用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法及结构与流程

本发明涉及土木工程技术领域，具体而言，涉及一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法及结构。

背景技术：

目前，大尺寸的地下结构，结构形式过大，因此采用施工缝进行分段浇筑是必须的，但由于整个地下结构为尺寸大，受力面较大，故而结构受到上部荷载作用以及沉降影响大，且对于复杂地基状况的下的地下结构来讲，不均匀沉降变形更是严重。目前主流的施工缝施工都是在施工缝处埋设止水带，对施工缝处的混凝土面凿毛处理后再浇筑后施工结构段。然而这种情况下当施工缝两边上部结构所受到的荷载与不均匀沉降差值过大下，施工缝会成为结构的一个薄弱点，引起结构的变形开裂的趋势，当这种变形开裂的趋势达到极限的情况下会造成施工缝被拉裂导致止水带开裂，引起结构渗水甚至严重者造成结构严重错台。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法及结构，旨在解决防止大尺寸地下结构由于过大外力引起的结构施工缝位置开裂、止水带开裂以及结构出现错台的问题。

一个方面，本发明提出了一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法，包括：将地下结构分为若干结构段，以进行分段浇筑施工；在相邻的两所述结构段之间的施工缝处设置有卯榫结构，以使得相邻的两所述结构段相卡接在一起；将每一所述结构段上的所述榫卯结构与所述结构段浇筑为一体；依次将若干所述结构段连接在一起。

进一步地，所述榫卯结构包括相对设置的榫头和卯眼，所述结构段的侧墙位于所述施工缝处的第一侧边上设置有所述榫头、第二侧边上设置有所述卯眼。

进一步地，所述榫头沿所述侧墙的设置方向并排设置两排，两排所述榫头之间保持预设间距；所述卯眼沿所述侧墙的设置方向并排设置两排，两排所述卯眼之间保持预设间距。

进一步地，两排所述榫头之间和两排所述卯眼之间设置有止水带。

进一步地，所述榫头和卯眼与所述结构段的侧墙通过浇筑连接为一体。

进一步地，在设置所述榫头时，先将所述榫头的底部和两侧边模板安装到位，浇筑到所述榫头顶面时再将所述榫头顶面的模板安装到位，然后继续浇筑混凝土直至所述结构段浇筑完毕。

进一步地，将所述榫头设置在先浇筑的所述结构段与下一所述结构段连接的施工缝处。

进一步地，所述榫头为一直角三角型结构的凸起，所述榫头的顶面沿水平方向设置，所述榫头的立面与所述结构段的侧墙连接，所述榫头的斜面保持预设长度。

进一步地，所述卯眼为一与所述所述榫头相对设置的三角型凹槽。

进一步地，可根据实际情况在结构施工缝处设置止水带或者止水板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在相邻的两结构段之间设置榫卯结构，以使相邻的两结构段相互卡接在一起，通过卯榫结构的相互咬合作用使得整个地下结构能更好地结合在一起，整体受力，并且本发明中的卯榫结构不会给施工带来更大的困难，操作简单。同时，能够有效地防止地下结构不均匀的沉降，有效地防止结构施工缝位置开裂、止水带开裂以及结构出现错台发生。可以看出，本发明至少具有以下优点：

1、原理简单，实施简便，效果显著；

2、结构整体性好，受力均匀；

3、减少了结构的不均匀沉降带来的危害。

另一方面，本发明还提出了一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的结构，地下结构包括若干结构段，相邻的两所述结构段之间的施工缝处设置有卯榫结构，以使得相邻的两所述结构段卡接在一起。

可以理解的是，上述用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法及结构具有相同的有益效果，在此不做赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的地下结构立体示意图；

图3为本发明实施例提供的结构段的立体示意图；

图4为本发明实施例提供的结构段侧视图；

图5为本发明实施例提供的结构段正视图；

图6为图3中a处局部放大图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1所示，本实施例公开了一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法，包括以下步骤：

步骤一s101：将地下结构分为若干结构段，以进行分段浇筑施工；

步骤二s102：在相邻的两结构段之间的施工缝处设置有卯榫结构，以使得相邻的两结构段相卡接在一起；

步骤三s103：将每一结构段上的榫卯结构与结构段浇筑为一体；

步骤四s104：依次将若干结构段连接在一起。

具体而言，将地下结构按照预设的长度进行分段，分段后形成若干结构段，在每一相邻的两结构段之间的施工缝处设置卯榫结构，即，分别在结构段位于施工缝处的侧面上设置卯榫结构，从而使得相邻的两结构段铆接在一起。

