一种地基承载力改善用的结构的动态施工方法.pdf

本发明的目的在于提供一种可良好地实现应对地基的异常变化的地基承载力改善用的结构的动态施工方法。其包括：概况勘察探测的勘察步骤；设计步骤，其中，根据概况勘察探测结果和设计荷载要求，设计标准的地基承载力改善用的结构和预设相应的结构，该结构包括锥形块层，该层由沿横向而并设的多个锥形块构成，锥形块包括锥体部和桩脚部；施工步骤，其包括A)边执行标准结构的施工，边进行动态勘察探测；B)在于某区域，概况勘察探测与动态勘察探测有偏差时，选择适合的预设结构，按照它而施工，在预设结构中，与标准结构相比较，锥形块的参数改变。

1.  一种地基承载力改善用的结构的动态施工方法，该地基承载力改 善用的结构的动态施工方法包括：
勘察步骤，在该步骤中，对所施工的地基的地质状况，以抽样方式 进行概况勘察探测；
设计步骤，在该步骤中，根据在勘察步骤中得出的概况勘察探测结 果和设计荷载要求，设计标准的地基承载力改善用的结构，并且预设不同 的承载性能的地基承载力改善用的结构，该地基承载力改善用的结构包括 锥形块层，该锥形块层由多个锥形块构成，该多个锥形块沿该锥形块层的 横向而并列设置，该锥形块包括锥体部，该锥体部位于锥形块的上部；桩 脚部，该桩脚部位于锥形块的下部，并且位于上述锥体部的下方，在沿横 向而并列设置的相邻锥形块之间布置有块间材料；
施工步骤，该步骤包括：
A)一边执行在上述设计步骤中所设计的标准的地基承载力改善用的 结构的施工，一边随时对正在施工的地基的地质状况进行动态的具体勘察 探测；
B)在于所施工的地基中的正在施工的某区域，上述概况勘察探测与 上述动态的具体勘察探测发生偏差时，在发生了上述偏差的该区域，根据 动态的具体勘察探测结果和和设计荷载要求，选择在上述设计步骤中所预 设的不同的承载性能的地基承载力改善用的结构中的与动态的具体勘察探 测结果和设计荷载要求相符合的预设承载性能的地基承载力改善用的结 构，按照所选择的预设的承载性能的地基承载力改善用的结构，进行施 工，针对发生了上述偏差的该区域，在该所选择的预设的承载性能的地基 承载力改善用的结构中，与标准的地基承载力改善用的结构相比较，锥形 块层的层数，锥形块的结构形状，锥形块的尺寸，每个锥形块层中的锥形 块的数量，每个锥形块层中的锥形块布置方式，块间材料中的至少一个参 数发生改变。

2.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在施工步骤中的B)子步骤中，调整锥形块中的锥体部的斜面 的外表面与该锥体部和桩脚部之间的接触面之间的夹角，以便改变锥形块 的结构形状。

3.  根据权利要求2所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在施工步骤中的B)子步骤中，调整锥形块层的层数。

4.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在施工步骤中的B)子步骤中，调整锥形块的大小，以改变锥 形块的尺寸。

5.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在施工步骤中的B)子步骤中，每个锥形块层中的锥形块布置 方式包括在层中进行划分的单元的数量，调整该单元的数量。

6.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在施工步骤中的B)子步骤中，每个锥形块层中的锥形块布置 方式包括设置在外围的大尺寸的锥形块的数量和设置在内部的小尺寸的锥 形块的数量，调整该大尺寸的锥形块的数量和小尺寸的锥形块的数量。

7.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于在地基承载力改善用的结构中，划分有多个单元，在各单元的 外围，设置大尺寸的锥形块，在各单元的内部，设置小尺寸的锥形块，调 整该大尺寸的锥形块的数量和小尺寸的锥形块的数量。

