专利名称：一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础及施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑扩展基础结构，尤其涉及一种适应填土地基沉降的轻型或低层建筑扩展基础及其沉降后增高的方法。
背景技术：
在地形起伏不平的山区城镇中进行建设，平整场地时往往需要大挖大填，但由于工程造价及工期要求，经常难以做到夯填密实，若房屋建于不符合压实质量要求的填方区，在填土地基沉降未稳定之前进行建设时，随着时间的增加，此类填土地基会产生沉降，且该沉降将直接导致建筑基础产生相应的沉降，从而在基础上部的建筑结构中产生有害的次应 力，并使建筑结构发生变形、开裂甚至失稳，从而严重影响建筑结构安全工作，因此往往需要对该填土地基进行地基处理或采用造价相对高昂的桩基础将荷载传递至填土层以下稳定的地层之中，不仅施工繁琐、工作量大，并且材料使用量大，需要付出较多的经济代价。如果等待未压实的填土地基沉降稳定再进行房屋建筑施工，则所需等待填土固结的时间，从刚开始填土算起一般至少约5年以上，如等待新填土固结完成后再进行建设，所付出的时间代价则更为昂贵。因此，需要对现行的填土地基上的房屋建筑柱基础的设计及施工方案进行改造，使其能保证填土地基的沉降不造成柱底标高降低，并在增高后还能对上部结构柱进行可靠地支承，保证荷载自上而下的可靠传递及上部结构安全，由此避免代价相对高昂的地基处理及桩基础建设方案甚至等待填土固结完成再施工所造成的更为昂贵的时间损失。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，能够在地基发生沉降后对其进行顶升，以避免沉降对建筑结构的安全造成不利影响。本发明的另一目的还在于提供一种对上述扩展基础沉降后进行增高的方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，包括建筑扩展基础本体，在建筑扩展基础本体下方设置有基底垫层，所述建筑扩展基础本体上方竖直向上设置有柱基，该柱基上部的四周设置有出挑结构，所述出挑结构从上往下看呈十字形分布。对填土地基上的轻型或低层建筑，采用上述扩展基础，无需进行地基处理或深度打桩，只需在上部建筑结构柱下方设置上述扩展基础结构，更容易应对因填土夯实不够或时间过长引起的填土沉降，能够在填土沉降后对建筑基础进行顶升，使其回复到原始位置，从而保证基础上部建筑结构的安全与稳定。在具体施工时，柱基上部的十字形出挑结构内部通过配置钢筋进行加强，使在对基底进行顶升时，出挑结构的承载能力更强，更加牢固，并且施工时可以出挑结构的上表面与地面平齐或者浅埋于地下，这样更加美观，更便于后续施工。沉降后的增高工作可以根据各个位置的扩展基础的不同沉降程度进行独立的增高工作，更加实用，且更便于施工操作。进一步地，建筑扩展基础本体与基底垫层之间填充有垫块层；所述垫块层采用预制混凝土垫块或预制水泥砂浆块，其强度要求满足受力承载要求，同时不低于建筑扩展基础本体的混凝土强度，具体施工时，可以根据受力情况在其内部配置钢丝网或钢筋网。进一步地，所述柱基为柱状，柱基以及其上部的出挑结构采用钢筋混凝土材料现浇制成，其内部均配置有纵筋、横向箍筋形成的钢筋骨架。以提高其承载能力，更牢固，能更好地保证上部建筑的安全与稳定；柱基需与上部结构柱进行可靠连接，从而使建筑结构及扩展基础整体的稳定性更好，更安全。进一步地，该建筑扩展基础应用于上部结构采用框架结构或者排架 结构的建筑体系；所述上部结构采用钢筋混凝土柱、钢结构柱、砌体结构柱或者木结构柱。上述建筑扩展基础沉降后增高的施工方法，其特征在于，包括如下步骤
1)当发生填土沉降后，从该扩展基础四周进行填土开挖，直至基底垫层，并清除基底垫层上方的填土；
2)在柱基上部的出挑结构下方水平设置顶升梁，顶升梁位于柱基的相对两侧或四周，所述顶升梁的两端位于建筑扩展基础本体的两侧；
3)在顶升梁靠近两端处的下方放置千斤顶，所述千斤顶的顶杆与顶升梁接触，并能够有效地对顶升梁进行顶升；
4)利用千斤顶对顶升梁进行顶升，使建筑扩展基础本体回到原设计标高位置；
