[发明专利]一种大尺度顶盖承载式浅基础构件及其自我加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及港口、海洋、水利和桥梁工程中的基础构件及加固方法，特别涉及一种大尺度顶盖承载式浅基础构件及其自我加固方法。

背景技术

目前，在港口、海洋、水利和桥梁工程中，尤其在淤泥质土质上，作为浅基础的基础型式的沉降问题是浅基础应用的主要困扰。在这种地质条件不利的区域，浅基础很难满足承载力和稳定性的要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种大尺度顶盖承载式浅基础构件及其自我加固方法，该方法可以提高浅基础构件的承载力和稳定性，加强浅基础构件使用中的安全性。

本发明的技术方案：

一种大尺度顶盖承载式浅基础构件，包括顶盖和侧壁，为密封的中空结构，底部开口；顶盖为圆形或多边形，顶盖的直径不小于20m，顶盖的直径或最大相交线与侧壁高度的比值不小于3，顶盖上开设有预留抽水孔，预留抽水孔由顶盖中心向外放射状分布，预留抽水孔的直径为20mm-50mm；基础构件的材质为钢材或混凝土。

一种所述大尺度顶盖承载式浅基础构件的自我加固方法，通过负压抽水装置来实现，所述负压抽水装置由集管器、抽水钢管和抽水泵构成；集管器为钢制密闭容器，位于基础顶盖之上，集管器设有出水口并通过管道与抽水泵的进口连接；抽水钢管的一端与集管器密封连接，另一端穿过设于大尺度顶盖承载式浅基础构件的顶盖上的预留抽水孔并深入软地基中，抽水钢管与预留抽水孔紧密接触，抽水钢管深入软地基部分的管壁带有筛孔，筛孔的直径为10mm-100mm、间距为10m-30m，抽水钢管的长度由中心向外逐渐变长，最长的抽水钢管与侧壁高度相同，抽水钢管带有筛孔的部分包有土工布。

本发明的工作程序：基础构件通过负压下沉或吹砂下沉等方法下沉至顶盖接触泥面后，开启抽水泵，通过各个预留孔下的管路，将基础内部及基础附近土体的水抽出，使得土体产生超固结现象，从而实现基础的自我加固。

本发明具有的优点和积极效果是：通过抽水泵施加的吸力利用基础本身的特点对地基土进行超固结处理，进行地基加固，提高浅基础的承载力和稳定性，地基加固效果突出，使用设备简单，施工简便、工期短，经济效益明显，综合工程造价低。

附图说明

图1是本发明的实施示意图。

图2为基础构件顶部结构示意图。

图3为抽水钢管设有筛孔部分的局部放大图。

图中：1.基础构件 2.顶盖 3.侧壁 4.预留抽水孔 5.集管器 6.抽水钢管 7.抽水泵 8.筛孔 9.土工布

具体实施方式

实施例：

一种大尺度顶盖承载式浅基础构件1，混凝土制造，包括顶盖2和侧壁3，为密封的中空结构，底部开口；顶盖2为圆形或多边形，顶盖2的直径为30m，厚度为500mm，侧壁3高度为6m，顶盖2上开设有预留抽水孔4，预留抽水孔4由顶盖2中心向外放射状分布，预留抽水孔4的直径为30mm，数量为24个。所述大尺度顶盖承载式浅基础构件的自我加固方法，通过负压抽水装置来实现，所述负压抽水装置由集管器5、抽水钢管6和抽水泵7构成；集管器5为钢制密闭容器，位于顶盖2之上，集管器5设有出水口并通过管道与抽水泵7的进口连接；抽水钢管6为24根，直径为30m，其一端与集管器5密封连接，另一端穿过设于大尺度顶盖承载式浅基础构件1的顶盖2上的24个预留抽水孔4并深入软地基中，抽水钢管6与预留抽水孔4紧密接触，抽水钢管6深入软地基部分的管壁带有筛孔8，筛孔8的直径为50mm、间距为20m，抽水钢管6的长度由中心向外逐渐变长，最长的抽水钢管6与侧壁3高度相同为6m，抽水钢管6带有筛孔8的部分包有土工布9。

本发明是通过抽水泵施加的吸力利用基础本身进行地基加固，仅需抽水泵等简单设备和相应的供电系统，设备简单，施工方便，综合施工费用低，能够有效地保证浅基础的稳定性和安全性。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。