一種消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域中深基坑系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管粧對地基加固領(lǐng)域，特別是深基坑距離建筑物較近時(shí)的基坑系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管粧地基加固時(shí)的預(yù)應(yīng)力消除的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]深厚淤泥在我國分布十分廣泛，尤其主要分布在我國沿海以及內(nèi)地河流兩岸和湖泊地區(qū)，例如:天津、連云港、上海、杭州、寧波、臺州、溫州、福州、廈門、湛江、廣州、深圳、珠海等沿海地區(qū)。在深厚淤泥地質(zhì)條件下進(jìn)行基坑地基加固施工中，對于淤泥質(zhì)基坑的地基加固方式通常采用預(yù)應(yīng)力管粧、鉆孔灌注粧及水泥按攪拌粧等多種粧基或者多種粧基的組合地基加固形式。而在一些工程中，基坑距離已有的建筑物較近，需要特別注意在基坑施工過程中對周邊建筑物的穩(wěn)定性和安全的影響。國內(nèi)目前對于距離建筑物較近的基坑地基加固處理，一般采用設(shè)置鉆孔灌注粧、對地基采用攪拌粧加固處理的辦法。也就是說，根據(jù)國內(nèi)目前建筑物周邊設(shè)置群粧經(jīng)驗(yàn)來看，群粧距離建筑物小于30m時(shí)，一般不設(shè)置擠壓式粧。
[0003]但是，鉆孔灌注粧在實(shí)際施工中，施工進(jìn)度慢、成本高，在涉及一些應(yīng)急、搶險(xiǎn)工程中，采用預(yù)應(yīng)力管粧地基加固施工進(jìn)度快、成本低，但由于系統(tǒng)管粧施工對土體產(chǎn)生的擠壓，若基坑距離已有的建筑物較近時(shí)，將危及周邊建筑物的安全。本發(fā)明通過在建筑物與基坑間設(shè)置應(yīng)力釋放孔，有效的解決了該問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種新的消減基坑地基加固時(shí)產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，即通過在基坑粧基與建筑物之間設(shè)置應(yīng)力釋放孔來釋放預(yù)應(yīng)力管粧帶來的擠壓力使基坑能夠使用快速的預(yù)應(yīng)力管粧來進(jìn)行地基加固，既保證了基坑快速施工的需要，又保證了近距離建筑物的安全。
[0005]本發(fā)明提供的一種消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，用于基坑距離建筑物較近的施工中，該結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力管粧粧，并且，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)及以上的應(yīng)力釋放孔；該應(yīng)力釋放孔位于基坑的預(yù)應(yīng)力管粧與建筑物之間。
[0006]在基坑地基加固結(jié)構(gòu)中，使用預(yù)應(yīng)力管粧進(jìn)行地基加固較為常見，因?yàn)槭褂迷摴芑掃M(jìn)行地基加固，方便快捷，施工速度快，成本低；但預(yù)應(yīng)力管粧在插打入地面內(nèi)時(shí)會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，對周邊建筑物產(chǎn)生影響，因此，如何消除該管粧施工中產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力成為首要問題。本發(fā)明就是通過在管粧和建筑物，特別是近距離的建筑物之間設(shè)置一系列的應(yīng)力釋放孔，通過這些孔來消減被擠壓的泥土以及因擠壓產(chǎn)生的應(yīng)力，保證建筑物的安全。一些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔為一排或多排。
[0007]優(yōu)選的方式中，多排應(yīng)力釋放孔之間為并列排列或錯(cuò)位排列。
[0008]通過設(shè)置多排的應(yīng)力釋放孔，可以使插打預(yù)應(yīng)力管粧時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力逐步消減，能夠更有效的使應(yīng)力被消除在應(yīng)力釋放孔中，不會到達(dá)已有的建筑地基中，動(dòng)搖建筑物地基。當(dāng)應(yīng)力釋放孔為多排時(shí)，其排列方式為并列排列或錯(cuò)位排列。
[0009]一些實(shí)施方式中，所述應(yīng)力釋放孔距離建筑物之間的間距大于或等于10米。在設(shè)置應(yīng)力釋放孔時(shí)，根據(jù)地基土質(zhì)不同，受孔周邊土體側(cè)壓力影響，造成周圍的地基穩(wěn)定性變差，因此，通常需要留出一個(gè)較為安全的距離。通常，這一距離為10米及以上(根據(jù)土質(zhì)不同距離有所變化)，以保證建筑物自身穩(wěn)定。
