專利名稱：一種抗震地基的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種建筑工地的地基，特別涉及一種抵御地震的建筑地基
背景技術(shù)：
長久以來，傳統(tǒng)的建筑地基形狀多采用較大下底面積的地基基礎(chǔ)，以此提高地基的荷載力，但此結(jié)構(gòu)抗震能力較差，地震時，地基基礎(chǔ)的底面直接承受著地殼斷裂或移位導(dǎo)致的地震波能量的沖擊，底面積越大，直接受沖擊的力度及斷裂、位移的可能性就越大，因此其抗震功效就差，在土方處理相同、使用同樣地基建材的情況下，為了提高建筑地基基礎(chǔ)的抗震能力，還采用較大下底面積的地基基礎(chǔ)，已無法實現(xiàn)預(yù)期的目的，尤其在地震多發(fā)地帶，對其地基基礎(chǔ)提出了更高的抗震要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過改變地基基礎(chǔ)的形狀，來分散地震波對地基基礎(chǔ)的沖擊，從而提聞地基基礎(chǔ)的抗震能力。本實用新型的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。這種抗震地基的特點是包括一整體地基，其特征在于所述整體地基上表面大于下底面，該整體地基中心范圍至周邊范圍強度減弱，其重心落在該整體地基的下底面內(nèi)。所述整體地基由一地基基礎(chǔ)及設(shè)置在所述地基基礎(chǔ)上的承臺體構(gòu)成，該地基基礎(chǔ)的上表面大于下底面，該地基基礎(chǔ)及承臺體的重心落在該地基基礎(chǔ)的下底面內(nèi)。所述地基基礎(chǔ)由一主地基及設(shè)置在該主地基之上的人工換土層構(gòu)成。所述承臺體是一種形似托架之結(jié)構(gòu)。所述地基基礎(chǔ)為一種粧結(jié)構(gòu)。所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁，該群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，在該群樁中心還設(shè)有一主樁柱，該主樁柱的強度大于該群樁內(nèi)其它樁柱的強度，該群樁內(nèi)由所述的主樁柱至群樁周邊的樁柱，其強度減弱。所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁體，該群樁體由一個以上群樁和該群樁體中心范圍內(nèi)的一重心樁柱構(gòu)成，每個群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，該重心樁柱的強度大于該群樁體內(nèi)其它柱柱的強度，該群樁體內(nèi)由所述的重心樁柱至群樁體周邊的樁柱，其強度減弱。所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁單元體，該群樁單元體內(nèi)設(shè)有一個以上群樁單元，在該群樁單元體中心范圍還設(shè)有一重心樁柱，每個群樁單元由一個以上樁柱和置于所述樁柱上的承臺組成，該重心樁柱的強度大于該群樁單元體內(nèi)其它樁柱的強度，該群樁單元體內(nèi)由所述的重心樁柱至周邊的樁柱，其強度減弱。所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁體群，該群樁體群內(nèi)設(shè)有一個以上群樁體，在該群樁體群中心范圍還設(shè)有一主群樁體，所述群樁體內(nèi)設(shè)有一個以上群樁，每個群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，該主群樁體的強度大于該群樁體群內(nèi)其它群樁體的強度，該群樁體群內(nèi)由所述的主群樁體至周邊范圍的群樁體，其強度減弱。[0014]所述群樁群樁體、群樁單元或群樁體群設(shè)置在一上表面大于下底面之緩沖墊層內(nèi)。在所述整體地基、地基基礎(chǔ)、重心樁柱、主樁柱或樁柱的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘或錨桿，土釘或錨桿的一端與整體地基、地基基礎(chǔ)、重心樁柱主樁柱或樁柱的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中。在所述緩沖墊層的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘或錨桿，土釘或錨桿的一端與緩沖墊層的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中。