一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，沿基坑邊沿外側(cè)設(shè)置重力式水泥土墻形成一級支護(hù)，沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置單排支護(hù)樁形成二級支護(hù)，單排支護(hù)樁與重力式水泥土墻保持等距且距離為4～6m，單排支護(hù)樁的樁頂?shù)陀谥亓κ剿嗤翂?。本?shí)用新型大大減少了基坑開挖過程中的內(nèi)支撐，降低了支護(hù)工程造價(jià)、縮短了支護(hù)施工工期與結(jié)構(gòu)施工工期、減少了固體廢棄物排放，同時(shí)梯級支護(hù)體系保證基坑滿足穩(wěn)定和變形，實(shí)現(xiàn)了施工過程的經(jīng)濟(jì)、快速和安全。
【專利說明】一種重力式水泥土墻結(jié)合單排粧的基坑梯級支護(hù)體系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于巖土工程領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種適用于軟土地區(qū)大面積深基坑的支護(hù)體系。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)度的加快，大型綜合多功能建筑群不斷涌現(xiàn)，與之相配套的基坑面積也愈來愈大，越來越深。尤其在沿海軟土地區(qū)，這些大面積基坑給地下工程建設(shè)提出了很大的挑戰(zhàn)。
[0003]第一，當(dāng)基坑開挖面積達(dá)4至9萬平方米時(shí)，設(shè)置一道或多道水平內(nèi)支撐，雖可較好地控制基坑開挖引起的支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形，但也存在著造價(jià)高、工期長、支撐拆除后產(chǎn)生大量固體廢棄物排放等問題。(一道鋼筋混凝土水平支撐的工程量可達(dá)數(shù)千立方米，造價(jià)可達(dá)數(shù)百萬元甚至上千萬元。)
[0004]第二，對于采用大直徑環(huán)梁支護(hù)的基坑，環(huán)梁受力應(yīng)均勻，因此要求基坑均勻，從而使基坑難以根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行分區(qū)開挖。但是，大面積基坑中分布有多幢高層建筑時(shí)，往往高層建筑的施工工期是最重要的，需要分區(qū)開挖施工。
[0005]第三，雖然一般的懸臂支護(hù)可以減小水平支撐，但隨著基坑深度的增大，尤其在軟土地區(qū)，單純的懸臂支護(hù)手段無法滿足變形、安全與穩(wěn)定的要求。例如，在軟土地區(qū)，雙排樁支護(hù)適用于挖深約IOm以內(nèi)基坑，單排樁結(jié)合反壓土適用于約挖深Sm以內(nèi)的基坑工程。
[0006]因此，研發(fā)一種適用于軟土地區(qū)超深、超大基坑，同時(shí)經(jīng)濟(jì)、快速、節(jié)能、安全的支護(hù)體系是目前市場發(fā)展的迫切需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決的是常規(guī)懸臂型支護(hù)無法滿足軟土地區(qū)深基坑變形和穩(wěn)定要求的技術(shù)問題，提供一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，該體系能夠減少軟土地區(qū)大面積深基坑支護(hù)體系的內(nèi)支撐，實(shí)現(xiàn)基坑快速開挖、分區(qū)開挖。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0009]一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，沿基坑邊沿外側(cè)設(shè)置重力式水泥土墻形成一級支護(hù)，沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置單排支護(hù)樁形成二級支護(hù)，所述單排支護(hù)樁與所述重力式水泥土墻保持等距且距離為4?6m，所述單排支護(hù)樁的樁頂?shù)陀谒鲋亓κ剿嗤翂敗?br> [0010]其中，所述重力式水泥土墻為柵格式布置，由雙頭直徑700mm水泥攪拌樁搭接200_形成，墻體寬度為基坑開挖深度的0.5?0.7倍，深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墻的墻頂位于地面標(biāo)高處。
[0011]其中，所述單排支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標(biāo)高位于地面以下1/3?2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的I?1.5倍。
