一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法技术

本发明专利技术属于水利水电技术领域，尤其是涉及一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法。本发明专利技术所提供的适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法使得大型超高速离心机在运行期间的主机振动与基础结构的自振频率差异在30%以上，通过布置大质量混凝土块体、端部嵌入至大质量混凝土块体的多个桩基、第一隔振缝、第二隔振缝能够将大型超高速离心机在运行期间的最大振幅和基础结构的自振频率处于安全范围，并且不会出现共振现象，并且还能够有效地控制大型超高速离心机运行期间对周围建筑的影响。

A large super high speed centrifuge foundation suitable for soft foundation and its implementation method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法
本专利技术属于水利水电
，尤其是涉及一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法。
技术介绍
大型超高速离心机是研究岩土体和地球深部物质大时空演变、加速物质相分离的必不可少的试验手段。大型超高速离心机试验装置是重要基础设施，可以为涉及时间尺度的试验模拟提供试验条件，如深地工程与环境、地质过程、合金材料等。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于，针对最大加速度达到1000~1750g的大型超高速离心机，提供一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案来实现：一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述适用于软弱地基的大型超高速离心机基础包括地下连续墙，所述地下连续墙沿着大型超高速离心机的外围一定距离布置，所述地下连续墙所围绕的空间内从上至下依次布置大型超高速离心机、大质量混凝土块体以及端部嵌入至大质量混凝土块体的多个桩基；所述地下连续墙外围的一定距离设置间隔适用于软弱地基的大型超高速离心机基础和周围基础的第一隔振缝；布置大质量混凝土块体的目的在于降低大型超高速离心机运行期的结构振动响应。在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：作为本专利技术的优选技术方案：所述地下连续墙与大型超高速离心机之间的空间内所布置的设备间与大型超高速离心机之间设有间隔设备间和大型超高速离心机的第二隔振缝。作为本专利技术的优选技术方案：所述第一隔振缝内填充硬质橡胶材料。作为本专利技术的优选技术方案：所述第二隔振缝内填充硬质橡胶材料。本专利技术的第二个目的在于，针对最大加速度达到1000~1750g的大型超高速离心机，提供一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础的实施方法。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案来实现：一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础的实施方法，其特征在于，所述适用于软弱地基的大型超高速离心机基础的实施方法包括如下步骤：（1）首先，对选定场址进行详细的地质勘查，确定桩基所在持力层的波速和承载力参数，要求桩基所在持力层的波速不低于800m/s，承载力不得低于800kpa，平均单轴抗压强度不低于3MPa，以上三个条件需要同时满足，否则选择其他场址；（2）通过计算复核基础的自振频率和振动响应，要求自振频率大于大型超高速离心机最大运行频率的1.3倍，并且要求大质量混凝土块体的振动水平和竖向的振动位移小于0.05mm，若计算不满足要求，则加厚大质量混凝土块体的厚度，直至大型超高速离心机的自振频率和振动响应满足上述要求；（3）对大型超高速离心机的外围一定距离布置的地下连续墙进行施工，完成地下连续墙所围绕的空间内底部的桩基的施工和桩基上部大质量混凝土块体的浇筑；（4）在大型超高速离心机和设备间之间布置第二隔振缝，并在第二隔振缝内填充硬质橡胶材料，厚度不小于1cm；（5）在地下连续墙外围的一定距离布置第一隔振缝，并在第一隔振缝内填充硬质橡胶材料，厚度不小于10cm。本专利技术提供一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础及实施方法，使得大型超高速离心机在运行期间的主机振动与基础结构的自振频率差异在30%以上，通过布置大质量混凝土块体、端部嵌入至大质量混凝土块体的多个桩基、第一隔振缝、第二隔振缝能够将大型超高速离心机在运行期间的最大振幅和基础结构的自振频率处于安全范围，并且不会出现共振现象，并且还能够有效地控制大型超高速离心机运行期间对周围建筑的影响。