建筑物的基础结构和地基改良的底板基础方法

专利名称：建筑物的基础结构和地基改良的底板基础方法
技术领域：
本发明涉及由对软弱地基或预测地震时发生液状化的地基改良而 成的地基改良体及在其上装设的底板基础构成的建筑物的基础结构和 构成该基础结构的方法。
背景技术：
作为在软弱地基或预测地震时发生液状化的地基上建造建筑物时 的基础包括使深层混合处理机的搅拌翼边旋转边对地基穿入拔出， 其穿入时，供给固结性药剂，在搅拌翼附近输出，在地基中搅拌混合 后进行固结，形成由格子状等的地基改良体构成的地下壁，由此，提 高作为地基整体的刚性，防止地基液状化对构造物的损害的基础(例 如参照专利文献l);在席形基础或底板基础等直接基础下，装设混凝 土桩构成的、通过兼用了直接基础和桩基础的打桩排筏基础，减少基 础的平均下沉量和不同下沉量的基础(例如参照专利文献2);通过由 水平板状的上部改良体、从该上部改良体的下表面垂下而形成外框的 外周部改良体、和从所述上部改良体的下表面垂下并连接所述外框之 间而将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少一个内部 改良体形成的，对软弱地基的表层部分改良而成的地基改良体及在其 上装设的底板基础，来实现减轻地基改良体的重量，并抑制不同下沉 和抑制地基改良体下部的未改良土的侧向流动等的基础。(例如参照专
利文献3)等。
对于由专利文献1的地基改良体构成的地下壁形成的基础，由于 必需使圆柱状的地基改良体连续地形成，而制成壁状，所以构筑地基 改良体化费时间，并且成本也增大。
另外，对于如专利文献2那样的打桩排筏基础，由于必需使用大
型的重型机械，将多根钢筋混凝土制的桩打入基础下，所以与对基础下进行地基改良的情况相比较，重量重，并且成本增大。与此相对，对于专利文献3的由对软弱地基进行浅层地基改良而 成的地基改良体及在其上装设的底板基础构成的结构，与专利文献1 和2的基础相比较，由于重量轻，并且施工容易，所以特别适合于针 对荷重比较小建筑面积较大的建筑物的基础结构。但是，专利文献3的由地基改良体和板底基础构成的建筑物的基 础结构，如果作为5 7层的中层程度的钢筋混凝土制的建筑物的基础， 则由于存在得不到必要的支撑耐力而不能使用的情况，所以为了对于 中层程度的建筑物持有必要的支撑耐力，可以适用于该建筑物，而具 有改良的余地。[专利文献l]日本特开昭61-5114号公报(第l-2图) [专利文献2]日本特开2000-291022号公报(图1、图8-9) [专利文献3]日本特许第3608568号公报(图l-2)发明内容本发明鉴于上述的状况，要解决的问题在于，提供可实现抑制不 同的下沉和提高基础整体的支撑力，并且可抑制地基改良体的重量增 加，经济性比较高，也可适用于中层程度的建筑物的，由地基改良体 和底板基础构成的建筑物的基础结构和地基改良的底板基础方法。本发明的由地基改良体和底板基础构成的建筑物的基础结构包括浅层地基改良体，由水平板状的上部改良体；从该上部改良体的 下表面垂下形成外框的外周部改良体；和从所述上部改良体的下表面 垂下，并且连接所述外框之间，将所述外周部改良体的内侧区域分隔 为多个区域的至少1个内部改良体形成，通过改良软弱地基或预测发 生液状化的地基的表层部分而成；柱列状地基改良体，由从所述外周 部改良体和内部改良体的下表面垂下，或从与所述外周部改良体和内 部改良体的下表面抵接的板材下表面或与该板材下表面抵接的间隔物 的下表面垂下并排设置的，通过改良所述地基而成的多个圆柱状改良 体构成；以及装设在所述浅层地基改良体的上部改良体上的底板基础。 在这里，优选所述柱列状地基改良体由配置在构筑于所述底板基础上的建筑物的柱的正下方的圆柱状改良体和并排设在地基梁正下方 的圆柱状改良体构成。