[0010]在布置應(yīng)力釋放孔的孔徑和間距時(shí)，主要確定設(shè)置的應(yīng)力釋放孔能夠吸收的應(yīng)力范圍，需根據(jù)預(yù)應(yīng)力管粧的間排距、深度以及預(yù)應(yīng)力管粧距離應(yīng)力釋放孔的距離來進(jìn)行計(jì)算。因此，一些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔孔徑為0.5-1米。
[0011]另一些實(shí)施方式中，同排中的應(yīng)力釋放孔孔中心之間的間距為2-5米。
[0012]—些實(shí)施方式中，當(dāng)應(yīng)力釋放孔為兩排及以上排列時(shí)，兩排應(yīng)力釋放孔孔中心之間間距為2-5米。
[0013]—些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔的深度與基坑粧基深度相對應(yīng)。應(yīng)力釋放孔用來釋放預(yù)應(yīng)力管粧施工對土體擠壓產(chǎn)生的應(yīng)力，因此，應(yīng)力釋放孔的深度需要與管粧的深度相對應(yīng)。一個(gè)具體的實(shí)施例中，應(yīng)力釋放孔的深度可以稍稍深于管粧的深度。更為具體的，應(yīng)力釋放孔的深度為50米。
[0014]—些優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了防止應(yīng)力釋放孔在插打管粧之前就發(fā)生塌陷，在應(yīng)力釋放孔內(nèi)還包括支撐和加固應(yīng)力釋放孔側(cè)壁的部件。
[0015]另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，該支撐和加固應(yīng)力釋放孔側(cè)壁的部件突出于應(yīng)力釋放孔的地面孔口。
[0016]—個(gè)具體的實(shí)施方式中，該加固應(yīng)力釋放孔側(cè)壁的部件為鋼骨籠。具體來說，鋼骨籠的直徑與應(yīng)力釋放孔的內(nèi)徑相同，也就是說，鋼骨籠的外壁緊貼應(yīng)力釋放孔的內(nèi)壁。
[0017]更為具體的方式中，為了使鋼骨籠的支撐和加固效果更好，在鋼骨籠的圓周處設(shè)置擋板，該擋板與應(yīng)力釋放孔的內(nèi)側(cè)壁接觸。
[0018]—些實(shí)施方式中，所述深基坑消減地基擠壓應(yīng)力結(jié)構(gòu)還包括防護(hù)圍欄，該防護(hù)圍欄用于應(yīng)力釋放孔的頂部周邊。該防護(hù)圍欄避免地面上的人或物掉入應(yīng)力釋放孔中。
[0019]另一方面，本發(fā)明還提供一種基坑消減地基擠壓應(yīng)力方法，用于基坑距離建筑物較近的施工中，其中，包括以下步驟:
[0020](I)量測基坑與建筑之間的間距；
[0021](2)確定基坑的預(yù)應(yīng)力管粧的插打位置和深度；
[0022](3)在基坑預(yù)應(yīng)力管粧粧基與建筑物之間設(shè)置應(yīng)力釋放孔；
[0023](4)在基坑粧基處設(shè)置預(yù)應(yīng)力管粧。
[0024]優(yōu)選的，在步驟(3)和(4)之間還包括步驟(5)在應(yīng)力釋放孔內(nèi)設(shè)置支撐和加固應(yīng)力釋放孔側(cè)壁的部件。
[0025]優(yōu)選的，步驟(3)中設(shè)置應(yīng)力釋放孔包括以下步驟:
[0026]a.根據(jù)基坑粧基與建筑物之間的間距確定應(yīng)力釋放孔的位置；
[0027]b.根據(jù)基坑需要設(shè)置的預(yù)應(yīng)力管粧的對土體的擠壓力，確定應(yīng)力釋放孔的排列方式、數(shù)量、孔徑、深度和間距；
[0028]c.根據(jù)預(yù)應(yīng)力管粧的深度確定應(yīng)力釋放孔的深度，應(yīng)力釋放孔的深度與基坑粧基深度相同或稍深于基坑粧基深度；
[0029]d.在確定的位置施工規(guī)定數(shù)量、大小及深度的應(yīng)力釋放孔。
[0030]通過基坑布設(shè)的預(yù)應(yīng)力管粧的大小、深度和排布密度等確定預(yù)應(yīng)力管粧的對土體的擠壓力，計(jì)算出產(chǎn)生的應(yīng)力大小及對土體的擠壓量，設(shè)置應(yīng)力釋放孔，包括:數(shù)量多少，孔間距，孔徑大小，孔徑深度等。
[0031]根據(jù)工程土質(zhì)情況及周邊建筑物對土體產(chǎn)生的側(cè)壓力，計(jì)算出應(yīng)力釋放孔距離建筑物的距離。
[0032]—些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔為一排或多排。
[0033]優(yōu)選的方式中，多排應(yīng)力釋放孔之間為并列排列或錯(cuò)位排列。