所述群樁、群樁體、群樁單元或群樁體群中的每個樁柱、主樁柱或重心樁柱用圈梁將其固定連接成一閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述緩沖墊層內(nèi)的群樁、群樁體、群樁單元或群樁體群中的每個樁柱、主樁柱或重心樁柱用圈梁將其固定連接成一閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述整體地基或地基基礎(chǔ)是一種上表面大于下底面形似倒階梯狀之圓臺或棱臺體結(jié)構(gòu)。所述地基基礎(chǔ)是一種上表面大于下底面形似倒階梯狀之圓臺或棱臺體結(jié)構(gòu)。本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是本實用新型由于采用了上表面大于下底面的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，且整個地基基礎(chǔ)的重心，始終落在地基基礎(chǔ)中心的下底面范圍內(nèi)，這不僅可以將地震時，對地基基礎(chǔ)下底面沖擊的地震波引向地基基礎(chǔ)的周邊弱化，而且采用了一種形似倒階梯狀之圓臺或棱臺之結(jié)構(gòu)，可在使用同質(zhì)、同量建筑材料制作地基的情況下，增強整體地基與地面之間的摩阻力，提高其應(yīng)力及荷載力。本實用新型施工更安全，工期較短、成本較低，在適合的地質(zhì)情況下為抗震效果更佳的建筑地基。本實用新型的抗震地基具體結(jié)構(gòu)由以下附圖和實施例詳細給出。

圖I是本實用新型的整體地基示意圖之一。圖2是本實用新型的整體地基示意圖之二。圖3是本實用新型群樁結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是本實用新型群樁體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實用新型群樁單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例一如圖I所示，本實用新型的抗震地基，包括一整體地基1，所述整體地基I的空間形狀為上表面大于下底面的形似圓臺或棱臺體10，該整體地基I中心范圍至周邊范圍強度減弱，其重心落在該整體地基I所述的形似圓臺或棱臺體10中心的下底面范圍內(nèi)。在整體基礎(chǔ)的圓臺或棱臺體10的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘15或錨桿16，土釘15或錨桿16的一端與形似圓臺或棱臺體10的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中，使整體基礎(chǔ)得到更好的支護和加固之功效。實施例二如圖2所示，所述整體地基I由一地基基礎(chǔ)2及設(shè)置在所述地基基礎(chǔ)2上的形似托架結(jié)構(gòu)的承臺體3構(gòu)成，地基基礎(chǔ)2由一主地基4及設(shè)置在該主地基4之上的人工換土層14構(gòu)成，該地基基礎(chǔ)2的空間形狀為上表面大于下底面的形似圓臺或棱臺體10，地基基礎(chǔ)2的中心范圍強度最強，其周邊范圍強度較中心減弱，該地基基礎(chǔ)2及承臺體3之重心落在該地基基礎(chǔ)2的所述形似圓臺或棱臺體10的下底面內(nèi)。在地基基礎(chǔ)2的圓臺或棱臺體10的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘15或錨桿16，土釘15或錨桿16的一端與形似圓臺或棱臺體10的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中，使地基基礎(chǔ)2得到更好的支護和加固之功效。該地基基礎(chǔ)2設(shè)置在持力層12內(nèi)或一上表面大于下底面之緩沖墊層內(nèi)，或一部分置于持力層12內(nèi)，另一部分置于軟弱層11或人工換土層14中。實施例三如圖3、4所示，所述地基基礎(chǔ)2由一上表面大于下底面形似倒階梯狀之圓臺或棱臺體之緩沖墊層13及設(shè)置在其內(nèi)的一群樁9構(gòu)成，該群樁9內(nèi)設(shè)有一個以上由鋼筋混凝土制作的樁柱7組成，在該群樁9中心范圍設(shè)有一主樁柱6，由該主樁柱6起始至群樁9的周邊樁柱7，其長度減短、強度減弱。該主樁柱6在該群樁9內(nèi)直徑最粗、長度最長，且強度最大，主樁柱6與該群樁9中設(shè)置在最外圍的樁柱7所圍的空間形似圓臺或棱臺體10，群樁9內(nèi)的樁柱7均設(shè)置在該形似圓臺或棱臺10的范圍內(nèi)，由此使得該主樁柱6下端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積小于主樁柱6接近地面的上端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積，即形似圓臺或棱臺體10空間的上表面大于下底面。