本(ben)發明涉及基(ji)坑或邊坡支(zhi)(zhi)護領域，尤其涉及一種(zhong)基(ji)坑支(zhi)(zhi)護用(yong)(yong)排樁(zhuang)懸索組(zu)合支(zhi)(zhi)護結構及支(zhi)(zhi)護方法(fa)和應用(yong)(yong)。

背景技術：

1、在工(gong)程(cheng)實際中(zhong)，經常需要對基(ji)坑或邊(bian)坡進行支(zhi)(zhi)護，且(qie)每個基(ji)坑或邊(bian)坡的(de)場地(di)(di)條件都可能(neng)不(bu)同。當受場地(di)(di)條件限制需要采用垂直支(zhi)(zhi)護，且(qie)存在地(di)(di)下管線、已有建筑樁基(ji)、地(di)(di)鐵等不(bu)利因素導致(zhi)不(bu)具(ju)備施工(gong)錨桿或錨索時，或者周(zhou)邊(bian)土體物理力學性質(zhi)很(hen)差，不(bu)能(neng)提(ti)供足(zu)夠(gou)的(de)抗拔(ba)力時，目前對基(ji)坑或邊(bian)坡支(zhi)(zhi)護常用的(de)支(zhi)(zhi)護型(xing)式有大(da)(da)直徑(jing)懸臂(bei)樁、雙排樁、排樁(地(di)(di)下連(lian)續(xu)(xu)墻)+內(nei)(nei)支(zhi)(zhi)撐等方案(an)，其中(zhong)大(da)(da)直徑(jing)懸臂(bei)樁方案(an)具(ju)有鋼筋、混凝土用量大(da)(da)、成本高(gao)(gao)、對頂部變(bian)形的(de)約束(shu)不(bu)足(zu)、變(bian)形較(jiao)(jiao)大(da)(da)、安全冗余度少(shao)、施工(gong)難(nan)(nan)度較(jiao)(jiao)大(da)(da)等缺點；雙排樁需要占用較(jiao)(jiao)大(da)(da)用地(di)(di)，存在排樁的(de)數(shu)量多、成本高(gao)(gao)等不(bu)足(zu)；排樁(地(di)(di)下連(lian)續(xu)(xu)墻)+內(nei)(nei)支(zhi)(zhi)撐方案(an)因內(nei)(nei)支(zhi)(zhi)撐不(bu)利于土方開挖，需拆(chai)撐換撐，成本很(hen)高(gao)(gao)，同時還(huan)存在施工(gong)難(nan)(nan)度大(da)(da)、工(gong)期長等缺點。

2、基于(yu)此，本(ben)申請(qing)設(she)計一種排樁(zhuang)懸(xuan)索(suo)組合支(zhi)護結構(gou)來抵抗基坑或(huo)邊(bian)坡的側向土壓力，相對于(yu)常(chang)規樁(zhuang)錨方案，能避免地(di)下埋藏物導致的常(chang)規錨索(suo)難以施工的問(wen)題(ti)；相對雙排樁(zhuang)方案或(huo)排樁(zhuang)(地(di)下連續墻(qiang))+內支(zhi)撐方案，能大幅降低成本(ben)。

技術實現思路

1、本發明旨在解決現有技(ji)術中(zhong)存(cun)在的(de)技(ji)術問(wen)題(ti)。為此，本發明提(ti)供(gong)一種(zhong)排樁(zhuang)懸索組合支護結構來(lai)抵抗基坑或邊坡的(de)側向(xiang)土壓力，相對(dui)于(yu)常規(gui)(gui)樁(zhuang)錨方(fang)案(an)，能避免地下埋藏(zang)物導致的(de)常規(gui)(gui)錨索難(nan)以施工的(de)問(wen)題(ti)；相對(dui)雙排樁(zhuang)方(fang)案(an)或排樁(zhuang)(地下連續(xu)墻)+內支撐方(fang)案(an)，能大幅降(jiang)低成本。