具体而言，在进行结构段施工时，将每一结构段的上的卯榫结构与结构段浇筑为一体，从而增强结构段的结构强度和抗压性能。并且，相邻的两结构段之间的卯榫结构相对设置，从而使得相邻的两结构段之间能够有效地铆接在一起，也即，使得相邻的两结构段之间有效的卡接在一起。

具体而言，按照施工顺序依次的将各个结构段连接在一起。具体的，依次进行各个结构段的施工，在施工时，先浇筑的结构段设置完成榫卯结构后，在先浇筑的结构段的施工缝处设置止水带，然后进行下一结构段的浇筑施工。同时，后浇筑的结构段的榫卯结构根据先浇筑的结构段的榫卯结构进行设置。

进一步地，可根据实际情况在结构施工缝处设置止水带或者止水板。

可以看出，通过在相邻的两结构段之间设置榫卯结构，以使相邻的两结构段相互卡接在一起，通过卯榫结构的相互咬合作用使得整个地下结构能更好地结合在一起，整体受力，并且本发明中的卯榫结构不会给施工带来更大的困难，操作简单。同时，能够有效地防止地下结构不均匀的沉降，有效地防止结构施工缝位置开裂、止水带开裂以及结构出现错台发生。

结合图2所示，在进行地下结构施工时，将地下结构分成若干个结构段1进行分段施工。在对若干结构段1进行分段施工时，按照预设的顺序进行施工。并且在进行相邻的两结构段1施工时，在相邻的两结构段1之间设置卯榫结构，以使得相邻的两结构段1相铆接在一起，即是，使得相邻的两结构段1相卡接在一起。具体的，结构段1的设置数量可根据实际情况进行设置。

具体而言，在进行结构段1施工时，如图2所示，以结构段1设置5个为例，分别为结构段a、结构段b、结构段c、结构段d和结构段e，首先进行结构段a的施工作业，在结构段a浇筑完成后，依次浇筑结构段b、结构段c、结构段d和结构段e。在浇筑结构段a时，需要在结构段a与下一结构段b衔接处的侧面，即，施工缝处的位置设置榫卯结构，结构段a的榫卯结构与结构段a的侧墙浇筑为一体，以增强榫卯结构的结构强度；在浇筑结构段b时，首先使结构段b与结构段a接触的侧面，即施工缝处设置相应的榫卯结构，从而使得结构段a与结构段b铆接在一起，即使得两者相卡接，然后在结构段b的另一侧面，即，结构段b与结构段c接触的施工缝处设置另一榫卯结构，以与结构段c相铆接，按照上述顺序完成所有结构段1的浇筑施工，进而完成地下结构的施工作业。

具体而言，结构段a、结构段b、结构段c、结构段d和结构段e上的榫卯结构均设置在结构段a、结构段b、结构段c、结构段d和结构段e的两侧的侧墙上，并且在各结构段1相接触的施工缝处设置止水带以增强地下结构的防水性能。

结合图3所示，具体而言，所述榫卯结构包括相对设置的榫头2和卯眼3，所述结构段1的侧墙4位于所述施工缝处的第一侧边上设置有所述榫头2、第二侧边上设置有所述卯眼3。

具体而言，榫头2和卯眼3分别设置在结构段1相反的两侧边上，具体的，榫头2和卯眼3分别设置在结构段1的侧墙4的两侧边上，且榫头2和卯眼3为与侧墙4处于结构段1施工缝处的侧边上。

具体而言，当结构段1设置多个时，第一个施工的结构段1不与其他结构段1接触的侧墙4的侧边上无需设置榫头2和卯眼3，而其与其他结构段1接触的侧边上设置榫头2或者卯眼3；同样的，最后一个施工的结构段1不与其他结构段1接触的侧墙4的侧边上无需设置榫头2和卯眼3，而其与钱一个结构段1接触的侧墙4的侧边设置榫头2或者卯眼3。

优选的，第一个施工的结构段1与下一结构段1接触的侧墙4的侧边上设置首先榫头2，与第一个施工的结构段1相邻的结构段1与第一个施工的结构段1接触的侧边上设置卯眼3，其另一侧边则设置榫头2，以此类推。

