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      一種能充分利用地下室空間的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法

      文檔序號(hào):9321960閱讀:611來(lái)源:國(guó)知局
      一種能充分利用地下室空間的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及一種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法,屬于建 筑施工和房屋建筑領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 隨著城市化進(jìn)程步伐的加快,中心城區(qū)的建筑物建設(shè)高度越來(lái)越高,建筑物的地 下室向著更深、更大發(fā)展,而地質(zhì)條件卻越來(lái)越差,基坑工程周邊環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。中心城 區(qū)的基坑工程可利用的土地資源越來(lái)越少,然而在現(xiàn)有的土地資源內(nèi)如何能最大限度的利 用是開(kāi)發(fā)商們共同最求的目標(biāo)。目前,我國(guó)常采用的支護(hù)方案有:放坡開(kāi)挖、土釘墻支護(hù)、 粧錨支護(hù),水泥土重力式擋墻、排粧加內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、雙排粧等支護(hù)方式。放坡開(kāi)挖、土釘墻支 護(hù)、粧錨支護(hù)在中心城區(qū)所需要的支護(hù)空間過(guò)大,往往無(wú)法采用。對(duì)于含有多層地下室的基 坑工程,采用懸臂式單排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)不能滿足基坑變形的要求;懸臂式雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)剛 度大但適應(yīng)深度有限;普通排粧加內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)高、施工周期長(zhǎng)、且地下室空間利用 率不夠。因此,使用傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)有一定的局限性。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 為了更好的解決上述問(wèn)題,同時(shí)使地下室空間能夠得到充分的利用,本發(fā)明提供 了一種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法。
      [0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu),由前排粧 1、后排粧2、冠梁I3、冠梁II4、連梁I5、止水帷幕粧6、地下室7、工程粧8、素混凝土 9、分 層夯實(shí)填土 10、負(fù)一層地下室底板12、負(fù)二層地下室底板13、連梁II14組成;其中前排粧 1粧頂設(shè)有冠梁I3,后排粧2的粧頂設(shè)有冠梁II4,前排粧1和后排粧2粧頂通過(guò)連梁I5 連接,后排粧2粧后土體中設(shè)有止水帷幕粧6,場(chǎng)地整平后按設(shè)計(jì)施工所有工程粧8,在切除 后的前排粧1粧頂澆筑一道連梁II14,連梁II14與負(fù)一層地下室底板12整體澆筑,在前排 粧1與負(fù)二層地下室外墻間充填分層夯實(shí)填土 10,在前排粧1與負(fù)二層地下室底板13間充 填素混凝土 9。
      [0005] 所述前排粧1和后排粧2的粧體平面布置呈矩形或"丁"字形陣列排布且彼此間 隔排布。
      [0006] -種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法,所述施工步驟如下: Step1、根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件和基坑安全穩(wěn)定計(jì)算分析的要求,確定排粧的粧長(zhǎng)、粧徑和 粧間距,確定支撐的間距、截面尺寸和布置形式;對(duì)排粧和支撐體系的截面強(qiáng)度及配筋進(jìn)行 設(shè)計(jì);確定冠梁的截面尺寸及配筋量;確定基坑開(kāi)挖施工工序; Step2、根據(jù)單排粧的粧身剛度按等剛度代換原理代換成雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu),雙排粧中后 排粧的位置根據(jù)基坑開(kāi)挖的范圍及建筑紅線的位置確定,并保證前后排粧的排距為3~5倍 的排粧直徑(粧身材料總用料得到了大幅度的減少); Step3、根據(jù)施工要求,經(jīng)場(chǎng)地平整后,在設(shè)定標(biāo)高上施工完所有工程粧8 ; St印4、施工止水帷幕粧6,粧型由設(shè)計(jì)、及止水要求確定; Step5、施工后排粧2,粧型由設(shè)計(jì)確定; Step6、施工前排粧1,粧型由設(shè)計(jì)確定; Step7、施工冠梁I3、冠梁II4、連梁I5、連梁II14,使整個(gè)支護(hù)體系形成一個(gè)整體,各 部分協(xié)同受力變形; StepS、按工況分層分段開(kāi)挖并設(shè)計(jì)各層支撐體系,直至開(kāi)挖到基坑坑底; Step9、澆筑地下室底板,并往上施工地下室結(jié)構(gòu)并拆除各道支撐體系,直至澆筑負(fù)一 層地下室底板12前; SteplO、分段拆除第一道內(nèi)支撐、前排粧1、冠梁I3及連梁I5,并清除前后排粧粧間 土體;將負(fù)一層地下室底板12分段澆筑至距離后排粧2為lm的位置處并澆筑地下室外墻 至地面,其中地下室結(jié)構(gòu)可采用前排粧作為傳力體系也可采用懸挑梁15作為豎向傳力體 系;按上述過(guò)程分段施工直至整個(gè)地下室施工完成。