2、本發明解(jie)決其技術(shu)問題(ti)所采用的技術(shu)方案是：

3、第一(yi)方面，提(ti)供(gong)一(yi)種基坑支(zhi)護用(yong)排(pai)(pai)(pai)(pai)樁懸(xuan)(xuan)索(suo)(suo)組合(he)支(zhi)護結構，包括設(she)(she)于(yu)基坑輪廓線(xian)外的(de)排(pai)(pai)(pai)(pai)樁、設(she)(she)于(yu)排(pai)(pai)(pai)(pai)樁頂部的(de)冠梁、設(she)(she)于(yu)影響基坑開挖深(shen)度范圍外的(de)多個錨(mao)碇、開挖于(yu)基坑土(tu)體上的(de)拋物(wu)線(xian)型或/和懸(xuan)(xuan)鏈線(xian)型主纜(lan)溝(gou)、敷(fu)設(she)(she)于(yu)主纜(lan)溝(gou)內(nei)并通過索(suo)(suo)鞍與部分錨(mao)碇連接且(qie)兩(liang)端錨(mao)固于(yu)錨(mao)碇或/和冠梁上的(de)主纜(lan)、設(she)(she)于(yu)主纜(lan)溝(gou)與排(pai)(pai)(pai)(pai)樁之間的(de)若(ruo)干吊(diao)索(suo)(suo)溝(gou)和敷(fu)設(she)(she)于(yu)吊(diao)索(suo)(suo)溝(gou)內(nei)的(de)兩(liang)端分別連接冠梁和主纜(lan)的(de)若(ruo)干根吊(diao)索(suo)(suo)。

4、在本發(fa)明的(de)一(yi)種較佳實施(shi)例中(zhong)，所(suo)述排樁采(cai)用旋(xuan)挖成孔灌(guan)注樁、長螺旋(xuan)灌(guan)注樁、人工挖孔灌(guan)注樁、鋼管樁、鋼樁、高強度(du)預制樁中(zhong)的(de)一(yi)種。

5、在(zai)本發明(ming)的(de)一種較佳(jia)實施例(li)中，所述(shu)錨(mao)(mao)碇(ding)(ding)設于2～3倍基(ji)坑(keng)開挖深度的(de)工程(cheng)地質條件最(zui)佳(jia)的(de)位置(zhi)，所述(shu)錨(mao)(mao)碇(ding)(ding)采(cai)用重力式錨(mao)(mao)碇(ding)(ding)、樁基(ji)礎(chu)錨(mao)(mao)碇(ding)(ding)、錨(mao)(mao)桿(gan)錨(mao)(mao)碇(ding)(ding)中的(de)一種，其錨(mao)(mao)固于巖土體之中或地基(ji)基(ji)礎(chu)之上。

6、在本發明的(de)(de)一種較佳(jia)實(shi)施例(li)中，所述主纜(lan)(lan)溝(gou)和吊(diao)索(suo)溝(gou)采用(yong)現澆鋼筋混凝土(tu)結構，其上均設有蓋板；其中，所述主纜(lan)(lan)溝(gou)的(de)(de)寬度為(wei)1.0～2.0m，深(shen)度為(wei)2.0～3.0m；所述吊(diao)索(suo)溝(gou)的(de)(de)寬度為(wei)0.2～1.5m，溝(gou)底標(biao)高一端與冠梁平齊(qi)，另一端溝(gou)底標(biao)高低于主纜(lan)(lan)0.2～0.3m。

7、在本發明的一種(zhong)較佳(jia)實施例(li)中，所述主纜的垂跨比為1/8～1/12，選用鍍鋅(xin)高強鋼(gang)(gang)絲、鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)絲繩、鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)絞(jiao)線中的一種(zhong)，其表面還做(zuo)防(fang)銹膩子嵌(qian)縫(feng)或外(wai)纏鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)絲或防(fang)護涂層(ceng)處理(li)。

8、在本(ben)發明的(de)一種(zhong)較佳實施例中(zhong)，所述吊(diao)(diao)(diao)索(suo)的(de)一端穿(chuan)過冠梁預留的(de)吊(diao)(diao)(diao)索(suo)孔通(tong)過錨頭錨固，另一端通(tong)過索(suo)夾與主纜連接，所述吊(diao)(diao)(diao)索(suo)的(de)長度(du)不(bu)小于5m，選(xuan)用鍍(du)鋅(xin)鋼絲繩、鍍(du)鋅(xin)鋼絞線、鍍(du)鋅(xin)高強(qiang)平行鋼絲中(zhong)的(de)一種(zhong)，其表面做熱擠pe保護(hu)層或(huo)防護(hu)涂(tu)層處理。

