本發(fā)明屬于建筑物抗震技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù):
在建筑物抗震領(lǐng)域,用砂礫石墊層作為建筑物的持力層,應(yīng)用在剛性樁復(fù)合地基中砂礫石墊層還可以起到調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比的作用,這是其他連續(xù)介質(zhì)材料取代不了的同時(shí)砂礫石墊層可以將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)隔開,利用砂礫石墊層產(chǎn)生的水平位移和變形來消耗地震能量,從而降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),一舉兩得。砂礫石墊層能就地取材、施工方便、工期短、造價(jià)低,因此得到廣泛的應(yīng)用。但是砂礫石墊層屬于典型的散體材料結(jié)構(gòu),散體材料不同于連續(xù)介質(zhì)材料,通常是非線性系統(tǒng),具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性,多變性。因此,在外部的環(huán)境和干擾影響下,比如鄰近地基施工開挖、地震等,很容易出現(xiàn)局部松動(dòng),墊層變形或表面傾斜,導(dǎo)致已建的建筑物(構(gòu)筑物)在服役過程中,向一個(gè)方向或兩個(gè)方向傾斜,或出現(xiàn)不均勻沉降。引起的局部或整體垂直位置上的偏斜,一旦發(fā)生這類情況,嚴(yán)重影響使用,目前還沒有好的預(yù)防措施,只能是在出現(xiàn)狀況后,對(duì)房屋進(jìn)行糾偏扶正工程及地基加固工程。在目前,由于砂礫石墊層的影響,許多砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等建筑物(構(gòu)筑物)在服役過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫或偏斜,這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象,尤其是在大地震后。目前常用的方法就是地基加固和糾偏有:掏土糾偏法,水處理法,加壓法,錨樁加壓糾偏法等,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,還要大量的資金投入。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在外界環(huán)境的干擾下,砂礫石墊層具有很短的平穩(wěn)周期,隨著振動(dòng)次數(shù)的增加或周邊土體的輕微松動(dòng),墊層內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)局部松弛,空洞效應(yīng),傾斜。墊層不再平整,墊層的穩(wěn)定性降低,從而易于引發(fā)之后的建筑物(構(gòu)筑物)不均勻沉降,尤其是在地震作用下,出現(xiàn)的狀況尤為嚴(yán)重。目前還沒有很好的防治方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的方法,既利用砂礫石墊層隔震、減震,又能確保墊層的自身穩(wěn)定性和平穩(wěn)度,杜絕了由于墊層變形而造成的房屋結(jié)構(gòu)傾斜或發(fā)生不均勻沉降的發(fā)生。
為了達(dá)到此目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的方法,包括以下步驟:
在鋪設(shè)砂礫石墊層3的同時(shí),在建筑物基礎(chǔ)1底部外側(cè)設(shè)置一圈外圍的彈性墻2,彈性墻2包圍整個(gè)建筑物基礎(chǔ)1底部及其下面的砂礫石墊層3材料。
在墻角處或變形縫處先設(shè)有預(yù)埋木磚4,將彈性墻2通過鋼釘5和預(yù)埋木磚4連接成一體。
所述的彈性墻2的中心為土工布2-3包裹的砂或碎石2-4,土工布2-3的外面包裹有舊輪胎2-2,舊輪胎2-2的外面通過土工網(wǎng)2-1包裹成連續(xù)封閉墻。
所述的彈性墻2頂部標(biāo)高比建筑物基礎(chǔ)1底面標(biāo)高高15-30cm,底部低于砂礫石墊層3的底部標(biāo)高8-10cm。
所述的彈性墻2的厚度為100-200mm。
本發(fā)明的有益效果:由于本發(fā)明采用了彈性墻2,彈性墻2的作用有兩個(gè):1、利用彈性墻2的柔性可不影響砂礫石墊層3產(chǎn)生的水平相對(duì)位移去隔震、減震,消耗地震能量,隔離地震能量向上傳遞的功能;2、利用彈性墻2的牽制性,約束了基礎(chǔ)下礫石墊層3的活動(dòng)空間,利用散體材料自組織的特性,保證其經(jīng)歷了數(shù)次較大震動(dòng)后的自身穩(wěn)定性和平穩(wěn)度,有效的防止建筑物服役期內(nèi),由墊層變形而引發(fā)之后會(huì)產(chǎn)生的建筑物不均勻沉降。本發(fā)明既利用砂礫石墊層隔震、減震,又能確保墊層的自身穩(wěn)定性和平穩(wěn)度,杜絕了由于墊層變形而造成的房屋結(jié)構(gòu)傾斜或發(fā)生不均勻沉降的發(fā)生。
附圖說明
圖1為本發(fā)明加了彈性墻2后的建筑物基礎(chǔ)的垂直剖視圖。
圖2為墻角處的彈性墻2通過鋼釘5和預(yù)埋木磚4連接成一體的示意圖。
圖3為變形縫處彈性墻2通過鋼釘5和預(yù)埋木磚4連接成一體的示意圖。
圖4為彈性墻2的截面示意圖。
圖5為建筑物有彈性墻和無彈性墻的不均勻沉降試驗(yàn)對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。
利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的方法,包括以下步驟:
參照?qǐng)D1,在鋪設(shè)砂礫石墊層3的同時(shí),在建筑物基礎(chǔ)1底部外側(cè)設(shè)置一圈外圍的彈性墻2,彈性墻2包圍整個(gè)建筑物基礎(chǔ)1底部及其下面的砂礫石墊層3材料。
參照?qǐng)D2和圖3,在墻角處或變形縫處先設(shè)有預(yù)埋木磚4,將彈性墻2通過鋼釘5和預(yù)埋木磚4連接成一體。
參照?qǐng)D4,所述的彈性墻2的中心為土工布2-3包裹的砂或碎石2-4,土工布2-3的外面包裹有舊輪胎2-2,舊輪胎2-2的外面通過土工網(wǎng)2-1包裹成連續(xù)封閉墻。
所述的彈性墻2頂部標(biāo)高比建筑物基礎(chǔ)1底面標(biāo)高高15-30cm,底部低于砂礫石墊層3的底部標(biāo)高8-10cm。
所述的彈性墻2的厚度為100-200mm。
彈性墻2的作用有兩個(gè):1、利用彈性墻2的柔性可不影響砂礫石墊層3產(chǎn)生的水平相對(duì)位移去隔震、減震,消耗地震能量,隔離地震能量向上傳遞的功能;2、利用彈性墻2的牽制性,約束了基礎(chǔ)下礫石墊層3的活動(dòng)空間,利用散體材料自組織的特性,保證其經(jīng)歷了數(shù)次較大震動(dòng)后的自身穩(wěn)定性和平穩(wěn)度,有效的防止建筑物服役期內(nèi),由墊層變形而引發(fā)之后會(huì)產(chǎn)生的建筑物不均勻沉降。參照?qǐng)D5,有彈性墻的基礎(chǔ)不均勻沉降比無彈性墻的基礎(chǔ)不均勻沉降可減小了80%-90%。
以上所述,僅是本發(fā)明的一種利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的措施的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的一種利用砂礫石墊層消耗地震能量并確保其自身穩(wěn)定性的措施及技術(shù)內(nèi)容作出些更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。