本發(fā)明涉及土地基加固與基礎(chǔ)形式，尤其涉及一種錨桿-上板-球基礎(chǔ)及其施工方法。

背景技術(shù)：

目前，絕大部分基礎(chǔ)為抗壓基礎(chǔ)，即基礎(chǔ)主要承受上部結(jié)構(gòu)施加的豎向荷載且滿足變形和穩(wěn)定性要求，典型的包括獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。而抗拔基礎(chǔ)主要有大開挖基礎(chǔ)、掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)等；無(wú)論是大開挖基礎(chǔ)類，還是掏挖擴(kuò)底基礎(chǔ)類、爆擴(kuò)樁基礎(chǔ)類的施工均有較大難度，而且均存在著工程量大、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，對(duì)環(huán)境造成較大破壞，但能夠提供的抗力有限、加固效果不夠理想等問題，土地基條件下上述問題更加突出，且土地基的大變形和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性成為必須解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種減小對(duì)土地基擾動(dòng)，且提高抗壓、抗拔強(qiáng)度，并優(yōu)化荷載傳遞機(jī)制，同時(shí)減小土地基變形的錨桿-上板-球基礎(chǔ)。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供該錨桿-上板-球基礎(chǔ)的施工方法。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種錨桿-上板-球基礎(chǔ)，其特征在于：它包括一個(gè)嵌入土地基中且上表面與地面平齊的上板、一根或多根錨桿及與所述錨桿相配套的墊板和錨板；所述上板為多邊形，其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅰ；所述墊板中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；所述錨桿包括桿體及與所述桿體下部鉸接的數(shù)根支桿；所述桿體與數(shù)根所述支桿鉸接處之上的周圍安裝帶雷管的抗水炸藥，且數(shù)根所述支桿向所述桿體上端翻轉(zhuǎn)捆綁在所述抗水炸藥的周圍；所述支桿的長(zhǎng)度大于孔底空腔的半徑，且大于所述桿體與所述支桿鉸接處到所述桿體底端的長(zhǎng)度；所述錨桿的底端及數(shù)根所述支桿均被錨固，其頂端分別穿過所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔ⅰ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。

所述土地基為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

所述上板上設(shè)有固定件。

所述墊板上開有一注漿孔。

所述上板的每個(gè)角均設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；且所述錨桿的頂端分別穿過所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔ⅱ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。

所述上板的中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅰ，且每個(gè)角設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；所述錨桿的頂端分別穿過所述上板對(duì)應(yīng)位置的所述錨桿孔ⅰ和所述錨桿孔ⅱ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。

如上所述的一種錨桿-上板-球基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對(duì)應(yīng)上板的中心錨桿孔ⅰ及每個(gè)角的錨桿孔ⅱ在土地基中打孔，且中心孔深，而每個(gè)角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過所述步驟⑵所得的孔置于處理所述土地基的預(yù)定深度，然后用水泥漿沖切所述土地基，同時(shí)旋轉(zhuǎn)并提升所述注漿管，固結(jié)后形成水泥土圓柱體；

⑷以形成的所述水泥土圓柱體為所述上板支點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求開挖澆筑所述上板的凹坑；

⑸按設(shè)計(jì)要求沿形成的所述水泥土圓柱體的軸按下述三種情況設(shè)置鉆孔；

ⅰ對(duì)應(yīng)所述上板中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個(gè)孔；

ⅱ對(duì)應(yīng)所述上板每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個(gè)孔；

ⅲ對(duì)應(yīng)所述上板中心的錨桿孔ⅰ和每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個(gè)孔，且中心孔深和每個(gè)角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~400g，第二次裝藥量100~400g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對(duì)每個(gè)所述水泥土圓柱體中的所述鉆孔的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑺測(cè)定孔底空腔的大小，具體為：

①準(zhǔn)備好長(zhǎng)度大于所述鉆孔深度的不同長(zhǎng)度的測(cè)繩和長(zhǎng)度相當(dāng)于設(shè)計(jì)所述孔底空腔直徑的木棍；