另外，优选将有盖筒状的盖体外嵌在所述圆柱状改良体的上端部。 为了解决上述课题，本发明的地基改良的底板基础方法针对包括 由水平板状的上部改良体；从该上部该良体的下表面垂下形成外框的 外周部改良体；以及从所述上部改良体的下表面垂下并连接所述外框 之间，且将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少1个 内部改良体形成的浅层地基改良体，和由从所述外周部改良体和内部 改良体的下表面垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构成的柱列状地 基改良体的地基改良体将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层 部分挖掘成所述浅层地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并 在将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状后搅拌，或者通过将所 述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状，在取出的土中混合添加固化 材料再填埋回去，混合搅拌后加以紧固，而形成所述柱列状地基改良 体；通过在挖掘成所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加 固化材料，再填埋回去铺设均匀加以紧固，形成所述浅层地基改良体， 在该浅层地基改良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板基 础。
为了解决所述问题，本发明的地基改良底板基础方法针对包括由 水平板状的上部改良体；从该上部改良体的下表面垂下形成外框的外 周部改良体；以及从所述上部改良体的下表面垂下并连接所述外框之 间且将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少1个内部 改良体形成的浅层地基改良体，和由从抵接在所述外周改良体与内部 改良体的下表面的板材的下表面或抵接在该板材的下表面的间隔物的 下表面垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构成的柱列状地基改良体 的地基改良体将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分挖掘 成所述浅层地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并在将所述 地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状后搅拌，或者通过将所述地基挖 掘成所述圆柱状改良体的形状，在取出的土中混合添加固化材料再填 埋回去，混合搅拌后加以紧固，而形成所述柱列状地基改良体，在该 柱列状地基改良体的上端面上放置所述板材或所述间隔物与板材；通过在挖掘成所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加固化材 料，再填埋回去并铺设均匀后加以紧固，形成所述浅层地基改良体， 在该浅层地基改良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板基 础。发明的效果根据本发明的一种建筑物的基础结构，由于其包括浅层地基改 良体，由水平板状的上部改良体；从该上部改良体的下表面垂下形成 外框的外周部改良体；和从所述上部改良体的下表面垂下，并且连接 所述外框之间，将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至 少1个内部改良体形成，通过改良软弱地基或预测发生液状化的地基 的表层部分而形成；柱列状地基改良体，由从所述外周部改良体和内 部改良体的下表面垂下，或从与所述外周部改良体和内部改良体的下 表面抵接的板材下表面或与该板材下表面抵接的间隔物的下表面垂下 并排设置的，通过改良所述地基而形成的多个圆柱状改良体构成；和 装设在所述浅层地基改良体的上部改良体上的底板基础。所以与对基 础下部整体进行地基改良的情况比较，能够减轻地基改良体的重量， 并且可以实现抑制不同下沉和抑制地基改良体下部的未改良体的侧向 流动。并且，由于建筑物的荷重通过浅层地基改良体的地基反作用力(接 地反作用力)，再加上构成柱列状地基改良体的圆柱状改良体的侧面 (外周面)的摩擦力(周面摩擦力)和下端面的反作用力(前端反作 用力)进行支撑，可得到较大的支撑耐力，因此，可以用作中层程序 的建筑物(钢筋混凝土结构物)的基础。并且，由于通过改变圆柱状改良体的设置部位、相邻的圆柱状改 良体之间的间距和圆柱状改良体的直径和长度，可以容易地改变周面 摩擦力和前端反作用力，因此，对于各种形状和荷重的建筑物，可以 控制接地反作用力、周面摩擦力和前端反作用力的分担率或相对下沉 量，确保性能，并成本最佳地进行使用。