[0012]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案主要選擇重力式水泥土墻和單排樁相結(jié)合的懸臂支護(hù)，大大減少了水平內(nèi)支撐，便于施工，免除了相應(yīng)的拆撐工序及固體廢棄物排放。重力式水泥土墻作為一級支護(hù)，以其重力維持在水土壓力下的穩(wěn)定；單排樁作為二級支護(hù)，主要以其抗彎能力抵抗水土壓力。本實(shí)用新型將二者結(jié)合，使重力式水泥土墻和單排樁相共同作用，單排樁位于重力式水泥土墻被動(dòng)區(qū)，比規(guī)被動(dòng)區(qū)土體或反壓土具有更高的強(qiáng)度和剛度，提高了支護(hù)體系的工作性能。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](一)本實(shí)用新型采用分級支護(hù)，重力式水泥土墻作為一級支護(hù)，單排樁作為二級支護(hù)，提高了基坑的穩(wěn)定性，減小了變形，降低了風(fēng)險(xiǎn)。
[0015](二)本實(shí)用新型重力式水泥土墻結(jié)合單排樁支護(hù)，二者相共同作用，單排樁位于重力式水泥土墻被動(dòng)區(qū)，比常規(guī)被動(dòng)區(qū)土體或反壓土具有更高的強(qiáng)度和剛度，提高了支護(hù)體系的工作性能，克服了軟土深基坑中，常規(guī)懸臂支護(hù)不滿足變形和穩(wěn)定要求的問題。
[0016](三)本實(shí)用新型中提出了重力式水泥土墻結(jié)合單排樁懸臂支護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化布置與優(yōu)化尺寸，包括:作為一級支護(hù)的重力式水泥土墻與作為二級支護(hù)的單排支護(hù)樁的距離為4?6m，重力式水泥土墻墻體深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，墻頂位于地面標(biāo)高處；單排支護(hù)樁樁頂標(biāo)高位于地面標(biāo)高以下1/3?2/3的基坑開挖深度，樁長約為基坑開挖深度I?1.5倍；該優(yōu)化方案下，一級支護(hù)和二級支護(hù)水平間距、豎向布置及插入深度合理，兩級支護(hù)間土體既能充分發(fā)揮被動(dòng)土壓力，維持一級支護(hù)穩(wěn)定，又能適當(dāng)將部分土壓傳遞到二級支護(hù)，使兩級支護(hù)形成剛度較大的聯(lián)合工作體系，最大水平變形小于5%。的基坑開挖深度；此外，在該方案保證二級支護(hù)始終切斷一級支護(hù)最不利破壞面，從而大大提高了體系的穩(wěn)定性和安全性。綜上，上述優(yōu)化方案能夠保證體系發(fā)揮有益效果，保證基坑的安全和正常使用，同時(shí)保證基坑的經(jīng)濟(jì)性和施工的方便性。
[0017](四)本實(shí)用新型采用重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的懸臂支護(hù)系統(tǒng)，大大減少了水平內(nèi)支撐，特別是免除了目前大量使用的混凝土內(nèi)撐，降低了成本；同時(shí)作業(yè)空間大，便于快速施工，免除了混凝土內(nèi)撐拆撐工序，縮短了工期；從環(huán)保節(jié)能角度，減少了混凝土固體廢棄物排放。
[0018](五)本實(shí)用新型采用重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的懸臂支護(hù)系統(tǒng)，克服了對于大面積基坑采用環(huán)梁水平支撐、分區(qū)開挖易造成支撐受力不均的問題；構(gòu)造簡單，可靈活進(jìn)行分區(qū)土體開挖，降低施工難度和風(fēng)險(xiǎn)。
[0019](六)本實(shí)用新型采用重力式水泥土墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還兼顧發(fā)揮基坑隔水帷幕的作用，免除了單獨(dú)設(shè)置隔水結(jié)構(gòu)的工序，縮短了工期，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型所提供的基坑梯級支護(hù)體系的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型所提供的基坑梯級支護(hù)體系的水平布置示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型所提供的基坑梯級支護(hù)體系的施工完成狀態(tài)示意圖。
