[发明专利]搅拌成槽插入式预制组合箱基础结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种搅拌成槽插入式预制组合箱基础结构及施工方法，属于地基基础领域。本发明基于封闭空间土体的压缩性小、承载性能好的原理，利用三轴搅拌桩机等搅拌机械在软土地基中搅拌，从而使地基土体松软，最后插入预制混凝土组合构件形成封闭的桶(箱)式基础。这种基础型式能极大发挥闭合范围土体的承载作用，从而减少地基沉降，提高地基承载力，同时相对于单桩基础有较好的抗震性能。施工方法简单可靠，技术成熟，适用工况广泛，受现场施工条件影响小，相同条件下能大大节省混凝土用量。

技术领域

本发明属于地基基础领域，具体涉及一种预制混凝土组合式新型基础的设计及施工方法。

背景技术

目前在建筑行业中应用最为广泛的基础为桩基础，桩基础按施工方式主要分为钻孔灌注桩、预制桩，其中钻孔灌注桩一般承载力较大，可达到1000-2000kN，但施工方法复杂，所需工期较长，施工费用高，且对施工质量的要求高，一般作为承载力要求高的大型建筑的基础。预制桩，特别是预制管桩的应用更为广泛，但承载力一般较小，一般在400-500kN范围内，且按打设方式可分为静压施工和打桩机施工。打桩机施工产生巨大噪音，在城市施工中带来不便，而静压桩施工设备昂贵，场地要求较高，两者在坚硬地层常常出现无法压桩，或断桩等问题。由此可见，虽然两种桩基均具有各自的优势，但也各自存在缺陷。

为此，结合已有桩基的特点，设计出一种新型基础和配套施工方法，能够弥补钻孔灌注桩施工复杂、预制桩承载力小的缺陷，可以从以下两方面考虑：

第一，传统桩基的承载力由两部分组成，即桩侧摩阻力和桩端阻力，在不增加混凝土用量的情况下，可以通过改变基础形状来增加基础与土的接触面积，从而增加地基承载力。

第二，地基承载力一般由基础和土体两部分组成，传统桩基础的承载力基本由桩基承担，桩间土发挥的作用很小。提高土体本身发挥的作用，可以在不增加混凝土用量的情况下提高地基整体承载力。由于封闭空间的土体压缩性小，固结慢，其承载作用相对于开放土体大大提高，可通过利用封闭空间土体的作用来提高地基整体承载能力。

发明内容

考虑到地基土的承载作用发挥得不够，可以通过封闭土体来提高地基整体承载力，需要设计一种可以使土体被封闭的基础形式；同时，考虑到新型基础异形界面不易打入土体，因此需要设计一种对应于新型基础的施工方法。本发明的目的就在于解决现有的地基基础承载力不足、施工不便的缺陷，并提供一种搅拌成槽插入式预制组合箱基础结构。

本发明解决具体技术问题采用的技术方案是：

一种搅拌成槽插入式预制组合箱基础结构，其包括若干个嵌入地基中的搅拌桩，所有的搅拌桩在地平面上沿矩形周向排列，且相邻的搅拌桩相互咬合衔接，形成首尾相接的地下连续槽结构；所述的地下连续槽结构中垂直地面插有预制混凝土整体结构，所述预制混凝土整体结构由预制母件和预制公件组成，预制公件与预制母件扣合装配，呈无底无盖的箱型；所述预制混凝土整体结构的侧壁和搅拌桩边界的地基土之间均填充有水泥土作为过渡层，预制混凝土整体结构顶部浇筑有承台。

作为优选，所述的预制母件和预制公件的横截面均呈半方形，预制母件末端有两条相同的矩形槽，预制公件末端有两条相同的矩形卡齿；预制母件和预制公件装配状态下，所述的矩形卡齿沿垂直地面方形扣入所述矩形槽中，且预制公件和预制母件的水平方向相对位移被限制。

作为优选，所述的预制混凝土整体结构的横截面呈方形。

作为优选，所述的承台呈方形。

作为优选，所述的承台尺寸大于预制混凝土整体结构的横截面。

作为优选，所述预制混凝土整体结构为钢筋混凝土预制结构。

本发明的另一目的在于提供一种上述任一方案所述基础结构的施工方法，其步骤如下：