8.  根据权利要求1所述的地基承载力改善用的结构的动态施工方法， 其特征在于上述块间材料为原状土或填充料，该填充料为碎石或级配砂 石。

一种地基承载力改善用的结构的动态施工方法
技术领域
本发明涉及地基处理的施工方法。
背景技术
在过去，人们知道有具有锥形块(在本行业中通称为“陀螺桩”) 层的地基承载力改善用的结构，其包括锥形块层，沿横向，该锥形块层包 括并列的多个锥形块，该锥形块包括锥形体和桩脚部，对于该地基承载力 改善用的结构，往往是这样施工的，先进行概况勘察探测，然后基于该勘 察探测结果，进行标准设计，接着按照标准设计而进行施工。该方式的缺 点在于没有考虑地基的地质条件是多变的，施工前的勘察探测往往与实际 的所施工的地基的物理状况不同，但是在施工又基本不显著地修改标准设 计，其结果是，所施工后的地基承载力改善用的结构往往不符合上部荷载 的要求，造成锥形块的沉降过大，或姿态走样，或变形，产生整体的不均 匀沉降。
发明的内容
本发明的目的在于提供一种可良好地实现应对地基的物理性质的异 常变化的地基承载力改善用的结构的动态施工方法，以便符合最终的设计 荷载要求。
为了实现上述目的，本发明涉及一种地基承载力改善用的结构的动 态施工方法，该地基承载力改善用的结构的动态施工方法包括：
勘察步骤，在该步骤中，对所施工的地基的地质状况，以抽样方式 进行概况勘察探测；
设计步骤，在该步骤中，根据在勘察步骤中得出的概况勘察探测结 果和设计荷载要求，设计标准的地基承载力改善用的结构，并且预设不同 的承载性能的地基承载力改善用的结构，该地基承载力改善用的结构包括 锥形块层，该锥形块层由多个锥形块构成，该多个锥形块沿该锥形块层的 横向而并列设置，该锥形块包括锥体部，该锥体部位于锥形块的上部；桩 脚部，该桩脚部位于锥形块的下部，并且位于上述锥体部的下方，在沿横 向而并列设置的相邻锥形块之间布置有块间材料；
施工步骤，该步骤包括：
A)一边执行在上述设计步骤中所设计的标准的地基承载力改善用的 结构的施工，一边随时对正在施工的地基的地质状况进行动态的具体勘察 探测；
B)在于所施工的地基中的正在施工的某区域，上述概况勘察探测与 上述动态的具体勘察探测发生偏差时，在发生了上述偏差的该区域，根据 动态的具体勘察探测结果和和设计荷载要求，选择在上述设计步骤中所预 设的不同的承载性能的地基承载力改善用的结构中的与动态的具体勘察探 测结果和设计荷载要求相符合的预设的承载性能的地基承载力改善用的结 构，按照所选择的预设的承载性能的地基承载力改善用的结构，进行施 工，针对发生了上述偏差的该区域，在该所选择的预设的承载性能的地基 承载力改善用的结构中，与标准的地基承载力改善用的结构相比较，锥形 块层的层数，锥形块的结构形状，锥形块的尺寸，每个锥形块层中的锥形 块的数量，每个锥形块层中的锥形块布置方式，块间材料中的至少一个参 数发生改变。
按照该本发明，由于地基的状况是千差万别的，在勘察阶段的勘察 往往是不准确的，在此场合，采用本发明，动态而随时地了解正在施工的 地基的物理性质，进行反馈，选择适合的预备设计方案，从而可随时地应 对地质条件的变化，进行动态调整，使得所施工的地基结构更加良好地满 足上部荷载的要求，地基变形要求。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在施工步骤中 的B)子步骤中，调整锥形块中的锥体部的斜面的外表面与该锥体部和桩 脚部之间的接触面之间的夹角，以便改变锥形块的结构形状。
按照该方案，可通过上述夹角的变化，调控锥形块层的整体的承载 力。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在施工步骤中 的B)子步骤中，调整锥形块层的层数。
按照该方案，可通过调整锥形块层的层数，应对地质的变化，满足 设计荷载，变形要求。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在施工步骤中 的B)子步骤中，调整锥形块的大小，以改变锥形块的尺寸。
按照该方案，可通过调整锥形块的直径等的尺寸，满足设计荷载， 变形要求。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在施工步骤中 的B)子步骤中，每个锥形块层中的锥形块布置方式包括在层中进行划分 的单元的数量，调整该单元的数量。
按照该方案，可通过单元的数量的调节，改变整体的协同性，满足 各种荷载要求和地质变化
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在施工步骤中 的B)子步骤中，每个锥形块层中的锥形块布置方式包括设置在外围的大 尺寸的锥形块的数量和设置在内部的小尺寸的锥形块的数量，调整该大尺 寸的锥形块的数量和小尺寸的锥形块的数量。
按照该方案，可调节结构整体的横向约束力，或整体协同性，从而 应对各种荷载要求和地质变化，提高承载力。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，在地基承载力 改善用的结构中，划分有多个单元，在各单元的外围，设置大尺寸的锥形 块，在各单元的内部，设置小尺寸的锥形块，调整该大尺寸的锥形块的数 量和小尺寸的锥形块的数量。
按照该方案，可通过改变大尺寸的锥形块的数量和小尺寸的锥形块 的数量，调节每个单元的横向约束力，或整体协调性，从而应对各种荷载 要求。
在上述地基承载力改善用的结构的动态施工方法中，上述块间材料 为原状土或填充料，该填充料为碎石或级配砂石。