9、在本發明的一種較佳實(shi)施例中，所述主纜在冠梁的錨固位置還設置有加勁樁(zhuang)。

10、在(zai)本發明的(de)一種(zhong)較佳實施例中，所述(shu)吊索和主(zhu)纜上均張拉有預應力。

11、第二(er)方(fang)面，提供(gong)一種基坑(keng)支(zhi)護用排樁懸(xuan)索組合支(zhi)護結構的支(zhi)護方(fang)法，按如下步驟(zou)施工(gong)：

12、步驟一，根據設(she)計要(yao)求施(shi)工(gong)排樁及冠梁(liang)；

13、步驟二，施工錨(mao)碇、主(zhu)纜溝(gou)(gou)：確定錨(mao)碇和(he)主(zhu)纜溝(gou)(gou)的(de)位置，開(kai)挖主(zhu)纜溝(gou)(gou)并完(wan)成主(zhu)纜溝(gou)(gou)和(he)錨(mao)碇的(de)施工；

14、步(bu)驟三(san)，敷設(she)主(zhu)纜(lan)：將(jiang)主(zhu)纜(lan)敷設(she)于主(zhu)纜(lan)溝(gou)內(nei)，主(zhu)纜(lan)的兩端錨(mao)固于錨(mao)碇或/冠梁上(shang)，主(zhu)纜(lan)上(shang)根據垂跨比要求(qiu)還通過索(suo)鞍與部分(fen)錨(mao)碇連接；

15、步驟四，施工(gong)吊索(suo)(suo)溝及吊索(suo)(suo)：確(que)定吊索(suo)(suo)的(de)文字(zi)，開(kai)挖吊索(suo)(suo)溝并(bing)完成吊索(suo)(suo)溝的(de)施工(gong)，將吊索(suo)(suo)的(de)一(yi)端(duan)通過(guo)索(suo)(suo)夾與(yu)主纜可靠連接(jie)，另(ling)一(yi)端(duan)穿過(guo)冠梁預(yu)留的(de)吊索(suo)(suo)孔通過(guo)錨(mao)頭錨(mao)固；

16、步驟五(wu)，吊(diao)索(suo)和主纜張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉預應(ying)(ying)力(li)：在冠梁混凝土強度達到(dao)設(she)計強度的(de)75％以上時即可對(dui)吊(diao)索(suo)及主纜施加張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉應(ying)(ying)力(li)，預應(ying)(ying)力(li)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉施工應(ying)(ying)分(fen)等(deng)級對(dui)稱張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉，每一輪(lun)按設(she)計拉力(li)的(de)1/4張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉，每一輪(lun)的(de)順(shun)序(xu)與(yu)第一輪(lun)相同，最后一輪(lun)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)拉后，應(ying)(ying)檢測(ce)關鍵吊(diao)索(suo)的(de)內力(li)，并根(gen)據吊(diao)索(suo)的(de)實際(ji)內力(li)進(jin)行微調；

17、步驟六，基(ji)坑(keng)土方開挖：按照(zhao)相關規范要(yao)求，進行(xing)信息法施工和(he)動態設計，分層(ceng)開挖，及時監測，反饋設計，調整預應力；如果支護工程為臨時工程，待基(ji)坑(keng)回(hui)填后，將主(zhu)纜、吊索拆除回(hui)收重復了利用。

18、第(di)三方面，將所(suo)述(shu)的(de)支(zhi)護(hu)(hu)結構在(zai)邊坡支(zhi)護(hu)(hu)中的(de)應用，形成(cheng)邊坡支(zhi)護(hu)(hu)的(de)排樁(zhuang)懸(xuan)索組合支(zhi)護(hu)(hu)體系。

