专利名称：罩台基础的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种软土地基基础结构一罩台基础。
软土地基的沉降量大以及沉降不均匀问题(简称软土地基问题)，目前国内外的对策是一方面想法加固地基，另一方面选择适宜的基础类型。加固地基的方法有夯实予压、注沙石桩、化学处理、箍土法等。选择的基础类型计有含梁带形基础、桩基础、满堂片筏基础、箱形基础等、软土地基问题虽然得到某种程度的解决，但工期长，造价高的通病仍然存在(注肥梁肥柱深基础，则世界性的老大难问题)。上述的四种基础类型的应力理论，都是利用地基对基础构件的承托以及摩擦阻止为基础构件的后盾，去迎抗上部荷载重力。上部荷载重力不论从墙轴或是从柱点传下来，经过基础构件的传力过程而与地基的承托、摩靡阻平衡衔接，要求基础构件是独立于地基土质之外的能满足传力要求的刚性体。
本发明的目的是利用刚柔结合的跨攀封闭结构理论，设计出一种罩基结构，使不能独立于地质之外的罩壳与被罩土体相结合而成为的统一体具有基础构件的功能。由钢筋混凝土和土体两种物质所组成的基础构造，既起到加固封闭地基作用，从而解决软土地基问题;又起到简化基础结构的作用，从而分项工程少、工程量小、大幅度缩短工期降低造价。
本发明是通过视外墙轴垂直面为罩壁，厚度同外墙，视地面垫层为罩顶板，厚度同垫层，系含单层筋网的混凝土捣制的整体构件，将整个地基土体罩住。罩壁深度根据地质条件和地基荷载而定。含钢量按刚柔结合封闭跨攀结构的应力原理计算。
工作原理，见附图2.A-A剖面，承载点C当荷载施予后，微微下降，同时微微向外位移，顶板边缘微微弯曲，于是荷载重力Q被分解，由切线力(外侧分力)和法线力(内侧分力)的代替，内侧分力受到被跨攀土体之曲面迎抗而成为微分状态。土体则以无数条斜撑的反力形式与顶板含筋发生一撑一拉合作而令到C点静止。每一个内侧微分力在撑座点上再分解为下压力与向内的侧压力，主动地对被罩土体施加不同方向的压力。荷载重力Q通过罩顶板(1)、肩部(3)、罩壁板(2)的造型而跨攀土地，从而土地受到封闭加固。肩部为45°剪切角，含梁(5)与建筑隔间相应。罩台基础的内含钢筋(4)为单层钢筋网片与基础梁钢筋相结合。
本发明所述的罩台基础结构具有下列特点1.罩台系利用四周壁约束土体产生的侧压力来提高地基的承载力，适用于软土地基上的小型住宅建筑。
2.罩台基础与筏基比较(1)罩台基础的压力扩散影响深度小，沉陷量小，没有回填土自重对地基承载力产生的影响;
(2)设计与构造简单、工程量小、施工简便及节约材料等经济效益比较显著。
3.罩台基础与桩基比较(1)罩台设计与构造简单，工程量小，工期短，施工造价可节约一半以上;
(2)罩台基础范围与建筑底层平面一致，适用于建筑密度大的地区，可靠近已有建筑进行施工。
实施例1本实用新型以1986年在顺德县兴仁街11号四层住宅为例，宅地土质分析结果
地貌、地质原有宽约6.5米河冲由北向南流，西岸宽5米，东岸宽1米，共东西方向12.5米，南北方向10米，杂土填冲已有十年之久，成为一片常年积水之低洼地带，土质耐力约87T/m3。
北面距民房工地1.5米，正在做开桩基础。东面系鱼池边之堆积土坡。南面与居民平房相隔0.5米，西面与居民平房相距1.2米。
