本發(fā)明涉及的是基礎(chǔ)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)及方法。

背景技術(shù)：

目前，電力工程、水利工程、高層建筑等在各類(lèi)工程中，有大量建(構(gòu))筑物因工藝的特殊性，往往使得結(jié)構(gòu)承受很大的水平向載力，導(dǎo)致這些工程的基礎(chǔ)無(wú)法布置施工。例如：電力工程中，儲(chǔ)煤棚等附屬建筑由于室內(nèi)的大面積堆載可能引起建筑物基礎(chǔ)發(fā)生側(cè)移；在海洋工程中，如海上輸電塔、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)往往受到波浪力、水平地震力、船舶撞擊力等水平向載力作用。在這些工程對(duì)象設(shè)計(jì)中，水平荷載在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中往往成為其控制荷載。

目前抵抗水平力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要有基礎(chǔ)、樁、地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻往往應(yīng)用于城市中，將其設(shè)置在基坑里起擋水擋土的作用，但其成本非常高；樁設(shè)置于基樁下面，應(yīng)用于基礎(chǔ)不好的區(qū)域；在這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件中水平受荷樁是應(yīng)用最為廣泛的。

水平受荷樁施工過(guò)程中存在以下不利因素：1.水平受荷樁隨著樁長(zhǎng)的增加，樁頂位移也逐漸減小，但當(dāng)樁長(zhǎng)增加到一定長(zhǎng)度時(shí)，在其他條件不變的情況下，樁頂位移趨于一定值，即單純的增加樁長(zhǎng)對(duì)提高樁的水平承載力作用有限。2.由于大量承受較大水平力的特殊情況的出現(xiàn)，對(duì)樁的水平承載力提出更大的要求。

地下連續(xù)墻以其自身整體剛度大、強(qiáng)度高、防滲擋土等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外很多工程中都得到了應(yīng)用。目前地下連續(xù)墻作為水平承載力構(gòu)件大多用在基坑支護(hù)中，作為基礎(chǔ)構(gòu)件也多作為“雙墻合一”承受豎向荷載和水平荷載的剪力墻使用，大多被用作橋梁錨碇基礎(chǔ)。目前對(duì)于地下連續(xù)墻的水平承載力的作用機(jī)理還處于試用和研究階段。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于工程基礎(chǔ)中對(duì)于水平承載力不足的問(wèn)題，尚缺乏有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)，通過(guò)錨桿+樁+地下連續(xù)墻組合基礎(chǔ)合理增加上部土體的水平能力、同時(shí)發(fā)揮被動(dòng)區(qū)土體和主動(dòng)區(qū)土體的水平承載力、減小水平受荷樁的數(shù)量和長(zhǎng)度；

進(jìn)一步的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)，包括地下連續(xù)墻，所述地下連續(xù)墻底部的四個(gè)邊角設(shè)置于水平受荷樁上，所述地下連續(xù)墻的受荷面設(shè)置有多排多列水平向錨桿，所述地下連續(xù)墻頂部設(shè)置頂板。

本發(fā)明的組合基礎(chǔ)，將地下連續(xù)墻設(shè)置于水平受荷樁上，在地下連續(xù)墻受荷面設(shè)置多個(gè)水平向錨桿，水平受荷樁能夠承受較大的水平荷載，水平向錨桿通過(guò)嵌入土體中的錨固體與周?chē)馏w的摩擦力提供水平承載力，三者形成的組合基礎(chǔ)可以承載更大的水平荷載，使得基礎(chǔ)更穩(wěn)定；通過(guò)水平錨桿的使用，可以減少地下連續(xù)墻的使用高度，減少水平受荷樁的使用數(shù)量，而同樣能達(dá)到較高的水平承載力，不僅能節(jié)省工程費(fèi)用，還能保證基礎(chǔ)的嵌固。

進(jìn)一步的，所述水平受荷樁頂部嵌入地下連續(xù)墻內(nèi)部。水平受荷樁可以支撐地下連續(xù)墻，同時(shí)兩者在水平向的承載力疊加增強(qiáng)。

進(jìn)一步的，所述水平受荷樁嵌入地下連續(xù)墻的長(zhǎng)度不少于100mm。保證對(duì)地下連續(xù)墻的支撐力，保證二者連接的可靠性。

進(jìn)一步的，所述錨桿嵌入地下連續(xù)墻側(cè)壁內(nèi)部。錨桿一端嵌入土體，另一端嵌入地下連續(xù)墻，在地下連續(xù)墻的受荷面形成支撐，提供水平承載力，增強(qiáng)組合基礎(chǔ)的水平承載能力。