19、與(yu)現有技術相(xiang)比(bi)，本發明的有益效果是(shi)：

20、本發明采用懸索(suo)(suo)結構(gou)抵(di)抗基坑或(huo)邊坡的(de)側向土壓力(li)(li)，吊(diao)索(suo)(suo)和主(zhu)纜為受(shou)拉(la)構(gou)件，能(neng)有效發揮材料的(de)承載力(li)(li)；相對于(yu)常(chang)(chang)規樁(zhuang)錨(mao)方案(an)，能(neng)避免地(di)下(xia)埋藏物導致的(de)常(chang)(chang)規錨(mao)索(suo)(suo)難以施工的(de)問題；相對雙排樁(zhuang)方案(an)或(huo)排樁(zhuang)(地(di)下(xia)連(lian)續墻(qiang))+內(nei)(nei)支撐方案(an)，采用錨(mao)索(suo)(suo)替代排樁(zhuang)或(huo)內(nei)(nei)支撐，大幅降低了成本；錨(mao)碇(ding)設置在淺(qian)層(ceng)地(di)表(必要(yao)時(shi)可采用樁(zhuang)基礎)，能(neng)通過張拉(la)預(yu)應力(li)(li)來控制支護結構(gou)頂部變形，主(zhu)纜及吊(diao)索(suo)(suo)位于(yu)淺(qian)層(ceng)地(di)表，便于(yu)拆除(chu)回收利(li)用，也便于(yu)監測(ce)其內(nei)(nei)力(li)(li)，增加(jia)了安全性。

技術特征：

1.一(yi)種基(ji)坑支(zhi)護用排樁(zhuang)(zhuang)懸索組合支(zhi)護結構，包括(kuo)設(she)于(yu)(yu)(yu)基(ji)坑輪廓線外的(de)排樁(zhuang)(zhuang)和(he)設(she)于(yu)(yu)(yu)排樁(zhuang)(zhuang)頂部的(de)冠梁；其特(te)征在(zai)于(yu)(yu)(yu)：還包括(kuo)設(she)于(yu)(yu)(yu)影響(xiang)基(ji)坑開挖深度范(fan)圍外的(de)多個錨(mao)(mao)碇(ding)、開挖于(yu)(yu)(yu)基(ji)坑土體上的(de)拋物線型或/和(he)懸鏈線型主(zhu)纜(lan)(lan)溝、敷設(she)于(yu)(yu)(yu)主(zhu)纜(lan)(lan)溝內并(bing)通過索鞍與部分(fen)(fen)錨(mao)(mao)碇(ding)連接(jie)且兩端(duan)錨(mao)(mao)固于(yu)(yu)(yu)錨(mao)(mao)碇(ding)或/和(he)冠梁上的(de)主(zhu)纜(lan)(lan)、設(she)于(yu)(yu)(yu)主(zhu)纜(lan)(lan)溝與排樁(zhuang)(zhuang)之間(jian)的(de)若(ruo)干(gan)吊(diao)索溝和(he)敷設(she)于(yu)(yu)(yu)吊(diao)索溝內的(de)兩端(duan)分(fen)(fen)別連接(jie)冠梁和(he)主(zhu)纜(lan)(lan)的(de)若(ruo)干(gan)根(gen)吊(diao)索。

2.根據權利要求1所(suo)述的支護結構，其(qi)特征在于：所(suo)述排樁(zhuang)(zhuang)采(cai)用旋挖成孔(kong)灌注樁(zhuang)(zhuang)、長(chang)螺旋灌注樁(zhuang)(zhuang)、人工挖孔(kong)灌注樁(zhuang)(zhuang)、鋼管樁(zhuang)(zhuang)、鋼樁(zhuang)(zhuang)、高強度預制樁(zhuang)(zhuang)中的一種(zhong)。

3.根據權(quan)利要(yao)求1所述的(de)支護(hu)結構，其特征(zheng)在于(yu)(yu)：所述錨(mao)(mao)碇設于(yu)(yu)2～3倍基(ji)(ji)坑開挖(wa)深度(du)的(de)工程(cheng)地質條件最(zui)佳的(de)位(wei)置(zhi)，所述錨(mao)(mao)碇采用重力式錨(mao)(mao)碇、樁基(ji)(ji)礎(chu)錨(mao)(mao)碇、錨(mao)(mao)桿(gan)錨(mao)(mao)碇中(zhong)的(de)一種，其錨(mao)(mao)固(gu)于(yu)(yu)巖土(tu)體之中(zhong)或(huo)地基(ji)(ji)基(ji)(ji)礎(chu)之上。