并且，由于不使构成柱列状地基改良体的圆柱状改良体从上部改 良体的下表面垂下，而是从比较厚的外周部改良体和内部改良体的下表面垂下，所以可以抑制圆柱状改良体的数目增加，并可以有效地提 高建筑物的支撑耐力。另外，与形成由格子状等的地基改良体构成的地下壁的结构相比 较，由于不需要使圆柱状改良体连续地形成为壁状，所以可以縮短工 期，同时可减轻重量降低成本。并且，与打桩排筏基础相比较，由于不是利用大型的重型机械， 将多根钢筋混凝土制的桩打入基础下的结构，所以可以縮短工期，同 时，可以减轻重量，降低成本。并且，根据在外周部改良体及内部改良体与圆柱状改良体之间配 置板材或板材及间隔物的结构，地震时，可以使构成柱列状地基改良 体的圆柱状改良体的上表面和构成浅层地基改良体的外周部改良体及 内部改良体的下表面在水平方向上容易地相对错位，所以可降低传递 至构筑在该基础结构上的建筑物的地震力(水平力)，可以大大减轻摇 动，因此，能够进一步提高包括该基础结构和在其上构筑的建筑物的 结构物整体的耐震性能。另外，如果通过配置在构筑于所述底板基础的建筑物的柱的正下 方的圆柱状改良体和并排设在地基梁的正下方的圆柱状改良体构成所 述柱列状地基改良体，则除了上述效果外，由于提高了基础整体的强 度和刚性，所以进一步增大建筑物的支撑耐力。另外，如果在所述圆柱状改良体的上端部外嵌有有盖筒状盖体， 则除了上述效果外，由于板材(盖体的盖部)不会因地震而从圆柱状 改良体上端面脱落，所以可以长期确保所述免震的可靠性。根据本发明的地基改良底板基础方法，针对包括由水平板状的上 部改良体；从该上部该良体的下表面垂下形成外框的外周部改良体； 以及从所述上部改良体的下表面垂下并连接所述外框之间，且将所述 外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少1个内部改良体形成 的浅层地基改良体，和由从所述外周部改良体和内部改良体的下表面 垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构成的柱列状地基改良体的地基 改良体将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分挖掘成所述浅层地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并在将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状后搅拌，或者通过将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状，在取出的土中混合添加固化材料再填埋回去， 混合搅拌后加以紧固，而形成所述柱列状地基改良体；通过在挖掘成 所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加固化材料，再填埋 回去铺设均匀加以紧固，形成所述浅层地基改良体，在该浅层地基改 良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板基础。因此，与对基 础下部整体进行地基改良的情况相比较，可以减轻地基改良体的重量， 并且可以实现抑制不同下沉和抑制地基改良体下部的未改良土的侧向 流动。
另外，与形成由格子状等地基改良体构成的地下壁的结构相比较， 由于不需要使圆柱状改良体连续地形成为壁状，所以可以縮短工期， 同时可以减轻重量，降低成本。
另外，与打桩排筏基础相比较，由于不是使用大型的重型机械将 多根钢筋混凝土制的桩打入基础下的结构，所以可以縮短工期，同时 可以减轻重量，降低成本。
另外，根据利用本发明的地基改良的底板基础方法而得到的由地 基改良体和底板基础构成的建筑物的基础结构，由于建筑物的荷重通 过浅层地基改良体的地基反作用力，再加上构成柱列状地基改良体的 圆柱状改良体的侧面的摩擦力和下端面反作用力进行支撑，可以得到 较大的支撑耐力，因此可以用作中层程度的建筑物的基础。