該緩沖墊層13及設(shè)置在其內(nèi)的群樁9之重心落在該緩沖墊層13的中心下底面小范圍內(nèi)，為了提高群樁9的整體剛度，由建筑所用鋼材、建材制作的圈梁8將每個樁柱7與主樁柱6固定連接成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在該緩沖墊層13及群樁9內(nèi)之主樁柱6的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘15或錨桿16，土釘15或錨桿16的一端與緩沖墊層13及主樁柱6的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中，使地基基礎(chǔ)2得到更好的支護和加固之功效。實施例四如圖5所示，所述地基基礎(chǔ)2為一群樁體91，該群樁體91是由一個以上的群樁9和設(shè)置在該群樁體91中心的重心樁柱5構(gòu)成，每個群樁9為一個以上由鋼筋混凝土制作的樁柱7和設(shè)置在其中心的主樁柱6組成，由該重心樁柱5起始至各群樁9的主樁柱6及周邊樁柱7，其長度減短、強度減弱。該重心樁柱5在該群樁體91內(nèi)直徑最粗、長度最長，且強度最大，重心樁柱5與該群樁體91中設(shè)置在最外圍的樁柱7所圍的空間形似圓臺或棱臺體10，群樁體91內(nèi)的重心樁柱5、主樁柱6及樁柱7均設(shè)置在該形似圓臺或棱臺10的范圍內(nèi)，由此使得該重心樁柱5下端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積小于重心樁柱5接近地面的上端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積，即形似圓臺或棱臺10空間的上表面大于下底面。該群樁體91的重心落在以重心樁柱5為中心的小范圍內(nèi)，為了提高群樁體91的整體剛度，由建筑所用鋼材、建材制作的圈梁8將每個樁柱7與主樁柱6及重心樁柱5固定連接成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在該重心樁柱5及主樁柱6的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘15或錨桿16，土釘15或錨桿16的一端與重心樁柱5及主樁柱6的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中，使地基基礎(chǔ)得到更好的支護和加固之功效。實施例五如圖6、7所示，所述地基基礎(chǔ)2為一群樁單元體，該群樁單元體內(nèi)設(shè)有一個以上群樁單元92,在該群樁單元體中心范圍還設(shè)有一重心樁柱5,所述群樁單元92由一群樁9和置于所述群樁9上的承臺921組成，每個群樁9為一個以上由鋼筋混凝土制作的樁柱7和設(shè)置在其中心范圍的主樁柱6組成，由該重心樁柱5至各群樁單元92內(nèi)的主樁柱6及周邊樁柱7，其長度減短、強度減弱。該重心樁柱5在該群樁單元體內(nèi)直徑最粗、長度最長，且強度最大，重心樁柱5與該群樁單元體中設(shè)置在最外圍的樁柱7所圍的空間形似圓臺或棱臺體10，群樁單元體內(nèi)的重心樁柱5、主樁柱6及樁柱7均設(shè)置在該形似圓臺或棱臺10的范圍內(nèi)，由此使得該重心樁柱5下端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積小于重心樁柱5接近地面的上端與最外圍各樁柱7之間的徑向連接面積，即形似圓臺或棱臺10空間的上表面大于下底面。該群樁單元體的重心落在以重心樁柱5為中心的小范圍內(nèi)，為了提高群樁單元體的整體剛度，由建筑所用鋼材、建材制作的圈梁8將每個樁柱7與重心樁柱5及主樁柱6固定連接成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在該重心樁柱5及樁柱7的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘15或錨桿
