構(gòu)柱下方設(shè)置上述擴(kuò)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，更容易應(yīng)對(duì)因填土夯實(shí)不夠或時(shí)間過長(zhǎng)引起的填土沉降，能夠在填土沉降后對(duì)建筑基礎(chǔ)進(jìn)行頂升，使其回復(fù)到原始位置，從而保證基礎(chǔ)上部建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。在具體施工時(shí)，柱基3上部的十字形出挑結(jié)構(gòu)內(nèi)部通過配置鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)，使在對(duì)基底進(jìn)行頂升時(shí)，出挑結(jié)構(gòu)4的承載能力更強(qiáng)，更加牢固，并且施工時(shí)可以使出挑結(jié)構(gòu)4的上表面與地面平齊(或者淺埋于地下)，這樣更加美觀。沉降后的增高工作可以根據(jù)各個(gè)位置的擴(kuò)展基礎(chǔ)的不同沉降程度進(jìn)行獨(dú)立的增高工作，更加實(shí)用，且更便于施工操作。該建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)用于上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或者排架結(jié)構(gòu)的建筑體系；所述上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土柱、鋼結(jié)構(gòu)柱、砌體結(jié)構(gòu)柱或者木結(jié)構(gòu)柱。上述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后增高的施工方法，包括如下步驟
I)當(dāng)發(fā)生填土沉降后，從該擴(kuò)展基礎(chǔ)四周進(jìn)行填土開挖，直至基底墊層，并清除基底墊層上方的填土；
2)在柱基3上部的出挑結(jié)構(gòu)下方水平設(shè)置頂升梁6，頂升梁6位于柱基3的相對(duì)兩側(cè)或四周，所述頂升梁6的兩端位于建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I的兩側(cè)；所述頂升梁6可采用鋼結(jié)構(gòu)工字鋼、箱形截面梁或鋼筋混凝土矩形截面梁制成；
3)在頂升梁6靠近兩端處的下方放置千斤頂7，所述千斤頂7的頂桿與頂升梁6接觸，并能夠有效地對(duì)頂升梁6進(jìn)行頂升；必要時(shí)，在千斤頂7下方設(shè)置千斤頂墊塊8，以便于對(duì)頂升梁6進(jìn)行有效頂升；
4)利用千斤頂7對(duì)頂升梁6進(jìn)行頂升，使建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I回到原設(shè)計(jì)標(biāo)高位置；
5)往建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體I與其下方基底墊層2之間的空隙填充入數(shù)量、厚度及強(qiáng)度均足夠的墊塊；所述墊塊為配筋水泥砂漿墊塊或鋼筋混凝土墊塊；
6 )最后，拆下千斤頂7及頂升梁6，并還原填土。 本發(fā)明除適用填土地基外，還可推廣于其它場(chǎng)合的可能產(chǎn)生地基沉降的情況，如軟土地基，其它不良地基等等。另外，墊塊制成上部水平、下部?jī)A斜的形式，對(duì)于填土沉降中擴(kuò)展基礎(chǔ)本體可能會(huì)產(chǎn)生略微的傾斜情況，可以保證擴(kuò)展基礎(chǔ)本體維持原水平狀態(tài)，一般這種傾斜程度不是很大。最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，包括建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體，在建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體下方設(shè)置有基底墊層，所述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體上方豎直向上設(shè)置有柱基，該柱基上部的四周設(shè)置有出挑結(jié)構(gòu)，所述出挑結(jié)構(gòu)從上往下看呈十字形分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與基底墊層之間填充有墊塊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，所述墊塊層為水泥砂漿墊塊層或混凝土墊塊層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，所述柱基為柱狀，柱基以及其上部的出挑結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土材料現(xiàn)澆制成，其內(nèi)部均配置有縱筋、橫向箍筋形成的鋼筋骨架。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)，其特征在于，該建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)應(yīng)用于上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或者排架結(jié)構(gòu)的建筑體系；所述上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土柱、鋼結(jié)構(gòu)柱、砌體結(jié)構(gòu)柱或者木結(jié)構(gòu)柱。
6.如權(quán)利要求I所述的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后增高的施工方法，其特征在于，包括如下步驟 1)當(dāng)發(fā)生填土沉降后，從該擴(kuò)展基礎(chǔ)四周進(jìn)行填土開挖，直至基底墊層，并清除基底墊層上方的填土； 2)在柱基上部的出挑結(jié)構(gòu)下方水平設(shè)置頂升梁，頂升梁位于柱基的相對(duì)兩側(cè)或四周，所述頂升梁的兩端位于建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體的兩側(cè)； 3)在頂升梁靠近兩端處的下方放置千斤頂，所述千斤頂?shù)捻敆U與頂升梁接觸，并能夠有效地對(duì)頂升梁進(jìn)行頂升； 4)利用千斤頂對(duì)頂升梁進(jìn)行頂升，使建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體回到原設(shè)計(jì)標(biāo)高位置； 5)往建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與其下方基底墊層之間的空隙填充入數(shù)量、厚度及強(qiáng)度均足夠的墊塊； 6 )最后，拆下千斤頂及頂升梁，并還原填土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適應(yīng)填土地基沉降的建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)及施工方法，所述建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)包括柱基上部出挑結(jié)構(gòu)、柱基、建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體、墊塊層、基底墊層；該建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降后的增高方法，包括如下步驟1)填土開挖，直至基底墊層；2)在柱基上部出挑結(jié)構(gòu)下方水平設(shè)置頂升梁；3)在頂升梁靠近兩端處的下方放置千斤頂；4)利用千斤頂對(duì)頂升梁進(jìn)行頂升；5)往建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)本體與其下方基底墊層之間填充墊塊；6)最后，拆下千斤頂及頂升梁，并還原填土。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，施工方便，安全可靠，可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)高度，能有效解決地基沉降對(duì)基礎(chǔ)施工及建筑結(jié)構(gòu)正常使用所帶來的不利影響，在工程建設(shè)中具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益。
文檔編號(hào)E02D27/01GK102864796SQ201210399870
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者曾祥勇, 鄧安福 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)