②將兩根測(cè)繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測(cè)繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記；

③提著系著木棍的兩根測(cè)繩的另一端將木棍送入所述孔底空腔內(nèi)并上下提動(dòng)，當(dāng)木棍一端卡著所述孔底空腔壁，且兩測(cè)繩上的尺寸標(biāo)記一致時(shí)，木棍即處于水平位置，此時(shí)的木棍長(zhǎng)度即為所述孔底空腔直徑；

⑻按設(shè)計(jì)要求澆筑所述上板；

⑼在錨桿桿體與數(shù)根支桿鉸接處之上的周圍安裝帶雷管的抗水炸藥，然后將與所述桿體鉸接的數(shù)根所述支桿向所述桿體上端翻轉(zhuǎn)捆綁在所述抗水炸藥的周圍；

⑽將所述錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥通過所述上板的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對(duì)應(yīng)所述水泥土圓柱體中所述鉆孔孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁向所述鉆孔內(nèi)注漿，使注漿體完全充填空腔；

⑿待所述注漿體固結(jié)后施加預(yù)應(yīng)力并鎖定所述錨桿頂端于錨板上；

⒀通過所述墊板上的注漿孔對(duì)所述鉆孔內(nèi)再次充填所述注漿體至所述注漿孔上口，同時(shí)澆鑄裂隙注漿體于土地基裂隙。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、首先，本發(fā)明中炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對(duì)鉆孔孔底強(qiáng)烈地沖擊壓縮，致使鉆孔底周圍土地基被粉碎，形成大小足夠的空腔，通過注漿形成帶底端鋼筋混凝土擴(kuò)大頭的錨固體，所提供的錨固力可足以達(dá)到使上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；其二，炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆轟氣體對(duì)鉆孔孔底土地基強(qiáng)烈作用，使孔底周圍土地基得到壓縮，同時(shí)將土地基中的裂隙推開，充填注漿體后將改善和提高內(nèi)部土地基（鉆孔底部周圍土地基）的物理力學(xué)性能；其三，通過將錨桿桿體周圍帶有的炸藥爆炸，與錨桿桿體鉸接的支桿在爆炸作用驅(qū)動(dòng)下繞鉸支散開并下落，每支桿的一端與錨桿桿體鉸支，另一端散開并下落過程中碰觸到孔底空腔壁時(shí)便停下來，架立在孔底空腔壁和與錨桿桿體鉸接處之間，即呈以錨桿桿體為對(duì)稱軸斜向上支撐，之后通過對(duì)整個(gè)孔底空腔注漿，形成鋼筋混凝土球形擴(kuò)大頭，并施加預(yù)應(yīng)力和再次注漿，構(gòu)建起全方位、立體、復(fù)合錨固。

2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根本改變了施工和基礎(chǔ)形式，顯著地節(jié)約了投資，減少了棄土，使環(huán)境得到保護(hù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明過三錨桿軸的截面圖。

圖2為本發(fā)明俯視圖。

圖3為本發(fā)明錨桿起初過錨桿軸的截面圖。

圖4為本發(fā)明錨桿起初裝藥段橫截面示意圖。

圖中：1—土地基2—注漿體3—鉆孔4—錨桿5—土地基裂隙6—上板7—墊板8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—支桿12—抗水炸藥13—注漿孔14—鉆孔壁15—孔底空腔16—固定件17—地面18—水泥土圓柱體。

具體實(shí)施方式

如圖1~4所示，一種錨桿-上板-球基礎(chǔ)，它包括一個(gè)嵌入土地基1中且上表面與地面17平齊的上板6、一根或多根錨桿4及與錨桿4相配套的墊板7和錨板8。