16,土釘15或錨桿16的一端與重心樁柱5及樁柱7的側(cè)面連接,其另一端向下傾斜插入土層中，使地基基礎(chǔ)2得到更好的支護和加固之功效。實施例六所述地基基礎(chǔ)2為一群樁體群(圖中未示)，該群樁體群內(nèi)設(shè)有一個以上群樁體91，在該群樁體群中心范圍還設(shè)有一主群樁體，所述群樁體91內(nèi)設(shè)有一個以上群樁9，每個群樁9內(nèi)設(shè)有一個以上由鋼筋混凝土制作的樁柱7，該主群樁體的強度大于該群樁體群內(nèi)其它群樁體91的強度，該群樁體群內(nèi)由所述的主群樁體至周邊范圍的群樁體91，其強度減弱。主群樁體與該群樁體群中設(shè)置在最外圍的群樁9所圍的空間形似圓臺或棱臺10，群樁體群內(nèi)的樁柱7均設(shè)置在該形似圓臺或棱臺17的范圍內(nèi)，由此使得該主群樁體下端與最外圍的各群樁9之間的徑向連接面積小于主群樁體接近地面的上端與最外圍的各群樁9之間的徑向連接面積，即形似圓臺或棱臺10空間的上表面大于下底面。該群樁體群的重心落在以主群樁體為中心的小范圍內(nèi)，為了提高群樁體群的整體剛度，由建筑所用鋼材、建材制作的圈梁8將每個群樁9與主群樁體中的樁柱7固定連接成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在該地基基礎(chǔ)2內(nèi)各樁柱的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘5或錨桿16，土釘5或錨桿16的一端與各樁柱的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中，使地基基礎(chǔ)2得到更好的支護和加固之功效。本實用新型的抗震地基采用上表面大于下底面，其重心落在所述地基基礎(chǔ)中心的下底面范圍內(nèi)之結(jié)構(gòu)有如下幾個優(yōu)點I)在發(fā)生地震時，由震源產(chǎn)生的地震波向地面輻射，當強大的地震波撞擊上述結(jié)構(gòu)的建筑地基時，由于該地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形似倒置的圓臺或棱臺形，從而使所述的地震波與該地基軟接觸，即該結(jié)構(gòu)的地基會引導(dǎo)地震波順著所述形似圓臺或棱臺的側(cè)面向地面?zhèn)鬟f而減弱，不會出現(xiàn)因大面積地基底面硬接觸而導(dǎo)致建筑地基斷裂或過度位移，該結(jié)構(gòu)可有效將下方的能量向地基基礎(chǔ)周邊釋放，即使土壤液化，整體可能下陷，也不易崩塌，可有效提高抗震效果。2)由于本結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)強度是由中心向周邊遞減，中心強度較高，故建筑中心位置可適當向上興建，提高土地利用率。3)在使用同質(zhì)、同量建筑材料建造地基的情況下，該結(jié)構(gòu)的地基可以使近地面地基的面積大大提高，尤其是采用上表面大于下底面形似倒階梯狀圓臺或棱臺之形狀，可增強地基基礎(chǔ)與地面之間的摩阻力，提高其應(yīng)力及荷載力。4) 土釘墻或錨桿的施工更加安全，土釘或錨桿方向的改變亦可增強其支持和防護的功效，該結(jié)構(gòu)適合地下水位較低或多地震帶的天然地基。5)當?shù)鼗A(chǔ)要求更大時，可以中心范圍的設(shè)計規(guī)模與強度為組合單元，設(shè)置更大、更強之中心結(jié)構(gòu)，使地基基礎(chǔ)不斷向外擴大，滿足更大更強之建筑需求。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于由本實用新型所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求1.一種抗震地基，包括一整體地基，其特征在于所述整體地基上表面大于下底面，該整體地基中心范圍至周邊范圍強度減弱，其重心落在該整體地基的下底面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗震地基，其特征在于所述整體地基由一地基基礎(chǔ)及設(shè)置在所述地基基礎(chǔ)上的承臺體構(gòu)成，該地基基礎(chǔ)的上表面大于下底面，該地基基礎(chǔ)及承臺體的重心落在該地基基礎(chǔ)的下底面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述地基基礎(chǔ)由一主地基及設(shè)置在該主地基之上的人工換土層構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述承臺體是一種形似托架之結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗震地基，其特征在于所述地基基礎(chǔ)為一種樁結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁，該群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，在該群樁中心還設(shè)有一主樁柱，該主樁柱的強度大于該群樁內(nèi)其它樁柱的強度，該群樁內(nèi)由所述的主樁柱至群樁周邊的樁柱，其強度減弱。