[0034]一些具體的實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔距離建筑物之間的間距大于或等于10米。
[0035]一些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔孔徑為0.5-1米。
[0036]另一些實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔中心之間的間距為2米。
[0037]—些實(shí)施方式中，當(dāng)應(yīng)力釋放孔為兩排及以上排列時(shí)，兩排應(yīng)力釋放孔孔中心之間間距為2-5米。
[0038]—個(gè)具體的實(shí)施方式中，應(yīng)力釋放孔的深度為50米。
[0039]有益效果
[0040]本發(fā)明的消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)和方法，能夠有效的釋放或消除深基坑預(yù)應(yīng)力管粧地基加固過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和擠壓力，從而減少了應(yīng)力對周邊建筑物的地基的危害，特別適用于基坑與建筑物距離近的基坑地基加固。
【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明的消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0042]圖2為本發(fā)明的另一消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0043]圖3為本發(fā)明的另一消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0044]圖4為本發(fā)明的一個(gè)消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)縱剖面示意圖；
[0045]圖5為本發(fā)明的消減地基擠壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例縱剖面示意圖；
[0046]圖6為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的示意圖。
[0047]附圖標(biāo)記說明:
[0048]應(yīng)力釋放孔100 ;預(yù)應(yīng)力管粧200基坑400 ;建筑物500 ;建筑物地基510 ;管粧與應(yīng)力釋放孔之間的土體210 ;應(yīng)力釋放孔與建筑物地基間的土體110 ;基坑區(qū)域管粧之間的土體410 ;未插打的土體300
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面對本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)或這些所使用的技術(shù)術(shù)語做進(jìn)一步的說明。在下面的詳細(xì)描述中，圖例附帶的參考文字是這里的一個(gè)部分，它以舉例說明本發(fā)明可能實(shí)行的特定具體方案的方式來說明。我們并不排除本發(fā)明還可以實(shí)行其它的具體方案和在不違背本發(fā)明的使用范圍的情況下改變本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
[0050]通常，在確定了基坑的位置后，通過量測確定基坑距離已有的建筑物之間的距離后，當(dāng)距離較近時(shí)，確定使用本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力鋼管粧進(jìn)行地基加固時(shí)，則需要確定布置應(yīng)力釋放孔來消除預(yù)應(yīng)力管粧施工對土體的擠壓應(yīng)力。應(yīng)力釋放孔位于預(yù)應(yīng)力管粧與建筑物的地基之間。在應(yīng)力釋放孔的位置，間距，大小和排列方式確定后，將應(yīng)力釋放孔施工完成。如圖1，圖2和圖3所示，一個(gè)或多個(gè)應(yīng)力釋放孔排列在預(yù)應(yīng)力管粧區(qū)域與建筑物之間，形成一個(gè)屏障，用于保護(hù)建筑物的地基的穩(wěn)定性。
[0051]如圖1所示，在基坑400的預(yù)應(yīng)力管粧200與已有的建筑物500之間具有一排的應(yīng)力釋放孔100，這些應(yīng)力釋放孔100之間間距a在2-5米之間。應(yīng)力釋放孔距離已有的建筑物之間的間距b根據(jù)土質(zhì)不同，一般大于或等于10米，間距b如果過小，會對建筑物穩(wěn)定產(chǎn)生影響。
[0052]一些實(shí)施例中，應(yīng)力釋放孔100可以不止一排，應(yīng)力釋放孔通過2排及以上的方式排列，這樣，可以逐步消減管粧200插入地基中對管粧周圍泥土的擠壓力和應(yīng)力。如圖2所示，若設(shè)置2排，則兩排應(yīng)力釋放孔100之間的位置一一對應(yīng)