另外，根据利用本发明的地基改良底板基础方法而得到的由地基 改良体和底板基础构成的建筑物基础结构，由于通过改变圆柱状改良 体的设置部位、相邻的圆柱状改良体之间的间距和圆柱状改良体的直 径和长度，可以容易地改变所述周面摩擦力和前端反作用力，因此对 于各种形状和荷重的建筑物，可以控制接地反作用力、周面摩擦力和 前端反作用力的分担率或相对下沉量，确保性能，并可以成本最佳地 进行使用。
另外，根据利用本发明的地基改良底板基础方法而得到的由地基 改良体和底板基础构成的建筑物基础结构，由于不使构成柱列状地基 改良体的圆柱状改良体从上部改良体的下表面垂下，而是从比较厚的 外周部改良体和内部改良体的下表面垂下，可以抑制圆柱状改良体的 数目增加，并可以有效地提高建筑物的支撑耐力。另外，根据本发明的地基改良底板基础方法，针对包括由水平板 状的上部改良体；从该上部改良体的下表面垂下形成外框的外周部改 良体；以及从所述上部改良体的下表面垂下并连接所述外框之间且将 所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少]个内部改良体 形成的浅层地基改良体，和由从抵接在所述外周改良体与内部改良体 的下表面的板材的下表面或抵接在该板材的下表面的间隔物的下表面 垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构成的柱列状地基改良体的地基 改良体将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分挖掘成所述 浅层地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并在将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状后搅拌，或者通过将所述地基挖掘成所 述圆柱状改良体的形状，在取出的土中混合添加固化材料再填埋回去， 混合搅拌后加以紧固，而形成所述柱列状地基改良体，在该柱列状地基改良体的上端面上放置所述板材或所述间隔物与板材；通过在挖掘 成所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加固化材料，再填 埋回去并铺设均匀后加以紧固，形成所述浅层地基改良体，在该浅层 地基改良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板基础。因此， 除了所述地基改良的底板基础方法的效果外，在根据利用本发明的地 基改良的底板基础方法而得到由地基改良体和底板基础构成的建筑物 的基础结构中，由于在外周部改良体及内部改良体与圆柱状改良体之 间配置板材或板材及间隔物，所以地震时可以使构成柱列状地基改良 体的圆柱状改良体的上表面和构成化层地基改良体的外周部改良体及 内部改良体的下表面容易地相对错位，所以可降低传递至构筑在该基 础结构上的建筑物的地震力(水平力)，可以大大减轻摇动，因此，能 够进一步提高包括图6所示的建筑物的基础结构和在其上构筑的建筑 物的结构物整体的耐震性能。


图1为表示本发明的实施方式的由地基改良体和底板基础构成的 建筑物的基础结构的概略图，(a)为俯视图，(b)为(a)的箭头A-A 的截面图。图2为放大表示主要部分的俯视图。图3为放大表示主要部分的纵向截面图。 图4为放大表示主要部分的纵向截面图。图5为表示浅层地基改良体的地基反作用力和柱列状地基改良体 的侧面的摩擦力及下端面的反作用力的说明图。图6为表示将板材插入在圆柱状改良体和外周部分改良体及内部 改良体之间的结构的概略图，(a)为放大表示主要部分的纵向截面图， (b)为有盖圆筒状的盖体的部分纵向截面透视图。 符号说明1浅层地基改良体 2柱列状地基改良体 3底板基础 3a卡合凸部4 地基梁5 柱6上部改良体 7、 8 外周部改良体 9、 10 内部改良体 8a、 ]0a卡合凹部11 圆柱状改良体12 盖体 12A盖部 12B圆筒部 12a下表面 12b内侧面Cl上部改良体的厚度C2外周部改良体的长度(深度)C3内部改良体的长度(深度)D圆柱状改良体的直径L圆柱状改良体的长度(深度)Pxl、 Px2、 Px3、 Pyl、 Py2、 Py3 井形桁梁间的间距 Qx、 Qy 圆柱状改良体间的间距GL地表面 S软弱地基
具体实施例方式