5)往建筑扩展基础本体与其下方基底垫层之间的空隙填充入数量、厚度及强度均足够的垫块；
6 )最后，拆下千斤顶及顶升梁，并还原填土。与现有技术相比，本发明的优点在于
I、本发明结构简单，使用方便，可以根据需要随时增高建筑扩展基础本体的水平高度。2、采用本发明方法，在填土尚未完成固结的时候即可随时进行工程施工，同时在建筑结构柱下也无需采用桩基础或进行地基处理，只需采用常规的浅基础即可，达到经济节约，安全可靠，施工简便快捷的目的。3、当填土地基及柱下的浅基础产生沉降时，由于轻型或低层建筑结构较轻，通过本结构可以采用千斤顶及顶升梁对扩展基础进行顶升，同时对顶升后产生的建筑扩展基础本体与基底垫层间的缝隙进行填塞，采用这种方式，随着填土沉降的发生，随时可将柱底顶升至原标高，直至多年后填土沉降固结稳定，由此避免填土地基的沉降对扩展基础标高及建筑结构所造成的不利影响；
4、该发明能有效解决常规填土地基上建筑基础建设中因地基沉降所造成的各种困难，具有良好的经济效益和时间效益，施工简便，安全可靠；
5、本发明适用范围广，不仅适用于填土地基，也适用于软土地基及各种情况下的地基不均匀沉降导致的上部结构开裂或失稳等工程情况。同时建筑上部结构可以采用框架结构或者排架结构体系，上部结构柱除采用钢筋混凝土柱外，还可以应用于钢结构柱、砌体结构柱或者木结构柱。
图I为本发明建筑扩展基础的结构示意 图2为对本发明建筑扩展基础沉降后进行增高时的示意 图3为本发明建筑扩展基础应用于上部建筑为框架结构的示意 图4为本发明建筑扩展基础应用于上部建筑为排架结构的示意图。
具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例参见图I至图4，一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，包括建筑扩展基础本体I，在建筑扩展基础本体I下方设置有基底垫层2，所述建筑扩展基础本体I与基 底垫层2均采用钢筋混凝土现浇制成，施工时先做基底垫层2，基底垫层2混凝土凝固后，再施工建筑扩展基础，施工时需采取措施防止建筑扩展基础本体I与基底垫层2粘结，可采用在基底垫层2表面涂抹混凝土脱模剂等措施。基底垫层2平面尺寸范围需满足后续增高建筑扩展基础时能在其上部放置千斤顶垫块的操作需要。建筑扩展基础本体I与基底垫层2之间填充有垫块层5 ;所述垫块层5为混凝土垫块层或水泥砂浆层，垫块层5内配置钢丝网或钢筋网，形成配筋水泥砂浆垫块层及钢筋混凝土垫块层，所需垫块层5厚度小于60_时采用配筋水泥砂衆制作，大于等于60_时采用钢筋混凝土制作。所述建筑扩展基础本体I上方竖直向上设置有柱基3，该柱基3上部的四周设置有出挑结构4，实际施工时，出挑结构4顶面低于室内外地坪标高，且所述出挑结构4从上往下看呈十字形分布。所述柱基3为柱状，柱基3以及其上部的出挑结构4采用钢筋混凝土材料现浇制成，其内部均配置有纵筋、横向箍筋形成的钢筋骨架，以提高其承载能力；具体施工时，柱基3需与上部结构柱进行可靠连接，从而使建筑结构及扩展基础整体的稳定性更好，更安全。所述出挑结构4设计时按作用力及荷载竖直向上的悬挑钢筋混凝土构件进行设计，由此确定合适的截面及出挑尺寸，并配置足量的抗弯纵筋及抗剪横向箍筋。对轻型或低层建筑，采用上述扩展基础，无需进行深度打桩，只需在上部建筑结构柱下方设置上述扩展基础结构，更容易应对因填土夯实不够或时间过长引起的填土沉降，能够在填土沉降后对建筑基础进行顶升，使其回复到原始位置，从而保证基础上部建筑结构的安全与稳定。在具体施工时，柱基3上部的十字形出挑结构内部通过配置钢筋进行加强，使在对基底进行顶升时，出挑结构4的承载能力更强，更加牢固，并且施工时可以使出挑结构4的上表面与地面平齐(或者浅埋于地下)，这样更加美观。沉降后的增高工作可以根据各个位置的扩展基础的不同沉降程度进行独立的增高工作，更加实用，且更便于施工操作。该建筑扩展基础应用于上部结构采用框架结构或者排架结构的建筑体系；所述上部结构采用钢筋混凝土柱、钢结构柱、砌体结构柱或者木结构柱。上述建筑扩展基础沉降后增高的施工方法，包括如下步骤
I)当发生填土沉降后，从该扩展基础四周进行填土开挖，直至基底垫层，并清除基底垫层上方的填土；
