[实用新型]抗浮地坑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地下水位较浅时的地下中空构筑物抗浮地坑结构，属于用于地下水位较浅时的地下中空构筑物抗浮的技术领域。

背景技术

地坑类中空构筑物是工业厂房中常见的一种地下式构筑物，可用做蓄水或地下式泵房。由于是地下中空式构筑物，当地下水位较浅时，就就会难以避免地产生较大浮力，其受力状态如图1所示，地坑自重为G，水的上浮力为F，若上浮力F大于其自重G时，地坑将发生上浮，并且当各部位的上浮速度不一致时，还会导致地坑发生开裂甚至破坏。为解决这一问题，传统的处理方法一般有两种：一种是简单的增加结构自重，即G值，但这样势必造成材料的浪费；另一种就是将其设计成底部配置有抗浮桩的地坑结构。通过桩侧的摩擦力及桩底的锚拉力抵抗上浮力。而传统的抗拔桩往往为直径600mm以上的大直径预制或人工挖孔现浇桩，如图2所示，采用这种方法需要大型机械或人工开挖成孔，材料用量较大，费时费力，施工中的节点构造也较为复杂，施工人员易出现人身安全问题，而且往往还需在桩顶设置桩顶梁，耗时费材。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于：提供一种新的抗浮地坑结构，该地坑制作容易，成本较低，工艺简单，不需使用大型成孔设备，避免人工开挖成孔时对施工者人身安全所潜在的威胁，并且在相同的材料用量下能提供更高的抗浮力。

本实用新型是这样构成的：它包括地坑，在地坑下面设置抗浮桩，抗浮桩为根式钢筋砼现浇结构。

抗浮桩长度H≥5m。

抗浮桩桩顶锚入地坑的底部尺寸h≥200mm。

抗浮桩中含有横向钢筋和桩箍筋。

钢筋的最小构造配筋为4根，其直径不小于14mm。

桩箍筋的直径为6～8mm，间距为200～400mm。

抗浮桩中钢筋砼的细石砼等级≥C25。

在地坑底部布置的小直径根式钢筋砼现浇抗浮桩由于其直径很小，使用时又常常以群桩型式使用，形似于植物的根部，因此可将其称为根式砼桩。在相同砼用量的情况下，将大直径桩改为根式桩后，其所能提供的桩侧阻可成倍增加。(例如一根直径600mm的传统桩与9根直径200mm的根式桩砼用量相同，但改为9根直径200mm的根式桩后其侧面积却是单根600mm桩的3倍。)设计时应先分别计算出地坑的自重G及所受的上浮力F值，若G＜F，或G/F值小于规范规定的安全值，则可按本实用新型方法在设计时在地坑底设置根式抗浮桩，地坑抗浮力不足部分由根式抗浮桩提供，在确定桩长、桩径后即可根据地勘报告中的相关参数计算出需要配置的根式抗浮桩的根数。当然，在地勘阶段，还应首先通过地勘判定抗浮地坑底部无淤泥土层的存在。它应用于拟建的地坑等地下中空构筑物下部土层无淤泥质土的地基情况。

本实用新型的有益效果是：通过将传统抗浮地坑底部大直径钢筋砼桩改为本抗浮地坑结构后，可以使坑底桩的成桩工艺变得十分简单，避免了大型成孔机械设备的使用，仅需采用简单钻孔小机械即可，同时也消除了人工开挖成孔时对施工者人身安全所潜在威胁。同时，与传统抗浮地坑相比，在相同材料用量的情况下，由于桩侧面积大幅增加，地坑抗浮能力可大大提高。

附图说明

图1为不设抗拔桩的地坑受力状态示意图，图中G为地坑自重，F为水的上浮力；

图2为传统的大直径钢筋砼桩及地坑示意图；图中1为地坑，2为坑底布置的传统大直径钢筋砼抗拔桩，3为桩顶梁；

图3为本实用新型的结构示意图；图中1为地坑，5为根式抗浮桩；

图4为图3中的A朅剖视图，4为横向钢筋，6为桩箍筋。

具体实施方式

本实用新型的实施例：采用本实用新型的地坑时，可按如下步骤进行：

第一，通过对地坑的受荷计算，可分别得出G及F值，当G/F＜1.3时，表明其抗浮力不满足要求，需要配置抗浮桩；

第二，通过地勘确定其底部各土层分布情况，包括各土层的力学指标，并判断其底部是否有淤泥质土层的存在，若无，则可采用本结构进行设计；

第三，在第一步中抗浮承载力不足部分即为根式抗浮桩所承担的荷载，根式抗浮桩应满足下述构造要求：

根式抗浮桩的桩径d为80~200mm，桩间距B≥5d，

②根式抗浮桩的桩长H≥5m，

③根式抗浮桩的竖向受力筋不小于4×φ14，箍筋为φ6～8间距200～400mm，细石砼等级≥C25，

④桩顶锚入地坑底部尺寸≥200mm，