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁體，該群樁體由一個以上群樁和該群樁體中心范圍內(nèi)的一重心樁柱構(gòu)成，每個群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，該重心樁柱的強度大于該群樁體內(nèi)其它柱柱的強度，該群樁體內(nèi)由所述的重心樁柱至群樁體周邊的樁柱，其強度減弱。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁單元體，該群樁單元體內(nèi)設(shè)有一個以上群樁單元，在該群樁單元體中心范圍還設(shè)有一重心樁柱，每個群樁單元由一個以上樁柱和置于所述樁柱上的承臺組成，該重心樁柱的強度大于該群樁單元體內(nèi)其它樁柱的強度，該群樁單元體內(nèi)由所述的重心樁柱至周邊的樁柱，其強度減弱。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗震地基，其特征在于所述樁結(jié)構(gòu)為一群樁體群，該群樁體群內(nèi)設(shè)有一個以上群樁體，在該群樁體群中心范圍還設(shè)有一主群樁體，所述群樁體內(nèi)設(shè)有一個以上群樁，每個群樁內(nèi)設(shè)有一個以上樁柱，該主群樁體的強度大于該群樁體群內(nèi)其它群樁體的強度，該群樁體群內(nèi)由所述的主群樁體至周邊范圍的群樁體，其強度減弱。
10.根據(jù)權(quán)利要求69中任一項所述的抗震地基，其特征在于所述群樁、群樁體、群樁單元或群樁體群設(shè)置在一上表面大于下底面之緩沖墊層內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的抗震地基，其特征在于在所述整體地基、地基基礎(chǔ)、重心樁柱、主樁柱或樁柱的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘或錨桿，土釘或錨桿的一端與整體地基、地基基礎(chǔ)、重心樁柱、主樁柱或樁柱的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的抗震地基，其特征在于在所述緩沖墊層的側(cè)面，設(shè)有一個以上土釘或錨桿，土釘或錨桿的一端與緩沖墊層的側(cè)面連接，其另一端向下傾斜插入土層中。
13.根據(jù)權(quán)利要求6-9所述的抗震地基，其特征在于所述群樁、群樁體、群樁單元或群樁體群中的每個樁柱、主樁柱或重心樁柱用圈梁將其固定連接成一閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的抗震地基，其特征在于所述緩沖墊層內(nèi)的群樁、群樁體、群樁單元或群樁體群中的每個樁柱、主樁柱或重心樁柱用圈梁將其固定連接成一閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的抗震地基，其特征在于所述整體地基或地基基礎(chǔ)是一種上表面大于下底面形似倒階梯狀之圓臺或棱臺體結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的抗震地基，其特征在于所述地基基礎(chǔ)是一種上表面大于下底面形似倒階梯狀之圓臺或棱臺體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種抗震地基，要解決的技術(shù)問題是通過改變地基基礎(chǔ)的形狀，來分散地震波對地基基礎(chǔ)的沖擊，從而提高地基基礎(chǔ)的抗震能力。該地基基礎(chǔ)為上表面大于下底面之空間形狀，地基基礎(chǔ)的中心范圍強度最強，其周邊范圍強度較中心減弱，其重心落在該地基基礎(chǔ)中心的下底面范圍內(nèi)。該設(shè)計還采用了一種形似倒階梯狀之圓臺或棱臺結(jié)構(gòu)，在使用同質(zhì)、同量建材的情況下，可增大近地面地基的面積，增強整體地基與地面間的摩阻力，提高其應(yīng)力及荷載力。該地基基礎(chǔ)施工更安全，工期較短、成本較低，當?shù)卣饡r可有效將下方的能量向地基周邊釋放，即使土壤液化，整體可能下陷，也不易崩塌。在適合的地質(zhì)情況下為抗震效果更佳的建筑地基。
文檔編號E02D27/14GK202359571SQ20112046812
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者林凱金, 靳濤, 靳笑明 申請人:林凱金, 靳濤, 靳笑明