专利名称：抗沉降可纠偏船形基础的制作方法
技术领域：
本发明属建筑工程基础，尤其是板式(筏片)基础和箱基。
目前世界各国对筏基和箱基均采用单一的水平底板形式，箱基外侧墙板垂直于底板，其缺点在于建筑物荷载只能通过底板传给板底以下的地基土，而板底标高以上的建筑物周围土不起承载作用。当计算出的沉降量大于允许值时，不得不扩大底板面积，或加固地基或采用桩基，这必将增加工程造价、拖延工期。在软土地基上造房，基础费用一般占土建费用30％左右，个别达到50％以上，如何采用更好的基础形式，在满足规范的前题下，把基础工程费用降到最低，这始终是工程技术界和房地产投资开发商久盼解决的难题。
本发明就是针对上述难题，提出一个简便易行解决难题的技术方案。
本发明的总体构思是把板式基础周边上翘或把箱基周边侧板外倾，所形成的斜板可把部分荷载沿斜板的法线方向传到四周的地基土内，让建筑物基础周边的土和底板下的土共同承载荷载，这样就大大降低了软弱下卧层的附加压力，减小了总沉降量。本发明的具体方案以权利要求的形式表达如下1.一种抗沉降可纠偏船形浅基础，包括筏片基础，其特征在于筏片基础底板的周边上翘。
2.一种避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括权利1和肋梁，其特征在于基础底板下设有滑动层。
3.如权利2所述的避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括板底标高浮于地表时，其特征在于翘边斜板下铺设夯密的土(包括复合土或碎石)。
4.如权利2所述的避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括板底标高沉入地下时，其特征在于基础外围设有一道闭合的避震缓冲沟。
5.一种抗沉降可纠偏船形基础，包括箱形基础，其特征在于箱基周边侧板向外倾斜。
6.如权利5所述的抗沉降可纠偏船形基础，其特征在于箱基侧板倾角α小于基坑周土的自然安息角或人工降水控制下的安息角β。
7.一种抗沉降可纠偏薄壳船形基础，包括权利1或2或5以及底板为薄壳，其特征在于板(筏片)基或箱基周边斜板均为薄壳。
本发明有如下积极效果一、与传统的筏基和箱基相比，在砼量不变的前题下，大幅度减小对软弱下卧层的附加压应力，实验观测表明可减少总沉降的70％；或者说在满足同样沉降量的前题下，采用本发明的基础形式，将会使基础费用比传统的基础形式降低40％左右。
二、当斜边倾角如权利6所述时，可以省掉基坑围护费用。
三、当按权利3所述设置板下滑动层时，可有效切断地震对建筑物的水平冲击，做到地动房不动，在充分保证建筑物安全的前提下，大幅降低抗震加固工程费用。
四、如像权利7所述那样，斜边和底板均做成薄壳形状，这样可把平板受弯的受力状态改变成以截面受压为主或全截面受压的受力状态。不仅板壳的厚度很薄，而且可省掉大量抗弯配筋。当上部为框架结构时，本发明把柱对底板的冲切转变为对肋梁或箱基内墙的冲切，使上部集中荷载均匀的传给薄壳。这样就能充分发挥砼优越的抗压性能，极大减少基础工程费用。
总之，本发明的优点在于方案的简便易行和可重复再现性。仅依靠斜边的作用，就能把地表至板底标高范围内的周边土，都转化为可承载的地基，极大地减小了总沉降量。采用本发明可降低设计概算，易于设计中标；也可使房地产开发商大幅降低投资成本；施工单位还可依此发明对传统筏基和箱基提出合理化修改建议，降低工程成本，进行效益提成。
本发明可取代箱桩复合基础，把桩基费用转到本发明的船形基础上。把没有使用价值、单纯承载和抵抗沉降的桩及周土，全都转化为船形基础“底仓”的可使用空间、建成多层地下室。当有裙房时，还可做成多阶多层下仓的船形基础(如图8)。
现结合实施例详述本发明实施例1是权利1.2.3所述的上浮式避震抗沉降可纠偏船形浅基础。
图1是基础平面图。
图2是图1的A-A剖面。
图3是图1的B-B剖面。
本例适用于软土地基上建房，若地基靠近表面有一个硬土层的话则更加适用。本例在低洼的稻田里建房，不用挖基坑，仅将地表平整、除稻草后，铺15cm黄砂做为避震滑动层(1)，用塑料薄膜或废油毡纸等做为隔离层(2)，上铺2cm水泥砂浆找平层做为硬底(3)，板基周边下堆夯一个土坡(4)(用碎石也可)，做为斜板土模和地基组成部分。然后即可绑钢筋浇捣基础底板(5)和肋梁(6)。此基础有如下特点一、减小沉降量可达70％、造价降低40％、工期可缩短35％。沉降量的大小取决于荷载的扩散范围，扩散范围由基础周边斜板(7)的倾角α和长度L决定。我们可以忽略地基土摩擦角的扩散作用，仅按压应力沿斜板的法线方向传递，根据预先控制的沉降值，倒算软弱下卧层上表面允许的最大附加压力，以此控制倾角α和斜板长度L。只要满足荷载传至软弱下卧层表面的附加压力小于或等于软弱下卧层控制沉降允许附加压应力即可。如此设计的船形浅基础，简单的把周边上翘，就可把荷载扩散到地表的好土层中去，减小了对软弱下卧层的压力。而且由于附加压力系数随深度增加而迅速衰减，所以能极大减小沉降量，不仅理论上讲得通，计算模型明确，传力清楚，易于计算，而且实验观测的结果也更为理想，甚至比板基加微型桩(比如上海地区指200mm×200mm，长8～16米的方桩)的沉降量还要小。其原因在于传统的基础挖的较深，破坏了地表的好土层，而8～16米的微型桩恰恰落在第③、④层的高压缩性的淤质土中，对减小沉降并无太大作用，事倍功半。
