本發明涉及土地基加固與基礎形式，尤其涉及上板-錨桿-球基礎及其施工方法。

背景技術：

目前，絕大部分基礎為抗壓基礎，即基礎主要承受上部結構施加的豎向荷載且滿足變形和穩定性要求，典型的包括獨立基礎、條形基礎、筏板基礎等。而抗拔基礎主要有大開挖基礎、掏挖擴底基礎、爆擴樁基礎等；無論是大開挖基礎類，還是掏挖擴底基礎類、爆擴樁基礎類的施工均有較大難度，而且均存在著工程量大、耗時長、成本高，對環境造成較大破壞，但能夠提供的抗力有限、加固效果不夠理想等問題，土地基條件下上述問題更加突出，且土地基的大變形和基礎的穩定性成為必須解決的關鍵問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種減小對土地基擾動，且提高抗壓、抗拔強度，并優化荷載傳遞機制，同時減小土地基變形的上板-錨桿-球基礎。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供該上板-錨桿-球基礎的施工方法。

為解決上述問題，本發明所述的上板-錨桿-球基礎，其特征在于：它包括一個嵌入土地基中且上表面與地面平齊的上板、一根或多根錨桿及與所述錨桿相配套的墊板和錨板；所述上板為多邊形，其中心設有一個錨桿孔ⅰ；所述墊板中心設有一個錨桿孔ⅲ；所述錨桿包括桿體及與所述桿體底端鉸接的數根支桿；數根所述支桿捆綁裝有雷管的條形抗水炸藥，二者如一體其軸線與所述桿體軸線一致；所述錨桿的底端及數根所述支桿均被錨固，其頂端分別穿過所述上板對應位置的所述錨桿孔ⅰ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。

所述土地基為淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

所述上板上設有固定件。

所述墊板上開有一注漿孔。

所述上板的每個角均設有一個錨桿孔ⅱ；且所述錨桿的頂端分別穿過所述上板對應位置的所述錨桿孔ⅱ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板連接到一起。

所述上板的中心設有一個錨桿孔ⅰ，且每個角設有一個錨桿孔ⅱ；所述錨桿的頂端分別穿過所述上板對應位置的所述錨桿孔ⅰ和所述錨桿孔ⅱ，并穿過所述墊板的所述錨桿孔ⅲ與所述錨板（8）連接到一起。

如上所述的上板-錨桿-球基礎的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對應上板的中心錨桿孔ⅰ及每個角的錨桿孔ⅱ在土地基中打孔，且中心孔深，而每個角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過所述步驟⑵所得的孔置于處理所述土地基的預定深度，然后用水泥漿沖切所述土地基，同時旋轉并提升所述注漿管，固結后形成水泥土圓柱體；

⑷以形成的所述水泥土圓柱體為所述上板支點，按設計要求開挖澆筑所述上板的凹坑；

⑸按設計要求沿形成的所述水泥土圓柱體的軸按下述三種情況設置鉆孔；

ⅰ對應所述上板中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個孔；

ⅱ對應所述上板每個角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個孔；

ⅲ對應所述上板中心的錨桿孔ⅰ和每個角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個孔，且中心孔深和每個角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~100g，第二次裝藥量100~200g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對每個所述水泥土圓柱體中的所述鉆孔的孔底實施爆破，直至孔底擴成空腔；

⑺測定孔底空腔的大小，具體為：

①準備好長度大于所述鉆孔深度的不同長度的測繩和長度相當于設計所述孔底空腔直徑的木棍；

②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測繩上標上尺寸標記；

③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入所述孔底空腔內并上下提動，當木棍一端卡著所述孔底空腔壁，且兩測繩上的尺寸標記一致時，木棍即處于水平位置，此時的木棍長度即為所述孔底空腔直徑；

⑻按設計要求澆筑所述上板；

⑼以裝有雷管的條形抗水炸藥為核心，將與錨桿桿體底端鉸接的數根支桿捆綁在其周圍，并使其中心線與所述桿體軸線一致；

⑽將所述錨桿桿體帶有的所述抗水炸藥通過所述上板的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對應所述水泥土圓柱體中所述鉆孔孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁向所述鉆孔內注漿，使注漿體完全充填空腔；

⑿待所述注漿體固結后施加預應力并鎖定所述錨桿頂端于錨板上；

⒀通過所述墊板上的注漿孔對所述鉆孔內再次充填所述注漿體至所述注漿孔上口，同時澆鑄裂隙注漿體于土地基裂隙。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、首先，本發明中炸藥爆炸所產生的爆轟氣體對鉆孔孔底強烈地沖擊壓縮，致使鉆孔底周圍土地基被粉碎，形成大小足夠的空腔，通過注漿形成帶底端鋼筋混凝土擴大頭的錨固體，所提供的錨固力可足以達到使上部結構穩定；其二，炸藥爆炸所產生的爆轟氣體對鉆孔孔底土地基強烈作用，使孔底周圍土地基得到壓縮，同時將土地基中的裂隙推開，充填注漿體后將改善和提高內部土地基（鉆孔底部周圍土地基）的物理力學性能；其三，通過將錨桿桿體底端支桿帶有的炸藥置于鉆孔孔底空腔并起爆炸藥，爆炸作用強力驅動錨桿桿體上升和底端與之鉸接的支桿繞鉸支散開，隨后在向下的重力作用下錨桿桿體和其底端支桿均下落，當底端支桿接觸到孔底空腔壁時便停止下落，數根支桿張開地支撐于孔底空腔上，之后通過對整個孔底空腔注漿，形成鋼筋混凝土球形擴大頭，并施加預應力和再次注漿，構建起全方位、立體、復合錨固。