按照该方案，可选择不同性质，刚度的块间材料，满足各种设计要 求。
附图的简要说明
图1为表示本发明的基承载力改善用的结构的动态施工方法中所采用 的地基承载力改善用的结构中的单独的锥形块的立面图；
图2为表示作为本发明的第1实施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法的立面图；
图3为表示作为本发明的第2实施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法的立面图；
图4为表示作为本发明的第3实施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法的立面图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明的地基承载力改善用的结构的动态施工方法中 所采用的地基承载力改善用的结构的锥形块15包括锥体部3，比如，圆锥 部3，该锥体部3位于锥形块15的上部；桩脚部4，该桩脚部4位于锥形块15 的下部，并且位于上述锥体部3的下方，在图2所示的沿横向而并列设置的 相邻锥形块15，15之间布置有块间材料7，如，采用本行业通称的桩间填 充料或桩间原状土，在锥体部3的顶面，设置有顶板2，比如，圆板，桩脚 部4的底部具有桩尖5，上述桩尖5，桩脚部4，锥形体3，顶板2通过从它们 中间穿过的连接钢筋1而连接，如图2所示，在多个沿横向相邻设置的锥形 块15，15中的相应的桩脚部4和相应的锥体部3的底部的接触面处设置底部 定位钢筋网，锥体部3的斜面的外表面与该锥体部3和桩脚部4之间的接触 面之间的夹角α1，如图1中的标号6所示，比如，可按照相邻的锥形块 15，15之间的块间材料对锥体部3的斜面的外表面的正压力的横向分力大 于正压力的纵向分力，以便相邻的锥形块15，15之间相互横向更加协同地 作用，相互倚靠支承的方式设定，在这里，正压力的横向分力中的横向指 与锥形块15的纵向，即，桩脚部4的延伸方向相垂直的方向。在图2所示的 沿横向而并列设置的相邻锥形块15，15的顶面，设置有固定用钢筋。
图2表示作为本发明的第1实施例的地基承载力改善用的结构的动态 施工方法的立面图，如图2所示，第1施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法包括：
勘察步骤，在该步骤中，对所施工的地基的地质状况，以抽样方式 进行概况勘察探测；
设计步骤，在该步骤中，根据在勘察步骤中得出的概况勘察探测结 果和设计荷载要求，设计标准的地基承载力改善用的结构，并且预设2个 不同的承载性能的地基承载力改善用的结构，该第1地基承载力改善用的 结构包括锥形块层8，该锥形块层8由多个大尺寸的锥形块15构成，该第2 地基承载力改善用的结构包括锥形块层9，该锥形块层9由多个小尺寸的锥 形块15构成，锥形块层8和9中的锥形块的结构为如图1所示的锥形块15那 样的结构；
施工步骤，该步骤包括：
A)一边执行在上述设计步骤中所制定的标准的地基承载力改善用的 结构的施工，一边随时对正在施工的地基的地质状况进行动态的具体勘察 探测；
B)在于所施工的地基中的正在施工的某区域，上述概况勘察探测与 上述动态的具体勘察探测发生偏差时，在发生了上述偏差的该区域，具体 来说，在发现有不同于勘察步骤中的结果的较大范围或体积的软土层10 时，在该软土层10的区域，根据动态的具体勘察探测结果和和设计荷载要 求，选择适合的锥形块层8和锥形块层9，进行施工，针对发生了上述偏差 的该区域，在该所选择的预设承载性能的地基承载力改善用的结构中，与 标准的地基承载力改善用的结构相比较，锥形块层的层数，锥形块的结构 形状，锥形块的尺寸，每个锥形块层中的锥形块的数量，每个锥形块层中 的锥形块布置方式中的锥形块层的层数发生了改变，由标准的设计的2 层，变为4层的锥形块，增设了锥形块层8和锥形块层9。
图3为表示作为本发明的第2实施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法的立面图，在该第2实施例的地基承载力改善用的结构的动态 施工方法中，与第1实施例的地基承载力改善用的结构的动态施工方法的 不同之处仅仅在于在设计步骤中，预设了锥形块层中的锥形块15的锥面的 外表面与水平面之间的夹角α1为60°(由标号6a表示)的第1结构和锥形 块层中的锥形块15的锥面的外表面与水平面之间的夹角α2为45°(由标 号6b表示)的第2结构，并且在施工步骤，最底层的锥形块层采用了预设 的第2结构，最顶层的锥形块15采用了预设的第1结构，以应对在施工时发 现到的地质情况的变化。
图4为表示作为本发明的第3实施例的地基承载力改善用的结构的动 态施工方法的立面图，在该第3实施例的地基承载力改善用的结构的动态 施工方法中，与第1实施例的地基承载力改善用的结构的动态施工方法的 不同之处仅仅在于在设计步骤中，预设了锥形块层中的锥形块15为大尺寸 锥形块12的结构，以及锥形块层中的锥形块15为中尺寸锥形块13的结构， 在这里应说明的是，在设计步骤中，所形成的标准的结构是小尺寸锥形块 14的结构，并且在施工步骤，最底层的锥形块层采用了标准结构，其具有 多个小尺寸锥形块14，在从下面起的第2层，形成标准结构其具有多个小 尺寸锥形块14，在从下面起的第3层，形成预设结构，其具有多个中尺寸 锥形块13，在最顶层，形成预设结构，其具有多个大尺寸锥形块12，由于 采用了上述预设结构，从而应对在施工时发现到的地质情况的变化。