進(jìn)一步的，所述錨桿為傾斜設(shè)置，錨桿與地下連續(xù)墻側(cè)壁呈銳角。如此設(shè)置，增大錨桿的錨固效果，增強(qiáng)水平承載情況。

進(jìn)一步的，所述水平受荷樁的主筋進(jìn)入地下連續(xù)墻長(zhǎng)度不小于40倍的主筋直徑。

進(jìn)一步的，所述地下連續(xù)墻為中空結(jié)構(gòu)。如此設(shè)置可以減輕地下連續(xù)墻自身重量，也就減小了需求支撐力，延長(zhǎng)了水平受荷樁的使用壽命。

進(jìn)一步的，所述地下連續(xù)墻的中空部分填設(shè)土體。填設(shè)土體后，增強(qiáng)了地下連續(xù)墻的穩(wěn)固效果，也就增強(qiáng)了整體組合基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，所述錨桿的長(zhǎng)度和地下連續(xù)墻的高度比值為：(1:1)～(1.5:1)。在此比例設(shè)置下，既能最大限度的減少地下連續(xù)墻的使用高度，同時(shí)能保證整體組合基礎(chǔ)能承受較大的水平載荷。

進(jìn)一步的，所述地下連續(xù)墻的厚度和高度比值為：(1:10)～(1:25)。在這個(gè)范圍內(nèi)設(shè)置，既能最大程度減少地下連續(xù)墻的使用量，節(jié)省工程費(fèi)用，同時(shí)也能保證地下連續(xù)墻的正常工作需求。

進(jìn)一步的，所述錨桿的長(zhǎng)度和水平受荷樁的長(zhǎng)度比值為：(1:1)～(1.2:1)。在此比例設(shè)置下，使得錨桿和水平受荷樁的組合承載效果達(dá)到最好，能承受更大的水平荷載，增大了組合基礎(chǔ)的穩(wěn)固效果。

一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

1：在地面施工下部的水平受荷樁；

2：開(kāi)挖導(dǎo)槽或進(jìn)行整體開(kāi)挖，施工水平向錨桿，將錨桿傾斜設(shè)定角度設(shè)置；

3：開(kāi)挖到底后施工地下連續(xù)墻，將水平受荷樁嵌入上部地下連續(xù)墻；

4：將水平錨桿嵌入地下連續(xù)墻側(cè)壁；

5：水平錨桿、水平受荷樁及地下連續(xù)墻構(gòu)成組合基礎(chǔ)，組合基礎(chǔ)的背荷面直立開(kāi)挖以保證土體的抗力，地下連續(xù)墻中空部分填設(shè)土體；

6：在地下連續(xù)墻頂部設(shè)置頂板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)錨桿、水平受荷樁和地下連續(xù)墻組合在一起作為承受水平荷載的基礎(chǔ)，發(fā)揮地下連續(xù)墻水平剛度大的優(yōu)點(diǎn)，利用連續(xù)墻與土體接觸面積大的特點(diǎn)提高了被動(dòng)區(qū)位置構(gòu)件的水平承載能力，同時(shí)通過(guò)在主動(dòng)區(qū)位置設(shè)置水平向錨桿發(fā)揮了主動(dòng)區(qū)土體的的水平承載力，也通過(guò)下部的樁保證了基礎(chǔ)的嵌固。

本發(fā)明的組合基礎(chǔ)形式符合了變形大的位置增加剛度減小變形、變形小的地方減小剛度節(jié)省費(fèi)用的變剛度設(shè)計(jì)新理念，同時(shí)發(fā)揮了主動(dòng)區(qū)土體和被動(dòng)區(qū)土體的水平承載能力。

在承受水平荷載作用下，相對(duì)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，錨桿+樁和地下連續(xù)墻組合基礎(chǔ)可以減小地下連續(xù)墻基礎(chǔ)的高度和平面尺寸；相對(duì)水平受荷樁基礎(chǔ)，錨桿+樁和地下連續(xù)墻組合基礎(chǔ)可以減小樁數(shù)，節(jié)省工程費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明組合基礎(chǔ)的俯視平面圖；

圖2為本發(fā)明組合基礎(chǔ)的主視剖面圖；

圖中，1地下連續(xù)墻，2水平受荷樁，3錨桿，4受荷面，5背荷面，6水平荷載，7頂板。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在工程基礎(chǔ)中對(duì)于水平承載力不足的問(wèn)題，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N承受水平荷載的組合基礎(chǔ)及方法。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)，為錨桿+樁+地下連續(xù)墻水平承載組合基礎(chǔ)，可以解決現(xiàn)有承受水平荷載的群樁基礎(chǔ)承載力不足的問(wèn)題，工程造價(jià)低、能縮短工期。

