专利名称：无基坑的基础沉降施工方法
现有建筑基础等地下工程的施工方法是先形成基坑，然后才形成基础等地下结构。但是这种有基坑的施工方法有如下缺陷1，工期长，其中基坑工程要占用半年左右的时间，有的甚至10个月至一年；2，基坑工程事故多，通常基坑工程中只有1/3的工程是成功的，有1/3的工程是出较大事故的，每年这些工程事故造成了很大的人员财产损失；3，浪费大，由于必须做基坑，使得地下结构部分的成本占到建安总造价的1/4-1/3。如何降低基坑工程的事故率和造价是一个挑战性的技术难题，能不能不做、即省去这道工序呢？本发明的目的就是为了克服上述缺陷，提供一种无基坑的基础沉降施工方法。
本发明的目的通过如下措施达到在基础之下放入松散物1，其后通过联通松散物1的孔道2，灌入增加或者排出减少松散物1，通过增加或减少松散物1的体积，控制调整减少基础的平面相对升降差，使整个基础平面均匀绝对升降。
本发明的目的通过如下措施达到采用搅拌机具，把水、减水剂、絮凝剂其中一种或其中几种与地基土混合搅拌。通过增加或减少地基土的含水量，加快地基土的流态软化或固结硬化，配合基础的沉降和加快绝对沉降。
本发明的目的还可以通过采取如下措施来达到。
采用压力泵、注射管在孔道2中压力灌入增加或排出减少松散物1。注射管如同医用注射器并带有活动逆向管尖，使注射管带有的松散物1只能单向进或出。
在放入或增加松散物1时，还可以放入或增加水、减水剂、絮凝剂、固结剂，并与松散物1混合，加快使松散物1变成流体或固体的速度。
设置有自动监测相对沉降差系统，为增、减松散物1，保证基础均匀绝对沉降提供精确相对沉降差数据。
松散物1是碎石、矿渣、石粉、粉煤灰、砂、砂土、土、泥土、泥、淤泥之一或其中几种混合物。
在形成基础后，在基础中、上部结构中设置压重物和临时支撑。压重物增加基础的临时荷载重量，加快绝对沉降速度。临时支撑增加结构的抗变形刚度和楼板刚度。
在孔道2中设置钢管、阀门、滤网。钢管用于保护孔道2和深入土层，阀门用于控制地下水、土流体排出的多少，滤网起单一排水功能。
待基础沉降基本结束之后，封闭一部孔道2，剩余的孔道2，继续排出地下水，地下水存贮到地下室中的贮水池中做为本基础上部结构的生活、卫生和空调冷却用水。
松散物1设置在基础桩中，。
采用钢管砼制做基础桩，钢管的内壁涂有一层隔离层。隔离层防止钢管内壁同钢管内的松散物1、砼产生粘结，有利于松散物1进、出钢管，并且使钢管内松散物1、砼处于围压状态后增大了抗压能力。钢管钢材主要承受环向拉应力，而不是复杂应力，减少了钢材的受力强度。在这种方法制做的桩中放入松散物1，是减少基础平面相对升降差的理想调平节点。这种调平节点类似橡胶支座隔震节点，还增加了在抗地震垂直荷载能力和抗水平荷载的隔震能力，具备很好的吸收地震能量的隔震效果，一举多得。
在基础中、基础外侧、桩外侧设置有箍套3，箍套3保证包围受压的松散物1不外流，并增加松散物1的抗压能力。
在基础、桩、箍套3上设置有联通松散物1的孔道2，孔道2设置有多个，通过孔道2可以灌入增加或排出减少松散物1。
地基土混合搅拌时，掺入沙、碎石、粉煤灰等松散物1，形成地基土中多余水份的排出通道，加快土体固结。
减水剂、絮凝剂主要由非离子、阴离子、阳离子类表面活性材料组成。
搅拌机具是穿过孔道2对地基土进行混合搅拌。
与传统带基坑的基础静态施工方法相比，本发明最突出的优点是省去了基坑工程令人头疼和令人担忧的必做施工工序。其结果1，节省了基础半年左右的工期，相当于每平方米建筑面积节约工程贷款利息100-200元人民币；2，节省了基坑工程费用，相当于每平方米建筑面积节约工程费用100-200元人民币；3，在基坑工程中，其中有1/3的工程是出较大事故的，节省了每年这些工程事故造成了很大的人员财产损失；4，在地下室中排土、储土，不受环境和人为等因素影响，真正实现了基础工程的全天候施工、文明施工；5，、充分利用现有的成熟技术整合、综合、复合出一种反传统的、简单、实用、高效、价廉的创新基础施工方法。
下面是结合附图对本发明进行详细描述
图1是本发明实施例1、3的部分结构剖面2是本发明实施例2的桩基础的部分结构剖面图从图1可以知，本实施例1的步骤如下A对地基需要排出的土层(如淤泥、淤泥质土)加入水、减水剂进行混合搅拌，形成流态软化土体4；B对地基中需要压缩固结的土层加入絮凝剂进行混合搅拌，排水后形成固结土体5；C在地基中打砂、碎石排水桩6；D在地基上面铺一定厚度的砂、碎石等松散物1构成褥垫调平层；E采用预应力技术制做地下室(箱基)底板和形成基础箍套3，并预留联通松散物1的孔道2；F采用预应力技术建造地下室(箱基)墙壁、顶板和建造上部结构，在基础中、上部结构中设置压重物和临时支撑，临时支撑增加结构的抗变形刚度和楼板刚度，压重物主要是水、砂、碎石、建材等，压重物使地基和基础提前时间承受全部荷载；G将带有阀门的钢管插入孔道2，钢管底部进入软化土体4，由于上部结构和压重物荷载的压力下，迫使软化土体4变成压力流体从钢管中排出，建(构)筑物开始绝对下沉；H设置安装自动监测相对沉降差系统，根据相对沉降差，控制钢管阀门大小，控制排出软化土体4的多少来达到调平基础均匀绝对沉降，使基础均匀沉降至硬化固结土体5；I由于加入絮凝剂的作用和上部荷载重压的作用，硬化固结土体5的水土分离，分离出的水进入砂、碎石排水桩6，从底板孔道2中排出；控制孔道2上的阀门大小，控制出水多少，达到调平基础均匀绝对沉降；J待硬化固结土体7中的水份大部份排出后，开始使用钢制注射管灌入增加和排出减少褥垫调平层中的砂、碎石松散物1，基础继续动态调平均匀绝对沉降，直至沉降到预定设计位置左右；K待建(构)筑物上部完成，并移出压重物之后一段时间，建(构)筑物绝对沉降也基本结束之后，封闭一部孔道2，剩余的孔道2继续排出地下水，排出的地下水存贮到地下室中的贮水池中做为本建(构)筑物生活、卫生和空调冷却用水。