本发明的由地基改良体和底板基础构成的建筑物的基础结构为， 兼用对软弱地基或预测发生液状化的地基改良而成的浅层地基改良体 和柱列状地基改良体，并在浅层地基改良体上装设底板基础而构成的 结构，参照附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。另外，在以 下的实施方式中，以地基为软弱地基的情况作为示例进行说明。
图1 图3为表示本发明的实施方式的由地基改良体和底板基础 构成的建筑物的基础结构的概略图。图l (a)为俯视图，图l (b)为 图l (a)的箭头A-A的截面图。图2为放大表示主要部分的俯视图， 图3为放大表示主要部分的纵向截面图。
如图1 图3所示，浅层地基改良体1由俯视为矩形水平板状的上 部改良体6;从该上部改良体6的下表面垂下，形成俯视为矩形的外框 的外周部改良体7、 7和8、 8;从所述上部改良体6的上表面垂下，连 接所述外框之间，将由所述外框包围的所述外周改良体的内侧区域分 隔为多个区域的内部改良体9、 9和10、 IO形成。
这里，上部改良体和外周改良体的平面形状也可以为连接多个矩 形而成的外形，上部改良体和外周部改良体的平面形状不必要相同。 另外，内部改良体除了如图1 (a)所示的俯视为井形桁梁状的以外， 也包括以使外周部改良体和内部改良体相配合的形状，在俯视图中显 示为田字或日字等，配合外周部改良体的外形，可以选择适当的数量， 以将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域。
另外，如图1所示，柱列状地基改良体2由多个圆柱状改良体11 、 形成，该多个圆柱状改良体ll、…从所述浅层地基改良体1的外周部 改良体7、 7和8、 8以及内部改良体9、 9和10、 IO的下表面垂下并 排设置，在软弱地基S (例如，沿深度约为20m左右，N值非常小的 地基)的中途停止，不固定在支撑层上。
在图1 (a)中，浅层地基改良体1的井形桁梁之间的间距Pxl、 Px2、 Px3、 Py]、 Py2、 Py3例如设定为5 20m的范围；相邻的圆柱状改良体ll、 ll之间的间距Qx、 Qy例如设定为2 4m左右。
另外，在图3中，底板基础3的厚度制成0.2 0.4m左右，上部改 良体6的最大厚度C1制成0.6 1.2m左右，外周部改良体7、 7禾口 8、 8的厚度C2与内部改良体9、 9和10、 10的厚度C3制成] 2m左右。 但厚度C2和厚度C3也可以不相同，例如，也可以使厚度C2比厚度 C3厚。
进一步地，外周部改良体7、 7禾B8、 8的宽度B1与内部改良体9、 9和10、 10的宽度B2制成3 4m左右。但宽度Bl和宽度B2也可以 不相同，例如，也可以使宽度B1比宽度B2厚。
另外，圆柱状改良体ll、…的直径D制成0.6 lm左右，长度(深 度)L制成5 7m左右。但根据设置部位，也可以适当改变直径D和 长度L。例如，在图1中，根据场所改变柱5、…正下方的柱状改良体 11、…和地基梁4正下方的圆柱状改良体11、…的直径D和长度L (参 照图3)以及相邻的圆柱状改良体11、 11之间的间距Qx、 Qy也是容 易的。这样，可以进行控制，以使荷重分担率和相对下沉量为所希望 的值。
下面，说明构筑由所述浅层地基改良体1和柱列状地基改良体2 构成的地基改良体的方法。
在图1 (b)和图3所示的浅层地基改良体1和柱列状地基改良体 2中，首先通过例如用背锹锄取等从软弱地基S的地表面GL将下侧的 表层部分掘成所述浅层地基改良体1的形状。
其次，利用例如小型打桩机等施工机械，注入水泥类固化材料等 的固化材料和水，并在将软弱地基S挖掘成所述圆柱状改良体11、… 的形状后进行搅拌，由此，形成所述柱列状地基改良体2。或者，通过 在将软弱地基S挖掘成所述圆柱状改良11、…的形状所取出的土中， 混合添加所述固化材料再填埋回去，混合搅拌后加以紧固，形成所述 柱列状地基改良体2。
接着，在通过掘成所述浅层地基改良体1的形状所取出的土中混 合添加所述固化材料，填埋回去再铺设均匀，通过利用重型机械和碾 压机等进行紧固，形成所述浅层地基改良体l。
这样构筑的地基改良体，即使在软弱层S非常深的情况下也可以使用，同时，由于与周围的地基下沉一起降下，不会产生拔起现象。
另外，在浅层地基改良体1的上部改良体6上，构筑钢筋混凝土
结构的底板基础3。在该底板基础3内，钢筋混凝土结构的地基梁4 与底板基础3形成为一体，该地基梁4俯视时与所述浅层地基改良体1 的外周部改良体7、 7和8、 8及内部改良体9、 9和10、 IO的形状相 同。进一步地，在地基梁4的预定位置上设立直柱5、。