罩台基础设计外轴44.72m内轴16.44m罩台投影76.8m2二层平面111.91m2(三面都有外廊)层次四层，檐高15米外轴荷载10.384T/m内轴荷载13.274T/m总荷载682.52T罩台平均承托8.89T/m2罩壁高H＝1.25米罩顶板主筋Φ8＠100双向施工实际一九八七年建筑两层，一九八九年续建三、四层罩壁200＃砼44.72×1.15×0.18＝9.26m3含筋Φ644.73×1×14.4×0.23＝148kg顶板200＃砼76.8×0.1＝7.68m3含筋Φ676.8×42×0.41＝1322kg(附加筋改变设计，加长而成满堂网片，与主筋网片重合，至肩部才分开支向)
肩部200＃砼77.62×0.4×0.3×0.5＝4.666m3(含筋已计入上项)另外含基础梁钢筋Φ126.16×1.1×4×0.92＝248kgΦ61.36×310×0.23＝97kg阳角放射筋Φ1415×3×2×3+7×3×27×1.25＝165kg材料耗用量钢筋1.98T水泥7.48T碎石19m3中砂13m3事后观测和看法尚未发现下沉现象，将附加筋做成满堂网片是多余，放射筋可当作基础梁有关之端部作为负弯矩筋。
实施例2地貌、地质情况旧宅地，西边高，东边低，落差约50公分，东边下挖30公分见水。地耐力估计西边10T/m2，东边8T/m2。四至北面耕地，东面村道，南面系同样之旧宅园地，西面与聆居平房相隔1.2米。
罩台基础设计外轴38.7m内轴20m罩台投影77.32m2二层平面85.52m2
层次三层，檐高11米外轴荷载7.13T/m内轴荷载8.76T/m总荷载451.13T罩台平均承托5.83T/m2罩壁高东边1.45米，西边0.95米，平均H＝1.2米，Φ6＠200双向罩顶板主筋Φ6＠150双向，砼厚80附加筋Φ6＠150L＝1米放射筋5Φ8L＝1.5米基础梁截面180×500，4Φ12，Φ6＠200施工实际90年冬施工，全部按设计实现罩壁200＃砼38.7×1.12×0.18＝7.8m3顶板200＃砼77.32×0.08＝6.19m3肩部200＃砼38.72×0.4×0.3×0.5＝2.32m3材料用量钢筋Φ638.7×0.95×11×0.23＝93Φ677.32×14.4×0.23＝256Φ61×26.1×0.23＝60Φ1258.7×1.1×4×0.92＝238Φ61.36×300×0.23＝94合计741kg×1.926＝1427水泥5.64T×224.5＝1266碎石14.313×42＝601
中砂9.77m3×17.5＝171合计3465本宅含梁带基的设计方案外轴放脚90公分，内轴放脚1。1米，带基平均高25公分，含基础梁截面180×500，其上之砖基高57公分，计得(1)垫层100＃砼4.55m3(2)含梁带基15.53m3含梁带基15.53m3含筋Φ80.95×259×0.41＝101Φ81.15×134×0.41＝63Φ658.7×1.05×5×0.23＝71Φ1258.7×1.1×4×0.92＝238Φ61.36×300×0.23＝94(3)砖基础6.02m3(4)地骨100＃砼5.36m3材料予算量钢筋0.567×1926＝1092水泥7.68T×224.5＝1724碎石23.373×42＝982中砂17.47m3×17.5＝306红砖3.17千块×162.7＝516白灰0.088T×21＝18合计4638对比结果罩台基础比含梁带形基础，可节约材料费用1173元，且土方量少，工期短，稳定性和承载能力都可望较大。如果是需要打桩之软土基地，推广罩台基础的经济效益更加显著。
