专利名称：一种抗震地基的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑工地的地基，特别涉及一种抵御地震的建筑地基
背景技术：
长久以来，传统的建筑地基形状多采用较大下底面积的地基基础，以此提高地基的荷载力，但此结构抗震能力较差，地震时，地基基础的底面直接承受着地壳断裂或移位导致的地震波能量的冲击，底面积越大，直接受冲击的力度及断裂、位移的可能性就越大，因此其抗震功效就差，在土方处理相同、使用同样地基建材的情况下，为了提高建筑地基基础的抗震能力，还采用较大下底面积的地基基础，已无法实现预期的目的，尤其在地震多发地带，对其地基基础提出了更高的抗震要求。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是通过改变地基基础的形状，来分散地震波对地基基础的冲击，从而提闻地基基础的抗震能力。本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种抗震地基的特点是包括一整体地基，其特征在于所述整体地基上表面大于下底面，该整体地基中心范围至周边范围强度减弱，其重心落在该整体地基的下底面内。所述整体地基由一地基基础及设置在所述地基基础上的承台体构成，该地基基础的上表面大于下底面，该地基基础及承台体的重心落在该地基基础的下底面内。所述地基基础由一主地基及设置在该主地基之上的人工换土层构成。所述承台体是一种形似托架之结构。所述地基基础为一种粧结构。所述桩结构为一群桩，该群桩内设有一个以上桩柱，在该群桩中心还设有一主桩柱，该主桩柱的强度大于该群桩内其它桩柱的强度，该群桩内由所述的主桩柱至群桩周边的桩柱，其强度减弱。所述桩结构为一群桩体，该群桩体由一个以上群桩和该群桩体中心范围内的一重心桩柱构成，每个群桩内设有一个以上桩柱，该重心桩柱的强度大于该群桩体内其它柱柱的强度，该群桩体内由所述的重心桩柱至群桩体周边的桩柱，其强度减弱。所述桩结构为一群桩单元体，该群桩单元体内设有一个以上群桩单元，在该群桩单元体中心范围还设有一重心桩柱，每个群桩单元由一个以上桩柱和置于所述桩柱上的承台组成，该重心桩柱的强度大于该群桩单元体内其它桩柱的强度，该群桩单元体内由所述的重心桩柱至周边的桩柱，其强度减弱。所述桩结构为一群桩体群，该群桩体群内设有一个以上群桩体，在该群桩体群中心范围还设有一主群桩体，所述群桩体内设有一个以上群桩，每个群桩内设有一个以上桩柱，该主群桩体的强度大于该群桩体群内其它群桩体的强度，该群桩体群内由所述的主群桩体至周边范围的群桩体，其强度减弱。[0014]所述群桩群桩体、群桩单元或群桩体群设置在一上表面大于下底面之缓冲垫层内。在所述整体地基、地基基础、重心桩柱、主桩柱或桩柱的侧面，设有一个以上土钉或锚杆，土钉或锚杆的一端与整体地基、地基基础、重心桩柱主桩柱或桩柱的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中。在所述缓冲垫层的侧面，设有一个以上土钉或锚杆，土钉或锚杆的一端与缓冲垫层的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中。所述群桩、群桩体、群桩单元或群桩体群中的每个桩柱、主桩柱或重心桩柱用圈梁将其固定连接成一闭环结构。所述缓冲垫层内的群桩、群桩体、群桩单元或群桩体群中的每个桩柱、主桩柱或重心桩柱用圈梁将其固定连接成一闭环结构。所述整体地基或地基基础是一种上表面大于下底面形似倒阶梯状之圆台或棱台体结构。所述地基基础是一种上表面大于下底面形似倒阶梯状之圆台或棱台体结构。本实用新型和现有技术对比的有益效果是本实用新型由于采用了上表面大于下底面的地基基础结构，且整个地基基础的重心，始终落在地基基础中心的下底面范围内，这不仅可以将地震时，对地基基础下底面冲击的地震波引向地基基础的周边弱化，而且采用了一种形似倒阶梯状之圆台或棱台之结构，可在使用同质、同量建筑材料制作地基的情况下，增强整体地基与地面之间的摩阻力，提高其应力及荷载力。本实用新型施工更安全，工期较短、成本较低，在适合的地质情况下为抗震效果更佳的建筑地基。本实用新型的抗震地基具体结构由以下附图和实施例详细给出。