在上部改良体6上构筑底板基础3、地基梁4和柱5、…，可通过 安装柱5…的基础板和锚固螺栓等，进行底板基础3和地基梁4的配筋 (bar arrangement),装设底板基础3和地基梁4的混凝土，然后，再 建起柱5、…来进行。利用这种结构，即使基础上部的结构体的不均匀 荷重作用在底板基础3上，通过浅层地基改良体1和底板基础3共同 作用，可以进行在成为下沉的主要原因的正下方的软弱层上具有大致 均匀的荷重的那样的荷重分散，因此，可以抑制不同下沉。
图4为表示在底板基础3的下表面上设置针对浅层地基改良体1 的卡合凸部3a的例子的纵向截面图。在与底板基础3的下表面的与地 基改良体1的外周部改良体7、 7和8、 8以及内部改良体9、 9和10、 10的上部对应的位置上连续地或间隔地形成有卡合凸部3a。另外，在 浅层地基改良体1的上表面上形成有与所述卡合凸部3a卡合的卡合凹 部(7a、 8a、 9a、 10a，在图4中显示有卡合凹部8a和10a)。这种卡 合凹部，可在形成浅层地基改良体1时，通过预先将型框组装在所述 卡合凹部(8a、 10a等)的位置来形成。另外，在浅层地基改良体l的 外周部改良体7、 7禾B 8、 8以及内部改良体9、 9和10、 10的上部形 成所述卡合凹部，是为了防止在浅层地基改良体1上形成有厚度较薄 的部位而降低浅层地基改良体1的刚性和强度。通过使底板基础3的 下表面的所述卡合凸部3a与浅层地基改良体1上表面的所述卡合凹部 相卡合，可以提高底板基础3和浅层地基改良体1的一体性和基础整 体的刚性和强度。因此，能够进一步提高抑制不同下沉的效果。
采用以上这种由浅层地基改良体1、柱列状地基改良体2和底板基 础3构成的建筑物的基础结构，与对基础下部整体进行地基改良的情 况比较，可以减轻地基改良体的重量，并且可以实现抑制不同下沉以 及抑制地基改良体下部的未改良土的侧向流动。另外，由于建筑物的荷重通过图5所示的浅层地基改良体1的地 基反作用力(接地反作用力)Fl，再加上构成柱列状地基改良体2的
圆柱状改良体1.1、…的侧面(外周面)的摩擦力(周面摩擦力)F2、… 以及下端面的反作用力(前端反作用力)F3、…进行支撑，所以可得 到较大的支撑耐力，可以实现增强基础地基的支撑耐力和抑制下沉， 因此可以用作中层程度的建筑物(钢筋混凝土结构物)的基础。
又如上所述，由于通过改变圆柱状改良体11、…的设置部位、相 邻的圆柱状改良体ll、 ll之间的间距Qx、 Qy以及圆柱状改良体11… 的直径D和长度L，可以容易地改变所述周面摩擦力F2和前端反作用 力F3，因此对于各种形状和荷重的建筑物，都可以控制接地反作用力 Fl、周面摩擦力F2和前端反作用力F3的分担率或相对下沉量，确保 性能，并且成本最佳地使用本发明的由浅层地基改良体1和柱列状地 基改良体2以及底板基础3构成的建筑物的基础结构。
另外，由于不使构成柱列状地基改良体2的圆柱状改良体11、… 从上部改良体6的下表面垂下，而是从比较厚的外周部改良体7、 7、 8、 8和内部改良体9、 9、 10、 IO的下表面垂下，所以可以抑制圆柱状改 良体11、…的数目增加，并可以有效地提高建筑物的支撑耐力。特别 是，如果通过在构筑于底板基础3上的建筑物的柱5、…的正下方配置 的圆柱状改良体11、…和并排设在地基梁4的正下方的圆柱状改良体 11、…来构成柱列状地基改良体2，则能构进一步提高基础整体的强度 和刚性，因此，进一步增大建筑物的支撑耐力。
另外，在预测发生液状化的地基中使用由浅层地基改良体l、柱列 状地基改良体2和底板基础3构成的建筑物的基础结构的情况下，由 于建筑物下的地基通过柱列状地基改良体2被分隔拘束，所以可以使 其稳定，并使液状化强度非常高。
另外，即使在预测压力密度降低的地基的情况下，通过设置柱列 状地基改良体2，与只是浅层地基改良体l的情况相比，也可以更有效 地抑制不同下沉。
另外，与形成由格子状等的地基改良体构成的地下壁的结构比较， 由于不需要使圆柱状改良体连续成为壁状，所以可以縮短工期，并且 可减轻重量，降低成本。并且，与打桩排筏基础相比较，由于不是利用大型的重型机械， 将多根钢筋混凝土制的桩打入基础下的结构，所以可以縮短工期，同 时可以减轻重量，降低成本。
与使图1 (b)、图3和图4所示的圆柱状改良体11、…从外周部