      [0007] 地下室結(jié)構(gòu)采用前排粧作為傳力體系時(shí),外延的地下室與原有地下室連接部位須 設(shè)有一道沉降縫11 (避免不均勻沉降造成外延部分的地下室結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,前排粧不僅要 滿足作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)抗彎承載力的要求,而且要滿足作為傳力體系時(shí)的抗壓承載力和豎向 沉降變形的要求)。所述前排粧1的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為大于等于后排粧2長(zhǎng)度。
      [0008] 地下室結(jié)構(gòu)采用懸挑梁15作為豎向傳力體系時(shí),懸挑梁15的截面尺寸和間距應(yīng) 根據(jù)外延地下室結(jié)構(gòu)的荷載大小計(jì)算確定。
      [0009] 若確定采用直徑為d的單排支護(hù)粧結(jié)構(gòu),將單排粧結(jié)構(gòu)按等剛度原理代換 成雙排粧結(jié)構(gòu),假設(shè)雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)的前后排粧的直徑相等,且代換后的支護(hù)粧直 徑為D,取支護(hù)粧的排距為4D,按等剛度原理則:EI_=EIS (其中,支護(hù)粧均為鋼 筋混凝土粧,單排粧與雙排粧的彈性模量E相等),得到Jid4/64 = 2Jy2dA(其中 y= 2D、A=JrD2/4),解得D=d/2:|。則雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)的前后排粧截面面積和為: 八《=2*^02/4=2:1!_/2萬(wàn)) 2/4=31(}2/16=八#/ 4。取雙排粧的粧長(zhǎng)與單排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)的粧長(zhǎng)相 等,則在同等剛度條件下,雙排粧混凝土用量?jī)H為單排粧的1/4,其經(jīng)濟(jì)性非常可觀。
      [0010] 本發(fā)明的有益效果是: 1、對(duì)于深大基坑工程,特別是含有兩層地下室以上的基坑工程,目前單排粧結(jié)合內(nèi)支 撐支護(hù)形式成為了主流,然而單排粧的剛度較小,隨著基坑深度的增加,要控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的 水平位移,那么勢(shì)必會(huì)增大支護(hù)粧的直徑、縮小支撐的水平和豎向間距、增大支撐結(jié)構(gòu)的截 面尺寸等,大幅度的增加了工程材料,造成不必要的浪費(fèi)。從這個(gè)角度出發(fā),通過(guò)雙排粧與 單排粧的等剛度代換原理,將雙排粧等剛度代換成單排粧結(jié)構(gòu),不僅可以控制支護(hù)結(jié)構(gòu)體 系的水平位移,同時(shí)還能大幅度的減少基坑支護(hù)費(fèi)用。
      [0011] 2、雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)與單排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)相比,提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能,減少了 粧身材料用量,有效控制了支護(hù)粧粧身位移;與傳統(tǒng)雙排粧相比,增大了負(fù)一層地下室的可 利用空間,使有限的土地資源得到了充分的利用,提高了經(jīng)濟(jì)效益,在具有多層地下室的基 坑工程中有較好的經(jīng)濟(jì)性。
      [0012] 3、根據(jù)需要可將前排粧作為擬建建筑物地下室的豎向傳力體系,增加了前排粧的 用途。
      【附圖說(shuō)明】
      [0013] 圖1為本發(fā)明地下室結(jié)構(gòu)采用前排粧作為傳力體系時(shí)的剖面圖; 圖2為本發(fā)明地下室結(jié)構(gòu)采用懸挑梁作為傳力體系時(shí)的剖面圖; 圖中各標(biāo)號(hào)前排粧;2-后排粧;3-冠梁I;4_冠梁11;5_連梁I;6_止水帷幕粧; 7-地下室;8-工程粧;9-素混凝土;10-分層夯實(shí)填土;11-沉降縫;12-負(fù)一層地下室底 板;13-負(fù)二層地下室底板;14-連梁II; 15-懸挑梁。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014] 實(shí)施例1 :如圖1所示,一種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu),由前排粧 1、后排粧2、冠梁I3、冠梁II4、連梁I5、止水帷幕粧6、地下室7、工程粧8、素混凝土 9、分 層夯實(shí)填土 10、負(fù)一層地下室底板12、負(fù)二層地下室底板13、連梁II14組成;其中前排粧 1粧頂設(shè)有冠梁I3,后排粧2的粧頂設(shè)有冠梁II4,前排粧1和后排粧2粧頂通過(guò)連梁I5 連接,后排粧2粧后土體中設(shè)有止水帷幕粧6,場(chǎng)地整平后按設(shè)計(jì)施工所有工程粧8,在切除 后的前排粧1粧頂澆筑一道連梁II14,連梁II14與負(fù)一層地下室底板12整體澆筑,在前排 粧1與負(fù)二層地下室外墻間充填分層夯實(shí)填土 10,在前排粧1與負(fù)二層地下室底板13間充 填素混凝土 9。
      [0015] 所述前排粧1和后排粧2的粧體平面布置呈矩形陣列排布且彼此間隔排布。
      [0016] -種能充分利用地下室空間的雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法,所述施工步驟如下: Step1、根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件和基坑安全穩(wěn)定計(jì)算分析的要求,確定排粧的粧長(zhǎng)、粧徑和 粧間距,確定支撐的間距、截面尺寸和布置形式;對(duì)排粧和支撐體系的截面強(qiáng)度及配筋進(jìn)行 設(shè)計(jì);確定冠梁的截面尺寸及配筋量;確定基坑開(kāi)挖施工工序; Step2、根據(jù)單排粧的粧身剛度按等剛度代換原理代換成雙排粧支護(hù)結(jié)構(gòu),雙排粧中后 排粧的位置根據(jù)基坑開(kāi)挖的范圍及建筑紅線的位置確定,并保證前后排粧的排距為3倍的 排粧直徑; Step3、根據(jù)施工要求,經(jīng)場(chǎng)地平整后,在設(shè)定標(biāo)高上施工
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