图I是本实用新型的整体地基示意图之一。图2是本实用新型的整体地基示意图之二。图3是本实用新型群桩结构示意图。图4是图3的俯视图。图5是本实用新型群桩体结构示意图。图6是本实用新型群桩单元结构示意图。图7是图6的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。实施例一如图I所示，本实用新型的抗震地基，包括一整体地基1，所述整体地基I的空间形状为上表面大于下底面的形似圆台或棱台体10，该整体地基I中心范围至周边范围强度减弱，其重心落在该整体地基I所述的形似圆台或棱台体10中心的下底面范围内。在整体基础的圆台或棱台体10的侧面，设有一个以上土钉15或锚杆16，土钉15或锚杆16的一端与形似圆台或棱台体10的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中，使整体基础得到更好的支护和加固之功效。实施例二如图2所示，所述整体地基I由一地基基础2及设置在所述地基基础2上的形似托架结构的承台体3构成，地基基础2由一主地基4及设置在该主地基4之上的人工换土层14构成，该地基基础2的空间形状为上表面大于下底面的形似圆台或棱台体10，地基基础2的中心范围强度最强，其周边范围强度较中心减弱，该地基基础2及承台体3之重心落在该地基基础2的所述形似圆台或棱台体10的下底面内。在地基基础2的圆台或棱台体10的侧面，设有一个以上土钉15或锚杆16，土钉15或锚杆16的一端与形似圆台或棱台体10的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中，使地基基础2得到更好的支护和加固之功效。该地基基础2设置在持力层12内或一上表面大于下底面之缓冲垫层内，或一部分置于持力层12内，另一部分置于软弱层11或人工换土层14中。实施例三如图3、4所示，所述地基基础2由一上表面大于下底面形似倒阶梯状之圆台或棱台体之缓冲垫层13及设置在其内的一群桩9构成，该群桩9内设有一个以上由钢筋混凝土制作的桩柱7组成，在该群桩9中心范围设有一主桩柱6，由该主桩柱6起始至群桩9的周边桩柱7，其长度减短、强度减弱。该主桩柱6在该群桩9内直径最粗、长度最长，且强度最大，主桩柱6与该群桩9中设置在最外围的桩柱7所围的空间形似圆台或棱台体10，群桩9内的桩柱7均设置在该形似圆台或棱台10的范围内，由此使得该主桩柱6下端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积小于主桩柱6接近地面的上端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积，即形似圆台或棱台体10空间的上表面大于下底面。该缓冲垫层13及设置在其内的群桩9之重心落在该缓冲垫层13的中心下底面小范围内，为了提高群桩9的整体刚度，由建筑所用钢材、建材制作的圈梁8将每个桩柱7与主桩柱6固定连接成闭环结构。在该缓冲垫层13及群桩9内之主桩柱6的侧面，设有一个以上土钉15或锚杆16，土钉15或锚杆16的一端与缓冲垫层13及主桩柱6的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中，使地基基础2得到更好的支护和加固之功效。实施例四如图5所示，所述地基基础2为一群桩体91，该群桩体91是由一个以上的群桩9和设置在该群桩体91中心的重心桩柱5构成，每个群桩9为一个以上由钢筋混凝土制作的桩柱7和设置在其中心的主桩柱6组成，由该重心桩柱5起始至各群桩9的主桩柱6及周边桩柱7，其长度减短、强度减弱。该重心桩柱5在该群桩体91内直径最粗、长度最长，且强度最大，重心桩柱5与该群桩体91中设置在最外围的桩柱7所围的空间形似圆台或棱台体10，群桩体91内的重心桩柱5、主桩柱6及桩柱7均设置在该形似圆台或棱台10的范围内，由此使得该重心桩柱5下端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积小于重心桩柱5接近地面的上端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积，即形似圆台或棱台10空间的上表面大于下底面。该群桩体91的重心落在以重心桩柱5为中心的小范围内，为了提高群桩体91的整体刚度，由建筑所用钢材、建材制作的圈梁8将每个桩柱7与主桩柱6及重心桩柱5固定连接成闭环结构。在该重心桩柱5及主桩柱6的侧面，设有一个以上土钉15或锚杆16，土钉15或锚杆16的一端与重心桩柱5及主桩柱6的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中，使地基基础得到更好的支护和加固之功效。