二、有效避开地震力对建筑物的冲击，降低工程造价，消除地震给人们造成的恐惧心理压力。当地震能量不大时，微小的地面运动根本不会使房屋破坏，如地震突发能量很大时，竖向地震波的震动作用使基础底板像滑板一样，悬浮在黄砂滑动层表面，水平地震力被滑动层切断，激烈的地面水平震动只能擦底而过。房屋由于惯性作用而处于静止状态，表现为地动房不动。滑动层不仅能有效地避免地震，释放了水平地震力对建筑物巨大的冲击力，而且能有效地防止小型地裂把房子劈开。
三、一旦因勘察、设计、施工、使用不当或地震等意外因素，引发建筑物倾斜甚至移位时，可以方便地向板基肋梁的仓格内分区注水，调整建筑物的荷载重心，并在斜边下面撤土或加固，调整地基反力中心线，用最短的时间、最少的费用、最可靠的方法完成纠偏；用整体牵引、顶推方式还可以实现建筑物的平移或扭转。
实施例2是权利4所述的下沉式避震抗沉降可纠偏船形浅基础。
图1是基础平面图。
图4是图1的C-C剖面图。
图5是图1的D-D剖面图。
由于建筑功能需要，不允许基础浮出地面，必须采用下沉式或半下沉式基础时，可选用本方案。本方案与实施例1的区别仅在于在基础板底水平面与斜边上缘法线的交点(8)以外，设有一道闭合的地震水平位移缓冲沟(9)。沟宽大于当地按设计规范计算的地震时地面水平位移最大值。防撞沟的作用在于地震发生时，切断缓冲沟以外的土对建筑物基础的冲击。平时防撞沟也可做为排水沟使用。图中m是滑动层两端距交点(8)的距离，此处水平范围的地基土，抗剪能力要小于地震水平波对建筑物的剪切冲击力，确保地震时此处被剪断，基础可在滑动层(1)上自由滑动。
实施例3是权利5和6所述的抗沉降可纠偏船形基础。
图6是基础剖面图。
斜边(7)的倾角α小于等于基坑四周地基的自然安息角或人工降水控制下的防坍塌安全角β。此发明除具有抗沉降、可纠偏的优点外，还可省掉基坑围护费用，尤其对于设有地下室的高层建筑，本发明具有十分显著的降低工程成本的作用。
实施例4是权利7所述的抗沉降可纠偏薄壳船形基础。
图7是斜曲边曲底薄壳基础的剖面图。
无论是翘边板基，还是斜边箱基，均把平板式斜边、水平式底板改变为倒置或正置的薄壳。使抗弯板改变为以全截面承受轴向正压力为主甚至全截面受压的受力状态。
当然薄壳还包括筒壳、球壳、锥壳、扁壳、折板等多种截面形式，图7仅是多种形式中的一个代表。
为适应地基反力与深度或正比的特点，当斜板较长时，为合理发挥材料作用，实现截面等强度，斜板薄壳的下部矢高和板厚应比上部的大一些。并呈渐变过渡。
本发明实际上把板式筏片基础和箱基均转化成同一类补偿式浮基础，更形象一点说，应是船形基础，因其看上去与船更相象。只不过权利1、2所述的船形浅基础仅适用于在软土地基上的多层、低层建筑，尤如小舢板一样，总的承载力不大。而权利5所述的船形基础，尤如航空母舰一样，可托浮起几十层、上百层的高楼大厦。
权利要求
1.一种抗沉降可纠偏船形浅基础，包括筏片基础，其特征在于筏片基础底板的周边上翘。
2.一种避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括权利1和肋梁，其特征在于基础底板下设有滑动层。
3.如权利2所述的避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括板底标高浮于地表时，其特征在于翘边斜板下铺设夯密的土(包括复合土或碎石)。
4.如权利2所述的避震抗沉降可纠偏船形浅基础，包括板底标高沉入地下时，其特征在于基础外围设有一道闭合的避震缓冲沟。
5.一种抗沉降可纠偏船形基础，包括箱形基础，其特征在于箱基周边侧板向外倾斜。
6.如权利5所述的抗沉降可纠偏船形基础，其特征在于箱基侧板倾角α小于基坑周土的自然安息角或人工降水控制下的安息角β。
7.一种抗沉降可纠偏薄壳船形基础，包括权利1或25以及底板为薄壳，其特征在于板(筏片)基或箱基周边斜板均为薄壳。
全文摘要
本发明是房地产投资开发商降低造价、设计单位竞标降低总概算的重要决策依据。本发明把板基周边上翘或箱基侧墙外倾,使建筑荷载扩散到地表以下的四周土层中去,极大减小了软弱下卧层的附加压力。根据需要可实现零沉降、可随时纠偏和免去基坑维护费用。板基下的滑动层可切断大地震的破坏作用。把板基、箱基按肋格划成的板块做成外凸薄壳时,板变薄,省掉受力钢筋,仅底板造价可降低一大半。
文档编号E02D27/02GK1246569SQ9811102
公开日2000年3月8日 申请日期1998年8月28日 优先权日1998年8月28日
发明者接革 申请人:接革