一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，所述基础包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。本实用新型专利技术所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，抗水平变形能力强和抵抗不均匀沉降效果显著，具有极高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础
本技术属于采空区建筑施工
，尤其涉及一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础。
技术介绍
采空区场地开发与利用中，新建建筑物施工及使用过程中产生的静荷载和动荷载均有可能打破采空区上覆岩层的相对平衡状态，使垮落带岩体再压密、地下残留空洞再垮落，导致地表再次移动和变形，因此需要提出一种适用于采空区建筑的抗变形基础结构。专利号为ZL201320196234.9的专利公开了一种采空区抗变形建筑物基础，包括建筑物基础和水泥砂浆垫层，在建筑物基础与水泥砂浆垫层之间设置有油毡层，在水泥砂浆垫层下设置有碎石垫层，水泥砂浆垫层的厚度为20mm，碎石垫层的厚度为500mm；人为的在建筑物上部结构或地基基础上形成弱面，用以吸收部分采动引起的地表变形，或阻断地表变形的传递和扩展，使建筑具有足够的地表变形适应性，从而减小结构中的附加应力和可能的变形；该专利利用碎石垫层和沥青油毡调节地基基础不均匀沉降，但并未指出采空区抗变形建筑物基础形式，为了更好的调节地基基础的不均匀沉降，采空区建筑基础宜采用具有整体刚度大、抗水平变形能力强，尤其在抵抗不均匀沉降方面效果显著的复合筏板基础。专利号为ZL201020635018.6的专利公开了一种适应采空区地基变形的建筑基础，建筑基础包括独立基础、梁基础，每一个梁基础下面有两个独立基础支撑，独立基础和梁基础之间安装有顶升装置，在梁基础上设置测斜仪，通过梁基础和独立基础之间的顶升装置自动调整梁基础支撑处的高度，使建筑物保持水平，尽可能地减小建筑物的不均匀沉陷量；但是独立基础和梁基础整体性不强，调节不均匀沉降能力较弱，对于采空区建筑基础，宜采用整体性好、抗变形能力强的复合筏板基础。另外，虽然筏板基础具有整体性好、刚度大和调节不均匀沉降等特点，但与普通地基相比采空区地基不仅存在不均匀沉降，还存在剩余变形和活化变形，普通的筏板基础调节不均匀沉降、抗水平变形能力不足，因此宜采用抗水平变形能力强和抵抗不均匀沉降效果显著的复合筏板基础。
技术实现思路
本技术旨在提供一种实施方便，使用效果好的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础。为解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。下部筏板和上部筏板的厚度均为300~400mm；下部筏板和上部筏板之间的上部沥青油毡层共有两层，两层上部沥青油毡层之间夹设一层中粗砂。上部筏板与钢筋混凝土柱相连，钢筋混凝土柱内设沿钢筋混凝土柱高度方向设置的纵向钢筋和沿钢筋混凝土柱周向设置的横向箍筋。钢筋混凝土柱末端嵌入上部筏板内，受力钢筋末端设水平设置的水平段，水平段嵌入上部筏板内。钢筋混凝土柱底部的相邻横向箍筋之间的距离小于钢筋混凝土柱中部及上部的横向箍筋之间的距离锚杆倾斜设于地基内，水平倾角为30°。锚杆与地基之间通过水泥砂浆固定连接。通过以上技术方案，本技术的有益效果为：本技术所述的抗变形复合筏板基础具有整体刚度大、抗水平变形能力强的优点，尤其在抵抗不均匀沉降方面效果显著。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为柱子结构示意图；图3为基坑开挖后结构示意图；图4为锚杆施工后结构示意图；图5为铺设过褥垫层后结构示意图；图6为铺设过刚性垫层后结构示意图；图7为铺设过下部沥青油毡层后结构示意图；图8为铺设过上部筏板后结构示意图；图9为铺设过上部沥青油毡层后结构示意图；图10为铺设过上部筏板后结构示意图。图中：1—锚杆，2—褥垫层，3—刚性垫层，4—下部沥青油毡，5—下部筏板，6—上部沥青油毡，7—上部筏板，8—回填土，9—柱子，10—纵向受力钢筋，11—箍筋，12—基坑。