4.根(gen)據權利要求1所述(shu)(shu)的支護結構(gou)，其特征(zheng)在于：所述(shu)(shu)主(zhu)纜(lan)溝和吊索溝采用現澆鋼筋(jin)混凝土(tu)結構(gou)，其上均設有(you)蓋(gai)板；其中，所述(shu)(shu)主(zhu)纜(lan)溝的寬(kuan)度為(wei)1.0～2.0m，深度為(wei)2.0～3.0m；所述(shu)(shu)吊索溝的寬(kuan)度為(wei)0.2～1.5m，溝底標高(gao)一端與冠梁平(ping)齊，另一端溝底標高(gao)低于主(zhu)纜(lan)0.2～0.3m。

5.根據權利要求1所述的支護結(jie)構，其特征在于：所述主(zhu)纜(lan)的垂跨比為1/8～1/12，選用鍍(du)(du)鋅(xin)高強鋼(gang)(gang)絲(si)、鍍(du)(du)鋅(xin)鋼(gang)(gang)絲(si)繩、鍍(du)(du)鋅(xin)鋼(gang)(gang)絞線中的一種，其表面還做防銹膩子嵌縫或外纏鍍(du)(du)鋅(xin)鋼(gang)(gang)絲(si)或防護涂層(ceng)處理(li)。

6.根據權利要求(qiu)1所(suo)(suo)述(shu)(shu)支護(hu)結構，其特征在于：所(suo)(suo)述(shu)(shu)吊索(suo)(suo)(suo)的(de)一端(duan)穿(chuan)過(guo)冠梁預留的(de)吊索(suo)(suo)(suo)孔通過(guo)錨(mao)頭(tou)錨(mao)固，另一端(duan)通過(guo)索(suo)(suo)(suo)夾與主纜連接(jie)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)吊索(suo)(suo)(suo)的(de)長度不小于5m，選(xuan)用鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)絲(si)繩(sheng)、鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)絞線(xian)、鍍鋅(xin)高強平行(xing)鋼(gang)(gang)絲(si)中的(de)一種，其表面做熱擠pe保護(hu)層或(huo)防護(hu)涂層處理。

7.根據(ju)權利要求1所(suo)述(shu)的支護結(jie)構，其特征(zheng)在于：所(suo)述(shu)主纜在冠梁(liang)的錨固位置還設(she)置有(you)加(jia)勁樁(zhuang)。

8.根據權利要求1所(suo)(suo)述的支護結構，其特征在于：所(suo)(suo)述吊索和主纜上均張拉有預應(ying)力。

9.一(yi)種如(ru)(ru)權(quan)利要求1至8任一(yi)所述(shu)的支(zhi)護結構的支(zhi)護方法，其特(te)征在于：按(an)如(ru)(ru)下步驟施工：

10.權利要(yao)求(qiu)1至8任一所述的支護結構在邊坡支護中的應(ying)用。

技術總結
本發明涉及基坑或邊坡支護領域，公開了一種基坑支護用排樁懸索組合支護結構及支護方法和應用，其中的支護結構包括設于基坑輪廓線外的排樁、設于排樁頂部的冠梁、設于影響基坑開挖深度范圍外的多個錨碇、開挖于基坑土體上的拋物線型或/和懸鏈線型主纜溝、敷設于主纜溝內并通過索鞍與部分錨碇連接且兩端錨固于錨碇或/和冠梁上的主纜、設于主纜溝與排樁之間的若干吊索溝和敷設于吊索溝內的兩端分別連接冠梁和主纜的若干根吊索。本發明采用懸索結構抵抗基坑或邊坡的側向土壓力，吊索和主纜為受拉構件，能有效發揮材料的承載力。

技術研發人員：黃明艷,譚海林,劉金華,李建金,張春雷,李寧,賀敬哲,劉洪瑤,肖豪
受保護的技術使用者：湖南化工地質工程勘察院有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19