改良体7、 7、 8、 8和内部改良体9、 9、 10、 10的下表面垂下的结构 不同，图6表示在圆柱状改良体11、…和外周部改良体7、 7、 8、 8和 内部改良体9、 9、 10、 IO之间插入板材，以使圆柱状改良体ll、…的 上端面不与外周部改良体7、 7、 8、 8和内部改良体9、 9、 10、 10的 下表面直接接触的结构。图6 (a)为放大表示主要部分的纵向截面图， 图6 (b)为包括所述板材的有盖圆筒状的盖体12的部分截面透视图。
艮P，在图6所示的结构中，在使构成柱列状地基改良体2的各圆 柱状改良体ll、…形成之后，将有盖圆筒状盖体12外嵌在这些圆柱状 改良体ll、…的上端部，在这些盖体12、…上构筑浅层地基改良体1。
因此，圆柱状改良体ll、…从与外周部改良体7、 7、 8、 8和内部 改良体9、 9、 10、 10的下表面抵接的板材(盖体12的园板状盖部12A) 的下表面垂下。
在这里，盖体12由作为插入在圆柱状改良体11、…和外周部改良 体7、 7、 8、 8以及内部改良体9、 9、 10、 IO之间的板材的园板状的 盖部12A和附在圆柱状改良体11、…的侧面上的园环状的圆筒部12B 构成。盖部12A的下表面12a与各圆柱状改良体11、…的上端面抵接， 圆筒部12B的内侧面12a与各圆柱状改良体11、…的上端部侧面抵接。 另外，也可以使盖体12游嵌在圆柱状改良体11、…的上端部，使得在 圆柱状改良体11、…的上端部侧面和圆筒部12B的内侧面12b之间设 有间隙。
另外，也可以在板材(例如盖部12A)的下侧配置别的板材或水 平研砵等间隔物。例如，也可以在板材的下侧配置单个或多个别的板 材，并在其下侧配置水平研砵等。
这里，板材为聚四氟乙烯(4氟化)等氟树脂、或者、聚縮醛、聚 丙烯、聚二甲脂、尼龙或ABS等合成树脂，或者、不锈钢或铝合金等 金属、或者、在金属表面上涂抹氟树脂等的板材，优选为摩擦系数小 的板材。根据如以上那样的在圆柱状改良体ll、…和外周部改良体7、 7、
8、 8以及内部改良体9、 9、 10、 IO之间配置板材(盖体12的园板状 盖部12A)或板材及与其下表面抵接的间隔物的结构，除盖体12以外， 与图1 图5的结构相同，因此，可达到所述图1 图5结构的作用效 果。另外，除了该作用效果外，因为地震时可以使构成柱列状地基改 良体2的圆柱状改良体11、…的上表面和构成浅层地基改良体1的外 周部改良体7、 7、 8、 8及内部改良体9、 9、 10、 IO的下表面容易地 错位(水平方向相对地移动)，所以可降低传递至构筑在该基础结构上 的建筑物的地震力(水平力)，可以大大减轻摇动，因此，能够进一步 提高包括图6所示的建筑物的基础结构和在其上构筑的建筑物的结构 物整体的耐震性能。
图6所示的例子为在圆柱状改良体11、…的上端部外嵌有盖圆筒 状的盖体12的结构，但也可以不是这种有盖圆筒状盖体，而是例如有 盖矩形筒状等的有盖多角形筒状盖体。或者，由于可以在圆柱状改良 体ll、…和外周部改良体7、 7、 8、 8与内部改良体9、 9、 10、 10之 间插入板材，所以只要采用园板或多角形板等的板材即可。
但是，根据在圆柱状改良体11、…的上端部外嵌有有盖筒状盖体 的结构，不会由于地震使所述板材(图6的例子中为园板状的盖部 12A)从圆柱状改良体11、…的上端面脱落，因此，可以长期继续发 挥其功能，从而为更好的实施方式。
另外，如果采用在板材下侧配置别的板材或水平研砵等间隔物的 结构，则地震时可使构成柱列状地基改良体2的圆柱状改良体11、… 上面和构成浅层地基改良体l的外周部改良体7、 7、 8、 8及内部改良 体9、 9、 10、 IO的下表面沿水平方向相对移动使其更稳定和可靠。
权利要求
1. 一种建筑物的基础结构，其特征在于，包括浅层地基改良体，由水平板状的上部改良体；从该上部改良体的下表面垂下形成外框的外周部改良体；和从所述上部改良体的下表面垂下，并且连接所述外框之间，将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域的至少1个内部改良体形成，通过改良软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分而形成；柱列状地基改良体，由从所述外周部改良体和内部改良体的下表面垂下，或从与所述外周部改良体和内部改良体的下表面抵接的板材下表面或与该板材下表面抵接的间隔物的下表面垂下并排设置的，通过改良所述地基而成的多个圆柱状改良体构成；和装设在所述浅层地基改良体的上部改良体上的底板基础。