2、本發明結構簡單，根本改變了施工和基礎形式，顯著地節約了投資，減少了棄土，使環境得到保護。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發明過三錨桿軸的截面圖。

圖2為本發明的俯視圖。

圖3為本發明錨桿起初過錨桿軸的截面圖。

圖4為本發明錨桿起初裝藥段橫截面示意圖。

圖中：1—土地基2—注漿體3—鉆孔4—錨桿5—土地基裂隙6—上板7—墊板8—錨板9—裂隙注漿體10—雷管11—支桿12—抗水炸藥13—注漿孔14—鉆孔壁15—孔底空腔16—固定件17—地面18—水泥土圓柱體。

具體實施方式

如圖1~4所示，上板-錨桿-球基礎，它包括一個嵌入土地基1中且上表面與地面17平齊的上板6、一根或多根錨桿4及與錨桿4相配套的墊板7和錨板8。

上板6為多邊形（多邊形包括三角形、四邊形、…），其中心設有一個錨桿孔ⅰ；墊板7中心設有一個錨桿孔ⅲ；錨桿4包括桿體及與桿體底端鉸接的數根支桿11；數根支桿11捆綁裝有雷管10的條形抗水炸藥12，二者如一體其軸線與桿體軸線一致；錨桿4的底端及數根支桿11均被錨固，其頂端分別穿過上板6對應位置的錨桿孔ⅰ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

其中：土地基1為淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一種或多種。

上板6上設有用于與上部結構連接的固定件16。

墊板7上開有一注漿孔13。

上板6的每個角均設有一個錨桿孔ⅱ；且錨桿4的頂端分別穿過上板6對應位置的錨桿孔ⅱ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

上板6的中心設有一個錨桿孔ⅰ，且每個角設有一個錨桿孔ⅱ；錨桿4的頂端分別穿過上板6對應位置的錨桿孔ⅰ和錨桿孔ⅱ，并穿過墊板7的錨桿孔ⅲ與錨板8連接到一起。

該上板-錨桿-球基礎的施工方法，包括以下步驟：

⑴平基，即將選定位置整平；

⑵對應上板6的中心錨桿孔ⅰ及每個角的錨桿孔ⅱ在土地基1中打孔，且中心孔深，而每個角的孔淺；

⑶將帶有噴嘴的注漿管通過步驟⑵所得的孔置于處理土地基1的預定深度，然后用水泥漿沖切土地基1，同時旋轉并提升注漿管，固結后形成水泥土圓柱體18；

⑷以形成的水泥土圓柱體18為上板6支點，按設計要求開挖澆筑上板6的凹坑；

⑸按設計要求沿形成的水泥土圓柱體18的軸按下述三種情況設置鉆孔3；

ⅰ對應上板6中心的錨桿孔ⅰ位置鉆一個孔；

ⅱ對應上板6每個角的錨桿孔ⅱ位置鉆一個孔；

ⅲ對應上板6中心的錨桿孔ⅰ和每個角的錨桿孔ⅱ位置均鉆一個孔，且中心孔深和每個角的孔淺；

⑹按第一次裝藥量50~100g，第二次裝藥量100~200g，第三次裝藥量200~400g，…，裝藥量逐次遞增對每個水泥土圓柱體18中的鉆孔3的孔底實施爆破，直至孔底擴成空腔；

⑺測定孔底空腔15的大小，具體為：

①準備好長度大于鉆孔3深度的不同長度的測繩和長度相當于設計孔底空腔15直徑的木棍；

②將兩根測繩的一端分別系在木棍兩端頭，并在測繩上標上尺寸標記；

③提著系著木棍的兩根測繩的另一端將木棍送入孔底空腔15內并上下提動，當木棍一端卡著孔底空腔15壁，且兩測繩上的尺寸標記一致時，木棍即處于水平位置，此時的木棍長度即為孔底空腔15直徑；

⑻按設計要求澆筑上板6；

⑼以裝有雷管10的條形抗水炸藥12為核心，將與錨桿4桿體底端鉸接的數根支桿11捆綁在其周圍，并使其中心線與桿體軸線一致；

⑽將錨桿4桿體帶有的抗水炸藥12通過上板6的錨桿孔ⅰ及錨桿孔ⅱ置于對應水泥土圓柱體18中鉆孔3孔底，即刻起爆炸藥；

⑾沿鉆孔壁14向鉆孔3內注漿，使注漿體2完全充填空腔；

⑿待注漿體2固結后施加預應力并鎖定錨桿4頂端于錨板8上；

⒀通過墊板7上的注漿孔13對鉆孔3內再次充填注漿體2至注漿孔13上口，同時澆鑄裂隙注漿體9于土地基裂隙5。

本發明適用于土地基，但不限于土地基，可對其方法和步驟稍做調整即可用于巖石和堅硬土地基。