[0023]圖中:1，重力式水泥土墻；2，單排支護(hù)樁；3，中部主體結(jié)構(gòu)；4，邊部主體結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0025]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提出了一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，沿基坑邊沿外側(cè)設(shè)置重力式水泥土墻I形成一級支護(hù)，沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置單排支護(hù)樁2形成二級支護(hù)，單排支護(hù)樁2與重力式水泥土墻I保持等距且距離為4?6m，單排支護(hù)樁2的樁頂?shù)陀谥亓κ剿嗤翂墻頂。
[0026]其中，重力式水泥土墻I為柵格式布置，由雙頭直徑700mm水泥攪拌樁搭接200mm形成，墻體寬度為基坑開挖深度的0.5?0.7倍，深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墻I的墻頂位于地面標(biāo)高處。
[0027]其中，單排支護(hù)樁2采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標(biāo)高位于地面以下1/3?2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的I?1.5倍。
[0028]本實(shí)用新型的重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系的施工方法如下:
[0029]沿基坑邊沿外側(cè)設(shè)置重力式水泥土墻1，重力式水泥土墻I采用雙頭攪拌樁樁機(jī)進(jìn)行施工。
[0030]沿基坑邊內(nèi)側(cè)設(shè)置單排支護(hù)樁2，可與重力式水泥土墻I同時(shí)施工。單排支護(hù)樁2的樁頂以上樁孔采用干砂回填至標(biāo)高。
[0031]待重力式水泥土墻I和單排支護(hù)樁2達(dá)到強(qiáng)度后，即挖除基坑范圍內(nèi)、單排支護(hù)樁2樁頂標(biāo)高以上土體。完成開挖后，鑿除單排支護(hù)樁2超灌部分，使樁頂達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。單排支護(hù)樁2樁頂設(shè)頂圈梁，梁高500?1000m，梁寬大于樁直徑200mm。
[0032]開挖單排支護(hù)樁2所圍土體至坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高，此時(shí)基坑邊部呈階梯狀。保留單排支護(hù)樁2和重力式水泥土墻I之間土體,使單排支護(hù)樁2和重力式水泥土墻I共同發(fā)揮支護(hù)作用。
[0033]施工中部主體結(jié)構(gòu)3，預(yù)留與邊部主體結(jié)構(gòu)4連接構(gòu)造，設(shè)臨時(shí)鋼管支撐，去除坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的單排支護(hù)樁2和土體，最后完成邊部主體結(jié)構(gòu)4及其與中部主體結(jié)構(gòu)3的連接，并拆除臨時(shí)鋼管支撐，如圖2所示。
[0034]盡管上面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，其特征在于，沿基坑邊沿外側(cè)設(shè)置重力式水泥土墻形成一級支護(hù)，沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置單排支護(hù)樁形成二級支護(hù)，所述單排支護(hù)樁與所述重力式水泥土墻保持等距且距離為4?6m，所述單排支護(hù)樁的樁頂?shù)陀谒鲋亓κ剿嗤翂敗?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，其特征在于，所述重力式水泥土墻為柵格式布置，由雙頭直徑700mm水泥攪拌樁搭接200mm形成，墻體寬度為基坑開挖深度的0.5?0.7倍，深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墻的墻頂位于地面標(biāo)高處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力式水泥土墻結(jié)合單排樁的基坑梯級支護(hù)體系，其特征在于，所述單排支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標(biāo)高位于地面以下1/3?2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的I?1.5倍。
【文檔編號】E02D17/04GK203514325SQ201320654135
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】刁鈺, 任望東, 鄭剛, 王守華, 王吉祥 申請人:天津大學(xué)