实施例五如图6、7所示，所述地基基础2为一群桩单元体，该群桩单元体内设有一个以上群桩单元92,在该群桩单元体中心范围还设有一重心桩柱5,所述群桩单元92由一群桩9和置于所述群桩9上的承台921组成，每个群桩9为一个以上由钢筋混凝土制作的桩柱7和设置在其中心范围的主桩柱6组成，由该重心桩柱5至各群桩单元92内的主桩柱6及周边桩柱7，其长度减短、强度减弱。该重心桩柱5在该群桩单元体内直径最粗、长度最长，且强度最大，重心桩柱5与该群桩单元体中设置在最外围的桩柱7所围的空间形似圆台或棱台体10，群桩单元体内的重心桩柱5、主桩柱6及桩柱7均设置在该形似圆台或棱台10的范围内，由此使得该重心桩柱5下端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积小于重心桩柱5接近地面的上端与最外围各桩柱7之间的径向连接面积，即形似圆台或棱台10空间的上表面大于下底面。该群桩单元体的重心落在以重心桩柱5为中心的小范围内，为了提高群桩单元体的整体刚度，由建筑所用钢材、建材制作的圈梁8将每个桩柱7与重心桩柱5及主桩柱6固定连接成闭环结构。在该重心桩柱5及桩柱7的侧面，设有一个以上土钉15或锚杆
16,土钉15或锚杆16的一端与重心桩柱5及桩柱7的侧面连接,其另一端向下倾斜插入土层中，使地基基础2得到更好的支护和加固之功效。实施例六所述地基基础2为一群桩体群(图中未示)，该群桩体群内设有一个以上群桩体91，在该群桩体群中心范围还设有一主群桩体，所述群桩体91内设有一个以上群桩9，每个群桩9内设有一个以上由钢筋混凝土制作的桩柱7，该主群桩体的强度大于该群桩体群内其它群桩体91的强度，该群桩体群内由所述的主群桩体至周边范围的群桩体91，其强度减弱。主群桩体与该群桩体群中设置在最外围的群桩9所围的空间形似圆台或棱台10，群桩体群内的桩柱7均设置在该形似圆台或棱台17的范围内，由此使得该主群桩体下端与最外围的各群桩9之间的径向连接面积小于主群桩体接近地面的上端与最外围的各群桩9之间的径向连接面积，即形似圆台或棱台10空间的上表面大于下底面。该群桩体群的重心落在以主群桩体为中心的小范围内，为了提高群桩体群的整体刚度，由建筑所用钢材、建材制作的圈梁8将每个群桩9与主群桩体中的桩柱7固定连接成闭环结构。在该地基基础2内各桩柱的侧面，设有一个以上土钉5或锚杆16，土钉5或锚杆16的一端与各桩柱的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中，使地基基础2得到更好的支护和加固之功效。本实用新型的抗震地基采用上表面大于下底面，其重心落在所述地基基础中心的下底面范围内之结构有如下几个优点I)在发生地震时，由震源产生的地震波向地面辐射，当强大的地震波撞击上述结构的建筑地基时，由于该地基基础的结构形似倒置的圆台或棱台形，从而使所述的地震波与该地基软接触，即该结构的地基会引导地震波顺着所述形似圆台或棱台的侧面向地面传递而减弱，不会出现因大面积地基底面硬接触而导致建筑地基断裂或过度位移，该结构可有效将下方的能量向地基基础周边释放，即使土壤液化，整体可能下陷，也不易崩塌，可有效提高抗震效果。2)由于本结构的地基基础强度是由中心向周边递减，中心强度较高，故建筑中心位置可适当向上兴建，提高土地利用率。3)在使用同质、同量建筑材料建造地基的情况下，该结构的地基可以使近地面地基的面积大大提高，尤其是采用上表面大于下底面形似倒阶梯状圆台或棱台之形状，可增强地基基础与地面之间的摩阻力，提高其应力及荷载力。4) 土钉墙或锚杆的施工更加安全，土钉或锚杆方向的改变亦可增强其支持和防护的功效，该结构适合地下水位较低或多地震带的天然地基。5)当地基基础要求更大时，可以中心范围的设计规模与强度为组合单元，设置更大、更强之中心结构，使地基基础不断向外扩大，满足更大更强之建筑需求。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于由本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求1.一种抗震地基，包括一整体地基，其特征在于所述整体地基上表面大于下底面，该整体地基中心范围至周边范围强度减弱，其重心落在该整体地基的下底面内。
2.根据权利要求I所述的抗震地基，其特征在于所述整体地基由一地基基础及设置在所述地基基础上的承台体构成，该地基基础的上表面大于下底面，该地基基础及承台体的重心落在该地基基础的下底面内。