实施例3以伦教镇羊容乡莲塘街李杰森三层宅罩台基础设计为例土质为新填鱼塘设计数据如下使用混凝土＃200，钢筋Ⅰ级Q＝8T/m，按上层建筑物平立面图计得7.29T/mθ取值0°～45°P＝8×0.452＝3.62T/m，顶板配筋Φ6＠150双向，另配附加筋Φ8＠150，长度1.2米，罩顶板厚80～100R＝8T/m2，土样值8～10T/m2r＝ 8/8 ＝1米H＝1～1.4米，因外地貌标高为0.300～-1.000米L＝ 3/7 H＝0.45～0.6米Φ＝60°，土样值50°～70°b＝0.18米;b-0.05＝0.15米1＝8-0.18×8＝6.56T/mW＝ 1.6/2 ×(1.212× (√3)/3 ＝0.66/ME＝(6.56+0.66)× (√3)/2 ＝6.25T/MF＝6.25× 1/2 ＝3.13T/m
h＝ (3.13×1.2)/(2×8) ＝0.23mi＝ 1/(6×0.15) ×3.13×2-0.18×8-2.03T/m，罩壁配筋Φ6＠150双向。罩壁上端高程50公分含基础梁筋4Φ12，Φ6＠200，内轴只设基础梁180×500，含罩顶板厚。
注简支板应力公式使用P＝ 1/(6(b-0.05)) QL2其中Q外轴荷载(T/m)，按上层建筑物之平立面图诸θ视被罩土台存在无数支斜撑，每支斜撑都撑向罩顶角点θ是斜撑与罩壁所夹成的角度。
P罩顶板含筋之应力(T/m)，P＝ (Q)/(θ) ln cosθ，当θ取值0°～45°时，P≈0.45Q，当θ取值0°～60°时，P≈0.676QR土质耐压强度(T/m)，由土样试压取值，视R值在6T/m2以上为可行r跨攀半径(m)，当θ取值0°～45°时，r＝ (Q)/(R)
H罩壁高度(m)，H≥rL罩顶角肩部之斜边长(m)，L＝ 3/7 Hq参与被罩土台滑坡的荷载(T/m)，q＝Q-bRW土台的滑坡部分的自重(T/m)，W＝ 1.6/2 (H)2ctgΦE潜伏的滑坡矢量(T/m)，E＝(q+W)，sinΦF罩壁内侧压强量(T/m)，F＝EcosΦh室外地罩之下罩壁埋深最小传题(m)，h＝ (FH)/(2R)i罩壁竖向筋之应力(T/m)，i＝ 1/(6(6-0.05)) · (F)/(H) ·H2-6R按以上设计数据，如
图1、2施工。
视外墙轴±0以下的垂直投影为罩壁，厚度同墙，视±0水平面之地骨层为罩顶板，厚度不变，均是含单层钢筋网片200＃钢筋混凝土，形似直角棱六面箱体去掉底板，将整个房心土体罩住。
按照斜撑理论采用罩基，去掉斜肩的钢性配筋，总含钢量比实施1的2.2T降到1T以下，结果也没有明显沉降。
权利要求
一种适用于软土地基的罩台基础，其特征在于外墙轴±0以下的垂直面为罩壁，厚度同墙，±0水平面的地骨层为罩顶板，厚度同垫层，系含单层钢筋网片的由混凝土捣制的整体构件，形似直角棱六面箱体去掉底板，将整个房心地基土体罩住。
全文摘要
本发明涉及一种软土地基基础结构，其特点是以外墙轴垂直面为罩壁，厚度同外墙，以地面垫层为罩顶板，厚度同垫层，系含单层钢筋网的混凝土捣制的整体构件，将整个地基土体罩住，不能独立于地质之外的罩壳与被罩土相结合成为一个具有基础构件功能的统一体。由钢筋混凝土和土体两种物质组成的基础构造，既起到加固封闭地基的作用，解决了软土地基问题，又起到简化基础结构的作用，从而分项工程少，工程量小，大幅度缩短工期降低造价。
文档编号E02D27/00GK1077764SQ9310162
公开日1993年10月27日 申请日期1993年2月18日 优先权日1993年2月18日
发明者曹齐华 申请人:曹齐华