具体而言，则结构段a与结构段b接触的结构段a的侧墙4的侧边上设置榫头2，结构段b与结构段a接触的侧墙4的侧边上设置卯眼3；结构段b与结构段c接触的侧墙4的侧边上设置榫头2，结构段c与结构段b接触的侧墙4的侧边上设置卯眼3，以此类推，直至结构段e，结构段e上只需在于结构段d接触的侧墙4的侧边设置卯眼3即可，同样的，结构段a上只需设置榫头2即可。

具体而言，所述榫头2沿所述侧墙4的设置方向并排设置两排，两排所述榫头2之间保持预设间距；所述卯眼3沿所述侧墙4的设置方向并排设置两排，两排所述卯眼3之间保持预设间距。

具体而言，榫头2沿侧墙4的设置方向进行设置，并且，榫头2设置两排，两排榫头2并排设置且保持一定间距，每一排设置若干个榫头2，数量可根据实际情况进行设置。同样，由于卯眼3与榫头2相对设置，因此，卯眼3同样设置两排，其具的设置方式与榫头2相对设置即可。

具体而言，两排所述榫头2之间和两排所述卯眼3之间设置有止水带。两排榫头2和卯眼3之间保持一定的间距，从而可在其之间的孔隙内设置止水带，从而便于止水带的安装。

具体而言，所述榫头2和卯眼3与所述结构段1的侧墙4通过浇筑连接为一体。结构段1通过构筑模板通过浇筑制成。在结构段1上设置榫头2和卯眼3时，在搭建完成结构段1主体的模板后，进行榫头2和卯眼3的模板的搭建，从而使得榫头2和卯眼3与结构段1主体浇筑为一体，以提高结构段1的整体性能，同时提高榫头2和卯眼3的结构强度。

具体而言，榫头模板优选为预制模板，以减少施工工序，提高施工效率。预制式的榫头模板根据榫头2的结构和形状，预制成相应的结构。在具体施工时，只需将榫头2预制模板安装结构段1主体模板的预设位置即可，再通过浇筑即可完成结构段1的整体浇筑施工。

具体而言，在设置榫头2的模板时，可以通过预制榫头模板进行施工，同样的，卯眼3模板也可以通过预制的方式进行制作。同时，由于卯眼3的结构形状与榫头2的结构形状相对设置，完全可以利用榫头模板进行卯眼3的浇筑施工，从而能够节约材料，降低施工成本。

具体而言，在设置所述榫头2时，先将所述榫头2的底部和两侧边模板安装到位，浇筑到所述榫头2顶面时再将所述榫头2顶面的模板安装到位，然后继续浇筑混凝土直至所述结构段1浇筑完毕。

具体而言，将所述榫头2设置在先浇筑的所述结构段1与下一所述结构段1连接的施工缝处。

可以看出，通过在地下结构施工缝处设置卯榫结构，以卯榫结构的相互咬合作用使得整个结构能更好地结合在一起，整体受力，能够有效地防止地下结构不均匀的沉降，有效地防止结构施工缝位置开裂、止水带开裂以及结构出现错台发生。

结合图3-6所示，具体而言，榫头2为一凸起结构，卯眼3为一相应的凹陷结构，通过凸起结构与凹陷结构的相互咬合，从而使得相邻的两结构段1相卡接在一起。进一步地，当相邻的两结构段1相互要和在一起后，两结构段1就可形成一整体，从而能够有效地防止其中一结构段1单独的沉降，防止错台的情况发生，而当两结构段1形成一整体后，增加了地下结构的整体性能，能够有效地防止地下结构的沉降。

具体而言，所述榫头2为一直角三角型结构的凸起，所述榫头2的顶面沿水平方向设置，所述榫头2的立面与所述结构段1的侧墙4连接，所述榫头2的斜面保持预设长度。所述卯眼3为一与所述所述榫头2相对设置的三角型凹槽。

具体而言，榫头2为一直角三角型结构的凸起，则榫头2包括顶面21、立面22和斜面23，其顶面21与立面22为直角三角形结构的凸起的两直角面，即，顶面21与立面22相互垂直设置。其中，立面22与侧墙4的侧面连接为一体，顶面21沿水平方向设置，即，底面与侧墙4的侧面相互垂直设置。斜面23即为直角三角形结构的凸起的斜边，斜面23设置在顶面21与立面22之间。