具体实施方式一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，如图1和图2所示，包括褥垫层2、刚性垫层3、粘性滑动层和双层筏板。粘性滑动层使基础结构具有较好的抗水平变形能力，其中，粘性滑动层包括上部沥青油毡层6和下部沥青油毡层4；双层筏板包括上部筏板7和下部筏板5。其中，在地基上连接有锚杆1，锚杆1倾斜设于地基内部，水平倾度为30°。锚杆1与地基之间通过水泥砂浆固定连接。通过使用锚杆1能够加固岩土体，使上覆岩层中裂隙得到治理，提高地基承载能力、稳定性和地基整体性，保证采空区建筑的安全。褥垫层2铺设于地基上，褥垫层2为碎石垫层，褥垫层2的厚度为300~600mm，当采空区场地发生不均匀沉降时，碎石颗粒间相互挤压移动，分散附加应力，从而减小地基不均匀变形。刚性垫层3铺设于褥垫层2上，刚性垫层3为混凝土层，其中，混凝土层的强度不低于C15，刚性垫层3的厚度为100~150mm。刚性垫层3不仅具有碎石垫层找平层的作用同时也是粘性滑动层的基层。下部沥青油毡层4铺设于刚性垫层3上，下部筏板5铺设于下部沥青油毡层4上，上部沥青油毡层6铺设于下部筏板5上，上部筏板7铺设于上部沥青油毡层6上。其中，下部筏板5和上部筏板7的厚度均为300~400mm。上部筏板7和下部筏板5为现有技术，由混凝土制成，在混凝土内设有钢筋，其中，混凝土强度至少为C40，钢筋采用抗震钢筋，在满足设计要求的基础上钢筋等级可提高一级。为了保证使用效果，下部筏板5和上部筏板7之间的上部沥青油毡层6共有两层，两层上部沥青油毡层6之间夹设一层中粗砂。其中，中粗砂为现有技术，是一种级配良好的砂，可以在市面上直接买到。铺设的时候，褥垫层2和刚性垫层3的宽度一致；褥垫层2和刚性垫层3的宽度大于下部沥青油毡层4的宽度；下部筏板5、上部沥青油毡层6以及上部筏板7的宽度一致，同时，下部筏板5、上部沥青油毡层6以及上部筏板7的宽度小于下部沥青油毡层4的宽度。通过设置粘性滑动层使上部筏板7和下部筏板5具有一定的抗水平移动能力，减小由采空区剩余变形对上部筏板7和下部筏板5产生的应力集中，使上部筏板7和下部筏板5受力均匀；使用延展性较好的抗震钢筋能提高上部筏板7和下部筏板5塑性变形能力，调节不均匀变形。为了保证上部结构的稳定性，上部筏板7与钢筋混凝土柱9相连，钢筋混凝土柱9的末端嵌入上部筏板7内，钢筋混凝土柱9内设有沿钢筋混凝土柱高度方向设置的纵向钢筋10以及沿钢筋混凝土柱9周向设置的横向箍筋11，纵向钢筋10的末端设水平设置的水平段，水平段嵌入上部筏板7内。钢筋混凝土柱9底部的相邻横向箍筋11之间的距离小于钢筋混凝土柱9中部以及上部的相邻横向箍筋11之间的距离，从而在钢筋混凝土柱9的柱脚处形成横向箍筋的加密区。在铺设过上部筏板7后，当上部筏板7达到设计强度后，进行上部建筑的施工，上部建筑超出地面标高1-2m后通过向基坑内填回填土8，进行基坑回填。一种上述适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础的施工方法，如图3~10所示，所述方法依次包括如下步骤：（1）勘察采空区地基情形，判断采空区地基是否符合稳定性要求，如果符合则进行步骤（2）；判断采空区地基是否符本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。

【技术特征摘要】
1.一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：包括褥垫层、刚性垫层、粘性滑动层和双层筏板，地基内部设有锚杆；粘性滑动层包括上部沥青油毡层和下部沥青油毡层；双层筏板包括上部筏板和下部筏板；褥垫层、刚性垫层、下部沥青油毡层、下部筏板、上部沥青油毡层以及上部筏板依次铺设于地基上；褥垫层为碎石垫层，褥垫层的厚度为300~600mm；刚性垫层为混凝土层，刚性垫层的厚度为100~150mm。2.如权利要求1所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在于：下部筏板和上部筏板的厚度均为300~400mm；下部筏板和上部筏板之间的上部沥青油毡层共有两层，两层上部沥青油毡层之间夹设一层中粗砂。3.如权利要求2所述的适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，顿志林，任连伟，邹正盛，宋明伟，王树仁，高保彬，张敏霞，常旭，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41