2)在柱基3上部的出挑结构下方水平设置顶升梁6，顶升梁6位于柱基3的相对两侧或四周，所述顶升梁6的两端位于建筑扩展基础本体I的两侧；所述顶升梁6可采用钢结构工字钢、箱形截面梁或钢筋混凝土矩形截面梁制成；
3)在顶升梁6靠近两端处的下方放置千斤顶7，所述千斤顶7的顶杆与顶升梁6接触，并能够有效地对顶升梁6进行顶升；必要时，在千斤顶7下方设置千斤顶垫块8，以便于对顶升梁6进行有效顶升；
4)利用千斤顶7对顶升梁6进行顶升，使建筑扩展基础本体I回到原设计标高位置；
5)往建筑扩展基础本体I与其下方基底垫层2之间的空隙填充入数量、厚度及强度均足够的垫块；所述垫块为配筋水泥砂浆垫块或钢筋混凝土垫块；
6 )最后，拆下千斤顶7及顶升梁6，并还原填土。 本发明除适用填土地基外，还可推广于其它场合的可能产生地基沉降的情况，如软土地基，其它不良地基等等。另外，垫块制成上部水平、下部倾斜的形式，对于填土沉降中扩展基础本体可能会产生略微的倾斜情况，可以保证扩展基础本体维持原水平状态，一般这种倾斜程度不是很大。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，包括建筑扩展基础本体，在建筑扩展基础本体下方设置有基底垫层，所述建筑扩展基础本体上方竖直向上设置有柱基，该柱基上部的四周设置有出挑结构，所述出挑结构从上往下看呈十字形分布。
2.根据权利要求I所述的一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，建筑扩展基础本体与基底垫层之间填充有垫块层。
3.根据权利要求2所述的一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，所述垫块层为水泥砂浆垫块层或混凝土垫块层。
4.根据权利要求I所述的一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，所述柱基为柱状，柱基以及其上部的出挑结构采用钢筋混凝土材料现浇制成，其内部均配置有纵筋、横向箍筋形成的钢筋骨架。
5.根据权利要求I所述的一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础，其特征在于，该建筑扩展基础应用于上部结构采用框架结构或者排架结构的建筑体系；所述上部结构采用钢筋混凝土柱、钢结构柱、砌体结构柱或者木结构柱。
6.如权利要求I所述的建筑扩展基础沉降后增高的施工方法，其特征在于，包括如下步骤 1)当发生填土沉降后，从该扩展基础四周进行填土开挖，直至基底垫层，并清除基底垫层上方的填土； 2)在柱基上部的出挑结构下方水平设置顶升梁，顶升梁位于柱基的相对两侧或四周，所述顶升梁的两端位于建筑扩展基础本体的两侧； 3)在顶升梁靠近两端处的下方放置千斤顶，所述千斤顶的顶杆与顶升梁接触，并能够有效地对顶升梁进行顶升； 4)利用千斤顶对顶升梁进行顶升，使建筑扩展基础本体回到原设计标高位置； 5)往建筑扩展基础本体与其下方基底垫层之间的空隙填充入数量、厚度及强度均足够的垫块； 6 )最后，拆下千斤顶及顶升梁，并还原填土。
全文摘要
本发明公开了一种适应填土地基沉降的建筑扩展基础及施工方法，所述建筑扩展基础包括柱基上部出挑结构、柱基、建筑扩展基础本体、垫块层、基底垫层；该建筑扩展基础沉降后的增高方法，包括如下步骤1)填土开挖，直至基底垫层；2)在柱基上部出挑结构下方水平设置顶升梁；3)在顶升梁靠近两端处的下方放置千斤顶；4)利用千斤顶对顶升梁进行顶升；5)往建筑扩展基础本体与其下方基底垫层之间填充垫块；6)最后，拆下千斤顶及顶升梁，并还原填土。本发明结构合理，施工方便，安全可靠，可以根据需要随时调节基础高度，能有效解决地基沉降对基础施工及建筑结构正常使用所带来的不利影响，在工程建设中具有良好的经济效益和时间效益。
文档编号E02D27/01GK102864796SQ201210399870
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者曾祥勇, 邓安福 申请人:重庆大学