上板6為多邊形（多邊形包括三角形、四邊形、…），其中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔??；墊板7中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅲ；錨桿4包括桿體及與桿體下部鉸接的數(shù)根支桿11；桿體與數(shù)根支桿11鉸接處之上的周圍安裝帶雷管10的抗水炸藥12，且數(shù)根支桿11向桿體上端翻轉(zhuǎn)捆綁在抗水炸藥12的周圍；支桿11的長(zhǎng)度大于孔底空腔15的半徑，且大于桿體與支桿11鉸接處到桿體底端的長(zhǎng)度；錨桿4的底端及數(shù)根支桿11均被錨固，其頂端分別穿過上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅰ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

其中：土地基1為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

上板6上設(shè)有用于與上部結(jié)構(gòu)連接的固定件16。

墊板7上開有一注漿孔13。

上板6的每個(gè)角均設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；且錨桿4的頂端分別穿過上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅱ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

上板6的中心設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅰ，且每個(gè)角設(shè)有一個(gè)錨桿孔ⅱ；錨桿4的頂端分別穿過上板6對(duì)應(yīng)位置的錨桿孔ⅰ和錨桿孔ⅱ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

該錨桿-上板-球基礎(chǔ)的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對(duì)應(yīng)上板6的中心錨桿孔ⅰ及每個(gè)角的錨桿孔ⅱ在土地基1中打孔，且中心孔深，而每個(gè)角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過步驟⑵所得的孔置于處理土地基1的預(yù)定深度，然后用水泥漿沖切土地基1，同時(shí)旋轉(zhuǎn)并提升注漿管，固結(jié)后形成水泥土圓柱體18；

⑷以形成的水泥土圓柱體18為上板6支點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求開挖澆筑上板6的凹坑；

⑸按設(shè)計(jì)要求沿形成的水泥土圓柱體18的軸按下述三種情況設(shè)置鉆孔3；

ⅰ對(duì)應(yīng)上板6中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個(gè)孔；

ⅱ對(duì)應(yīng)上板6每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個(gè)孔；

ⅲ對(duì)應(yīng)上板6中心的錨桿孔ⅰ和每個(gè)角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個(gè)孔，且中心孔深和每個(gè)角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~400g，第二次裝藥量100~400g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對(duì)每個(gè)水泥土圓柱體18中的鉆孔3的孔底實(shí)施爆破，直至孔底擴(kuò)成空腔；

⑺測(cè)定孔底空腔15的大小，具體為：

①準(zhǔn)備好長(zhǎng)度大于鉆孔3深度的不同長(zhǎng)度的測(cè)繩和長(zhǎng)度相當(dāng)于設(shè)計(jì)孔底空腔15直徑的木棍；

②將兩根測(cè)繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測(cè)繩上標(biāo)上尺寸標(biāo)記；

③提著系著木棍的兩根測(cè)繩的另一端將木棍送入孔底空腔15內(nèi)并上下提動(dòng)，當(dāng)木棍一端卡著孔底空腔15壁，且兩測(cè)繩上的尺寸標(biāo)記一致時(shí)，木棍即處于水平位置，此時(shí)的木棍長(zhǎng)度即為孔底空腔15直徑；

⑻按設(shè)計(jì)要求澆筑上板6；

⑼在錨桿4桿體與數(shù)根支桿11鉸接處之上的周圍安裝帶雷管10的抗水炸藥12，然后將與桿體鉸接的數(shù)根支桿11向桿體上端翻轉(zhuǎn)捆綁在抗水炸藥12的周圍；

⑽將錨桿4桿體帶有的抗水炸藥12通過上板6的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對(duì)應(yīng)水泥土圓柱體18中鉆孔3孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁14向鉆孔3內(nèi)注漿，使注漿體2完全充填空腔；

⑿待注漿體2固結(jié)后施加預(yù)應(yīng)力并鎖定錨桿4頂端于錨板8上；

⒀通過墊板7上的注漿孔13對(duì)鉆孔3內(nèi)再次充填注漿體2至注漿孔13上口，同時(shí)澆鑄裂隙注漿體9于土地基裂隙5。

本發(fā)明適用于土地基，但不限于土地基，可對(duì)其方法和步驟稍做調(diào)整即可用于巖石和堅(jiān)硬土地基。