附图说明图1为本专利技术所提供的适用于软弱地基的大型超高速离心机基础的平面布置图；图2为图1中A-A剖面的示意图。具体实施方式参照附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地描述。如图1-2所示，整个适用于软弱地基的大型超高速离心机基础均处于地表以下，该适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，包括地下连续墙2，地下连续墙2沿着大型超高速离心机1的外围一定距离布置，地下连续墙2所围绕的空间内从上至下依次布置大型超高速离心机1、大质量混凝土块体3以及端部嵌入至大质量混凝土块体3的多个桩基4；地下连续墙2外围的一定距离设置间隔适用于软弱地基的大型超高速离心机基础1和周围基础的第一隔振缝5，第一隔振缝5内填充硬质橡胶材料。地下连续墙2与大型超高速离心机1之间的空间内所布置的设备间6与大型超高速离心机1之间设有间隔设备间6和大型超高速离心机1的第二隔振缝7，第二隔振缝7内填充硬质橡胶材料，第二隔振缝7形成为围绕大型超高速离心机1的环形结构。具体地，通过以下方案实施：（1）首先，对选定场址进行详细的地质勘查，确定桩基所在持力层的波速和承载力参数，要求桩基所在持力层的波速不低于800m/s，承载力不得低于800kpa，平均单轴抗压强度不低于3MPa，以上三个条件需要同时满足，否则选择其他场址，具体地，参照图1，若地层①②③④为软土、极软岩地层，则桩基4需要进入持力层④至少6m深度，并且地层④的波速不应低于800m/s，地层④的承载力不低于900kpa，地层④的平均单轴抗压强度不低于3MPa。（2）通过计算复核基础的自振频率和振动响应，要求自振频率大于大型超高速离心机最大运行频率的1.3倍，并且要求大质量混凝土块体的振动水平和竖向的振动位移小于0.05mm，若计算不满足要求，则加厚大质量混凝土块体的厚度，直至大型超高速离心机的自振频率和振动响应满足上述要求；（3）对大型超高速离心机的外围一定距离布置的地下连续墙进行施工，完成地下连续墙所围绕的空间内底部的桩基的施工和桩基上部大质量混凝土块体的浇筑，即是：沿着大型超高速离心机的的外围10~15m布置地下连续墙，地下连续墙伸入地层④的深度不少于8m，地下连续墙的厚度不小于0.8m；（4）在大型超高速离心机和设备间之间布置第二隔振缝，并在第二隔振缝内填充硬质橡胶材料，厚度不小于1cm；（5）在地下连续墙外围的一定距离布置第一隔振缝，这里为间隔15m，并在第一隔振缝内填充硬质橡胶材料，厚度不小于10cm。上述具体实施方式用来解释说明本专利技术，仅为本专利技术的优选实施例，而不是对本专利技术进行限制，在本专利技术的精神和权利要求的保护范围内，对本专利技术作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述适用于软弱地基的大型超高速离心机基础包括地下连续墙，所述地下连续墙沿着大型超高速离心机的外围一定距离布置，所述地下连续墙所围绕的空间内从上至下依次布置大型超高速离心机、大质量混凝土块体以及端部嵌入至大质量混凝土块体的多个桩基；所述地下连续墙外围的一定距离设置间隔适用于软弱地基的大型超高速离心机基础和周围基础的第一隔振缝。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述适用于软弱地基的大型超高速离心机基础包括地下连续墙，所述地下连续墙沿着大型超高速离心机的外围一定距离布置，所述地下连续墙所围绕的空间内从上至下依次布置大型超高速离心机、大质量混凝土块体以及端部嵌入至大质量混凝土块体的多个桩基；所述地下连续墙外围的一定距离设置间隔适用于软弱地基的大型超高速离心机基础和周围基础的第一隔振缝。


2.根据权利要求1所述的适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述地下连续墙与大型超高速离心机之间的空间内所布置的设备间与大型超高速离心机之间设有间隔设备间和大型超高速离心机的第二隔振缝。


3.根据权利要求2所述的适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述第二隔振缝内填充硬质橡胶材料。


4.根据权利要求1所述的适用于软弱地基的大型超高速离心机基础，其特征在于，所述第一隔振缝内填充硬质橡胶材料。


5.一种适用于软弱地基的大型超高速离心机基础的实施方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚卫江，周勇，黄维，郭德昌，周光辉，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33