具体而言，卯眼3为一与所述所述榫头2相对设置的三角型凹槽，卯眼3的设置方式与榫头2的设置方式相同，在此不做赘述。

具体而言，上述榫头2的斜面23的长度l根据下式确定：

其中，θ为榫头的斜面与结构段侧墙之间的夹角，d为榫头的底面长度，n为结构段正上方的土层层数，rn为自地表往下第n层土的重度，hn为自地表往下第i层土的厚度，s为结构段的上顶面面积，t为结构段的重量，n0为每一结构段上的榫头数量。

可以看出，在设置榫头2时，通过调整榫头2的斜面23的长度，能够极大的提升榫头2的承载性能，从而防止榫头2损坏失效，进而能够提升榫卯结构的结构强度。

在具体实施时，以地下结构的结构标准断面尺寸为11400mm×5500mm进行详细说明，其中地下结构的部分断面尺寸为11400mm×8150mm。参阅图2所示，在施工中分为5段进行施工，分别为结构段a、结构段b、结构段c、结构段d和结构段e，在结构段a施工时，施工缝处正常设置止水带，但在结构段a和结构段b的施工缝处设置卯榫结构，榫卯结构的榫头2的断面长200mm，高度400mm，由于施工缝止水带的存在，设置的两排榫头2之间留出200mm的间距，避开止水带的位置(具体卯榫结构大小尺寸可根据结构尺寸大小进行放大或者缩小)。

具体而言，卯榫结构中，榫头2部分设置于最先浇筑的部分也就是结构段a上，结构段b的卯眼3根据结构段a的榫头2直接浇筑成型。具体的，先浇筑的结构段a的侧墙4上设置榫头2，榫头模板优选为预制模板，以减少施工难度，卯眼3设置于后浇筑的结构段b与结构段a接触的侧墙4上，且结构段b上的卯眼3直接根据结构段a上的榫头2为模板进行浇筑，以提高施工效率，节约资源。

具体而言，结构段a的的榫头2共设置6个，榫头2的数量可根据实际情况进行调整。在设置榫头2时以结构段a沿侧墙4中心对称分布。

具体而言，施工时为避免榫头2出现蜂窝麻面，先将榫头2的底部及两侧边模板安装到位，浇筑混凝土面升至榫头2的顶面21时再将榫头2顶面模板安装到位，然后继续浇筑混凝土直至结构浇筑完毕。

可以理解的是，施工缝是由于结构过大，需要进行分步施工，先浇筑的部分与后浇筑的部分之间就形成了施工缝，在先施工的结构段1的施工缝处将设计的凸出来的榫头2与主体结构一起浇筑完成，榫头2的位置只设置于结构侧墙4上，便于施工，其数量宜为4～6个，于施工缝止水带的两边对称分布，后浇筑结构段1直接以先浇筑段为端头模板，浇筑混凝土与榫头2结合成为简单的卯榫结构；榫头2的大小以适合具体施工的结构大小为宜。

同时，卯眼3的设置方式与榫头2的浇筑方式相同，两者只需相对设置即可，在此不做赘述。

可以看出，在地下结构的施工缝处设置卯榫结构，以卯榫结构的相互咬合作用使得整个结构能更好地结合在一起，整体受力。并且这种卯榫结构不会给施工带来更大的困难，操作简单。可以看出，本发明至少具有以下优点：

1、原理简单，实施简便，效果显著；

2、结构整体性好，受力均匀；

3、减少了结构的不均匀沉降带来的危害。

基于上述实施例的另一种优选的实施方式中，在本实施方式中，提供了一种用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的结构，地下结构包括若干结构段1，相邻的两所述结构段1之间的施工缝处设置有卯榫结构，以使得相邻的两所述结构段1卡接在一起。

具体而言，卯榫结构包括榫头2和卯眼3，榫头2和卯眼3分别设置在结构段1位于施工缝处的侧墙4的两侧边上。

具体而言，在上述用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的结构中，上述榫头2的斜面23的长度l根据下式确定：

其中，θ为榫头的斜面与结构段侧墙之间的夹角，d为榫头的底面长度，n为结构段正上方的土层层数，rn为自地表往下第n层土的重度，hn为自地表往下第i层土的厚度，s为结构段的上顶面面积，t为结构段的重量，n0为每一结构段上的榫头数量。

可以看出，在设置榫头2时，通过调整榫头2的斜面23的长度，能够极大的提升榫头2的承载性能，从而防止榫头2损坏失效，进而能够提升榫卯结构的结构强度。

可以理解的是，本实施方式中的用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的结构与上述实施例中的用于控制结构伸缩缝不均匀沉降的方法具有相同的有益效果，在此不做赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。