3.根据权利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述地基基础由一主地基及设置在该主地基之上的人工换土层构成。
4.根据权利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述承台体是一种形似托架之结构。
5.根据权利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述地基基础为一种桩结构。
6.根据权利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述桩结构为一群桩，该群桩内设有一个以上桩柱，在该群桩中心还设有一主桩柱，该主桩柱的强度大于该群桩内其它桩柱的强度，该群桩内由所述的主桩柱至群桩周边的桩柱，其强度减弱。
7.根据权利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述桩结构为一群桩体，该群桩体由一个以上群桩和该群桩体中心范围内的一重心桩柱构成，每个群桩内设有一个以上桩柱，该重心桩柱的强度大于该群桩体内其它柱柱的强度，该群桩体内由所述的重心桩柱至群桩体周边的桩柱，其强度减弱。
8.根据权利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述桩结构为一群桩单元体，该群桩单元体内设有一个以上群桩单元，在该群桩单元体中心范围还设有一重心桩柱，每个群桩单元由一个以上桩柱和置于所述桩柱上的承台组成，该重心桩柱的强度大于该群桩单元体内其它桩柱的强度，该群桩单元体内由所述的重心桩柱至周边的桩柱，其强度减弱。
9.根据权利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述桩结构为一群桩体群，该群桩体群内设有一个以上群桩体，在该群桩体群中心范围还设有一主群桩体，所述群桩体内设有一个以上群桩，每个群桩内设有一个以上桩柱，该主群桩体的强度大于该群桩体群内其它群桩体的强度，该群桩体群内由所述的主群桩体至周边范围的群桩体，其强度减弱。
10.根据权利要求69中任一项所述的抗震地基，其特征在于所述群桩、群桩体、群桩单元或群桩体群设置在一上表面大于下底面之缓冲垫层内。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的抗震地基，其特征在于在所述整体地基、地基基础、重心桩柱、主桩柱或桩柱的侧面，设有一个以上土钉或锚杆，土钉或锚杆的一端与整体地基、地基基础、重心桩柱、主桩柱或桩柱的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中。
12.根据权利要求10所述的抗震地基，其特征在于在所述缓冲垫层的侧面，设有一个以上土钉或锚杆，土钉或锚杆的一端与缓冲垫层的侧面连接，其另一端向下倾斜插入土层中。
13.根据权利要求6-9所述的抗震地基，其特征在于所述群桩、群桩体、群桩单元或群桩体群中的每个桩柱、主桩柱或重心桩柱用圈梁将其固定连接成一闭环结构。
14.根据权利要求10所述的抗震地基，其特征在于所述缓冲垫层内的群桩、群桩体、群桩单元或群桩体群中的每个桩柱、主桩柱或重心桩柱用圈梁将其固定连接成一闭环结构。
15.根据权利要求1-9中任一项所述的抗震地基，其特征在于所述整体地基或地基基础是一种上表面大于下底面形似倒阶梯状之圆台或棱台体结构。
16.根据权利要求10所述的抗震地基，其特征在于所述地基基础是一种上表面大于下底面形似倒阶梯状之圆台或棱台体结构。
专利摘要本实用新型公开了一种抗震地基，要解决的技术问题是通过改变地基基础的形状，来分散地震波对地基基础的冲击，从而提高地基基础的抗震能力。该地基基础为上表面大于下底面之空间形状，地基基础的中心范围强度最强，其周边范围强度较中心减弱，其重心落在该地基基础中心的下底面范围内。该设计还采用了一种形似倒阶梯状之圆台或棱台结构，在使用同质、同量建材的情况下，可增大近地面地基的面积，增强整体地基与地面间的摩阻力，提高其应力及荷载力。该地基基础施工更安全，工期较短、成本较低，当地震时可有效将下方的能量向地基周边释放，即使土壤液化，整体可能下陷，也不易崩塌。在适合的地质情况下为抗震效果更佳的建筑地基。
文档编号E02D27/14GK202359571SQ20112046812
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者林凯金, 靳涛, 靳笑明 申请人:林凯金, 靳涛, 靳笑明