[00129198]一种滤波型垫层隔震的地基处理方法

一、课题来源 建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土垫层法来处理,即将基础下一定深度内的软弱土层挖去,然后回填上无侵蚀性的强度较高而压缩性较低的散体材料,如砂、碎石、素土、灰士等,分层夯实后作为地基的持力层。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层与低洼区域的填筑。换土垫层法能够提高持力层的强度、减少地基的变形量、加速软土层的排水固结、防止冻胀等,但在地基处理过程中未考虑地震对建筑的影响。我国位于世界两大地震带-环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育。而地震多发生在新疆、云南、甘肃、四川等西部村镇地区,村镇民居、学校、医院、办公楼建筑为代表的普通房屋往往造价较低,抗震性能差。地震的破坏性为广大村镇带来了严重的经济损失并且阻碍了村镇的发展,随着新农村建设的推进,村镇建筑的要求全面提高,村镇建筑的抗震能力受到各方的关注。 二、研究目的及意义 多层建筑隔震中较为传统的应用是基础隔震技术,其基本思想是通过建设建筑物底面与基础顶面的隔震消能装置,分离上下部结构,通过延长建筑物的振动周期,吸收并消耗地震能量。但由于该隔震技术造价昂贵,城市一些新建的重要多层建筑（如医院、学校）使用基础隔震技术,而村镇经济的发展和消费水平比较低,基础隔震技术的运用和推广受到阻碍。因此提出适用于低、多层建筑的低廉隔震方法非常必要。 三、主要论点及依据 本发明公开一种滤波型垫层隔震的地基处理方法,涉及土木工程技术领域,包括以下步骤：将基础下一定深度内的软弱土层挖去,用于铺设垫层,垫层包括N个薄层,各个薄层的材料为砂、碎石、素土和灰土中的一种,相邻的薄层的材料不同,各个薄层的厚度相同;薄层的厚度为0.3~0.6m,首先确定各个薄层的材料,再根据上部建筑物的自振周期,通过调整各个薄层的厚度和密实度,使得地表的振幅响应值满足设计需求;然后进行各个薄层的填筑和压实,达到各个薄层预定的密实度和厚度;填筑并压实各个薄层之后,在垫层上方填入回填土。该方法结构合理,施工简单,造价低廉,可有效提高垫层和基础的减震防灾性能,并且不改变传统施工方法。 四、创见与创新 本实施例提供的滤波型垫层隔震的地基处理方法,利用多个薄层2对地震波的反射和透射,使地震波在多个薄层2中经受不同次数的反射和透射之后形成单波叠加的结果;利用相邻的两个薄层2的分界面不同,多个薄层2对其中形成的反射波或透射波形成一个线性滤波器,根据上部建筑物的自振周期,通过调整各薄层2的厚度和密实度,使得地震波中对建筑物影响较大的频率段在经过垫层消除,从而能够起到有效地隔震作用。可见,本实施例中的处理方法施工简单,结构合理,造价低廉,可有效提高垫层和基础的减震防灾性能,并且不改变传统施工方法。 五、社会经济效益,存在的问题 本项目还未进行企业实际应用,暂未产生经济效益。