从图二可知，实施例2的步骤如下采钢管砼制做基础桩，在桩的顶部和钢管箍套3上预留联通松散物1的孔道2；钢管的内壁涂有一层隔离层，隔离层防止钢管同松散物1、砼粘结，使钢管内松散物1、砼处于围压状态后增大了抗压能力，钢管钢材主要承受环向拉应力，而不是复杂应力，减少了钢材的受力强度。在这种方法制做的桩中放入松散物1，是减少基础平面相对升降差的理想调平节点；其余工序步骤同实施例1的步骤A、B、C、D、E、、F、G、H、I、J、K。由于在基底、桩设置了二重松散物1的褥垫调平层，大大提高了动态调平均匀沉降效果和效率。这种钢管箍套3节点类似橡胶支座隔震节点，还增加在抗地震垂直荷载能力和抗水平荷载的隔震能力，具备很好的吸收地震能量的隔震效果，一举多得。
从图1可以知，本实施例3的步骤如下桩箱基础，即下部疏桩(少量桩)和上部箱形地下室相结合的基础；首先形成疏桩基础(图中未画出)；其后工序同实施例1的步骤A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，使地下室箱基础均匀沉降到疏桩基础上部，固结土体5、疏桩基础、褥垫调平层、地下室箱基础组成一个承载力较大的复合地基和基础，并于上部结构共同作用，减少了地下工程造价和工期；再后工序同实施例1的步骤K。本实施例3的疏桩基础工序也可以放在J步骤之后，在地下室箱基沉降到设计深度后，桩穿过地下室的孔道2被压桩机压入地基形成疏桩基础。
权利要求
1.无基坑的基础沉降施工方法，在建(构)筑物中或者基础之下放入松散物(1)，制做形成联通松散物(1)的孔道(2)，其特征是经过孔道(2)，灌入增加或者排出减少松散物(1)，利用增加或减少松散物(1)的体积，控制调整减少建(构)筑物的平面相对升降差，使整个建(构)筑物平面均匀绝对升降。
2.无基坑的基础沉降施工方法，采用搅拌机具，把水、减水剂、絮凝剂其中一种或其中几种与地基土混合搅拌
3.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是采用压力泵、注射管在孔道(2)中压力灌入增加或排出减少松散物(1)。
4.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是在放入或增加松散物(1)时，还可以放入或增加水、减水剂、絮凝剂、固结剂，并与松散物(1)混合，加快使松散物(1)变成流体或固体的速度。
5.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是在建(构)筑物中，设置有自动监测相对沉降差系统，为增、减松散物(1)，保证基础均匀绝对沉降提供精确相对沉降差数据。
6.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是松散物(1)是碎石、矿渣、石粉、粉煤灰、砂、砂土、土、泥土、泥、淤泥之一或其中几种混合物。
7.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是，其特征是在孔道(2)中设置钢管、阀门、滤网。钢管用于保护孔道(2)和深入土层，阀门用于控制地下水、土流体排出的多少，滤网起单一排水功能。
8.根据权利要求1所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是松散物(1)设置在桩中。
9.根据权利要求1和8所述的一种建(构)筑物的动态调平均匀绝对沉降建造方法，其特征是在基础下中部、基础下外侧、桩外侧设置有箍套(3)。
10.根据权利要求2所述的无基坑的基础沉降施工方法，其特征是地基土混合搅拌时，掺入沙、碎石、粉煤灰等松散物(1)，形成地基土中多余水份的排出通道，加快土体固结。
全文摘要
在建、构筑物中或者基础之下放入松散物,其后通过联通松散物的孔道,灌入增加或者排出减少松散物,通过增加或减少松散物的体积,控制调整减少建、构筑物的平面相对升降差,使整个平面均匀绝对升降;采用钢管制做桩、柱的外壁,钢管的内壁涂有一层隔离层,防止内壁同管内的松散物、砼产生粘结和有利于松散物进、出,是减少平面相对升降差的理想调平节点和隔震节点;采用搅拌机具把水、减水剂、絮凝剂其中一种或其中几种与地基土混合搅拌,通过增加或减少地基土的含水量,加快地基土的流态软化或固结硬化,配合建、构筑物的沉降和加快绝对沉降。利用现有技术综合出一种反传统的、简单、实用、高效、价廉的创新设计和建造方法。
文档编号E02D27/28GK1373262SQ0211503
公开日2002年10月9日 申请日期2002年4月5日 优先权日2002年4月5日
发明者吕怀民, 陈平, 陈富和, 李国雄, 朱庆东 申请人:吕怀民