如圖1-圖2所示，本發(fā)明的組合基礎(chǔ)由水平受荷樁2、地下連續(xù)墻1、錨桿3組成，下部設(shè)置水平受荷樁2，上部設(shè)置地下連續(xù)墻1，地下連續(xù)墻1底部的四個(gè)邊角設(shè)置于水平受荷樁2上，地下連續(xù)墻1的受荷面設(shè)置有多排多列水平向錨桿3，地下連續(xù)墻1頂部設(shè)置頂板7，通過(guò)頂板7將上部荷載向下傳遞。將地下連續(xù)墻設(shè)置于水平受荷樁上，在地下連續(xù)墻受荷面設(shè)置多個(gè)水平向錨桿，水平受荷樁能夠承受較大的水平荷載，水平向錨桿通過(guò)嵌入土體中的錨固體與周?chē)馏w的摩擦力提供水平承載力，三者形成的組合基礎(chǔ)可以承載更大的水平荷載，使得基礎(chǔ)更穩(wěn)定；通過(guò)水平錨桿的使用，可以減少地下連續(xù)墻的使用高度，減少水平受荷樁的使用數(shù)量，而同樣能達(dá)到較高的水平承載力，不僅能節(jié)省工程費(fèi)用，還能保證基礎(chǔ)的嵌固。

水平向錨桿通過(guò)嵌入土體中的錨固體與周?chē)馏w的摩擦力提供水平承載力，在工程中可以單獨(dú)承受水平荷載，也可以與樁聯(lián)合組成的樁錨組合體系承受水承載力。

水平受荷樁2頂部嵌入地下連續(xù)墻1體內(nèi)部，水平受荷樁嵌入地下連續(xù)墻的長(zhǎng)度不少于100mm。保證對(duì)地下連續(xù)墻的支撐力，保證二者連接的可靠性。

水平向錨桿3嵌入地下連續(xù)墻1側(cè)壁內(nèi)部。錨桿一端嵌入土體，另一端嵌入地下連續(xù)墻，在地下連續(xù)墻的受荷面形成支撐，提供水平承載力，增強(qiáng)組合基礎(chǔ)的水平承載能力。

錨桿3為傾斜設(shè)置，錨桿與地下連續(xù)墻側(cè)壁呈銳角。如此設(shè)置，增大錨桿的錨固效果，增強(qiáng)水平承載情況。

水平受荷樁2的主筋進(jìn)入地下連續(xù)墻1長(zhǎng)度不小于40倍的主筋直徑。

地下連續(xù)墻1為中空結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻1的中空部分填設(shè)土體。填設(shè)土體后，增強(qiáng)了地下連續(xù)墻的穩(wěn)固效果，也就增強(qiáng)了整體組合基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

錨桿3的長(zhǎng)度和地下連續(xù)墻1的高度比值為：(1:1)～(1.5:1)。在此比例設(shè)置下，既能最大限度的減少地下連續(xù)墻的使用高度，同時(shí)能保證整體組合基礎(chǔ)能承受較大的水平載荷。

地下連續(xù)墻1的厚度和高度比值為：(1:10)～(1:25)。在這個(gè)范圍內(nèi)設(shè)置，既能最大程度減少地下連續(xù)墻的使用量，節(jié)省工程費(fèi)用，同時(shí)也能保證地下連續(xù)墻的正常工作需求。

錨桿3的長(zhǎng)度和水平受荷樁2的長(zhǎng)度比值為：(1:1)～(1.2:1)。在此比例設(shè)置下，使得錨桿和水平受荷樁的組合承載效果達(dá)到最好，能承受更大的水平荷載，增大了組合基礎(chǔ)的穩(wěn)固效果。

本申請(qǐng)的另一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種承受水平荷載的組合基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

首先在地面施工下部的水平受荷樁；

開(kāi)挖導(dǎo)槽或進(jìn)行整體開(kāi)挖，施工水平向錨桿，將錨桿傾斜設(shè)定角度設(shè)置；

開(kāi)挖到底后施工地下連續(xù)墻，將水平受荷樁嵌入上部地下連續(xù)墻不少于100mm，水平受荷樁主筋進(jìn)入地下連續(xù)墻長(zhǎng)度不小于40倍的鋼筋直徑；

將水平錨桿嵌入地下連續(xù)墻側(cè)壁；

水平錨桿、水平受荷樁及地下連續(xù)墻構(gòu)成組合基礎(chǔ)，組合基礎(chǔ)的背荷面直立開(kāi)挖以保證土體的抗力，地下連續(xù)墻中空部分填設(shè)土體；

在地下連續(xù)墻頂部設(shè)置頂板。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。