2. 如权利要求1所述的建筑物的基础结构，其特征在于所述柱 列状地基改良体由配置在构筑于所述底板基础上的建筑物的柱的正下 方的圆柱状改良体和并排设在地基梁的正下方的圆柱状改良体构成。
3. 如权利要求1所述的建筑物的基础结构，其特征在于在所述圆柱状改良体的上端部外嵌有有盖筒状的盖体。
4. 一种地基改良的底板基础方法，其特征在于 针对包括由水平板状的上部改良体；从该上部该良体的下表面垂下形成外框的外周部改良体；以及从所述上部改良体的下表面垂下并 连接所述外框之间，且将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区 域的至少1个内部改良体形成的浅层地基改良体，和由从所述外周部 改良体和内部改良体的下表面垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构 成的柱列状地基改良体的地基改良体，将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分挖掘成所述浅层 地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并在将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形状后搅拌，或者通过将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形 状，在取出的土中混合添加固化材料再填埋回去，混合搅拌后加以紧 固，而形成所述柱列状地基改良体；通过在挖掘成所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加 固化材料，再填埋回去铺设均匀加以紧固，形成所述浅层地基改良体，在该浅层地基改良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板 基础。
5. —种地基改良的底板基础方法，其特征在于针对包括由水平板状的上部改良体；从该上部改良体的下表面垂 下形成外框的外周部改良体；以及从所述上部改良体的下表面垂下并 连接所述外框之间且将所述外周部改良体的内侧区域分隔为多个区域 的至少1个内部改良体形成的浅层地基改良体，和由从抵接在所述外 周改良体与内部改良体的下表面的板材的下表面或抵接在该板材的下 表面的间隔物的下表面垂下，并排设置的多个圆柱状改良体构成的柱 列状地基改良体的地基改良体，将软弱地基或预测发生液状化的地基的表层部分挖掘成所述浅层 地基改良体的形状；通过注入固化材料和水，并在将所述地基挖掘成所述圆柱状改良 体的形状后搅拌，或者通过将所述地基挖掘成所述圆柱状改良体的形 状，在取出的土中混合添加固化材料再填埋回去，混合搅拌后加以紧 固，而形成所述柱列状地基改良体，在该柱列状地基改良体的上端面 上放置所述板材或所述间隔物与板材；通过在挖掘成所述浅层地基改良体的形状而取出的土中混合添加 固化材料，再填埋回去并铺设均匀后加以紧固，形成所述浅层地基改 良体，在该浅层地基改良体的上部改良体上构筑钢筋混凝土结构的底板 基础。
全文摘要
本发明提供一种建筑物的基础结构，包括由上部改良体(6)、形成外框的外周部改良体(7、8)、和连接所述外框之间，并将所述外周部改良体(7、8)的内侧区域分隔为多个的内部改良体(9、10)形成的、对软弱地基(S)的表层部分改良而成的浅层地基改良体(1)；由从外周部改良体(7、8)和内部改良体(9、10)的下表面垂下，或从与外用部改良体(7、8)和内部改良体(9、10)的下表面抵接的板材下表面或与该板材的下表面抵接的间隔物的下表面垂下而并排设置的，对软弱地基(S)改良而成的多个圆柱状改良体(11、……)构成柱列状地基改良体(2)；以及在上部改良体(6)上装设的底板基础(3)。
文档编号E02D3/12GK101285312SQ20081009270
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月12日
发明者山本春行, 竹内谨治 申请人:竹内谨治;山本春行