一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻形成一級支護，沿基坑邊沿內側設置單排支護樁形成二級支護，單排支護樁與重力式水泥土墻保持等距且距離為4～6m，單排支護樁的樁頂低于重力式水泥土墻墻頂。本實用新型大大減少了基坑開挖過程中的內支撐，降低了支護工程造價、縮短了支護施工工期與結構施工工期、減少了固體廢棄物排放，同時梯級支護體系保證基坑滿足穩定和變形，實現了施工過程的經濟、快速和安全。
【專利說明】一種重力式水泥土墻結合單排粧的基坑梯級支護體系
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于巖土工程領域，更具體的說，是涉及一種適用于軟土地區大面積深基坑的支護體系。
【背景技術】
[0002]隨著我國現代化城市建設進度的加快，大型綜合多功能建筑群不斷涌現，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，這些大面積基坑給地下工程建設提出了很大的挑戰。
[0003]第一，當基坑開挖面積達4至9萬平方米時，設置一道或多道水平內支撐，雖可較好地控制基坑開挖引起的支護結構和周圍土體的變形，但也存在著造價高、工期長、支撐拆除后產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數千立方米，造價可達數百萬元甚至上千萬元。)
[0004]第二，對于采用大直徑環梁支護的基坑，環梁受力應均勻，因此要求基坑均勻，從而使基坑難以根據實際工程需要進行分區開挖。但是，大面積基坑中分布有多幢高層建筑時，往往高層建筑的施工工期是最重要的，需要分區開挖施工。
[0005]第三，雖然一般的懸臂支護可以減小水平支撐，但隨著基坑深度的增大，尤其在軟土地區，單純的懸臂支護手段無法滿足變形、安全與穩定的要求。例如，在軟土地區，雙排樁支護適用于挖深約IOm以內基坑，單排樁結合反壓土適用于約挖深Sm以內的基坑工程。
[0006]因此，研發一種適用于軟土地區超深、超大基坑，同時經濟、快速、節能、安全的支護體系是目前市場發展的迫切需求。
實用新型內容
[0007]本實用新型要解決的是常規懸臂型支護無法滿足軟土地區深基坑變形和穩定要求的技術問題，提供一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，該體系能夠減少軟土地區大面積深基坑支護體系的內支撐，實現基坑快速開挖、分區開挖。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下的技術方案予以實現:
[0009]一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻形成一級支護，沿基坑邊沿內側設置單排支護樁形成二級支護，所述單排支護樁與所述重力式水泥土墻保持等距且距離為4?6m，所述單排支護樁的樁頂低于所述重力式水泥土墻墻頂。
[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高處。
[0011]其中，所述單排支護樁采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標高位于地面以下1/3?2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的I?1.5倍。
[0012]本實用新型采用的技術方案主要選擇重力式水泥土墻和單排樁相結合的懸臂支護，大大減少了水平內支撐，便于施工，免除了相應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，以其重力維持在水土壓力下的穩定；單排樁作為二級支護，主要以其抗彎能力抵抗水土壓力。本實用新型將二者結合，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區，比規被動區土體或反壓土具有更高的強度和剛度，提高了支護體系的工作性能。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014](一)本實用新型采用分級支護，重力式水泥土墻作為一級支護，單排樁作為二級支護，提高了基坑的穩定性，減小了變形，降低了風險。
[0015](二)本實用新型重力式水泥土墻結合單排樁支護，二者相共同作用，單排樁位于重力式水泥土墻被動區，比常規被動區土體或反壓土具有更高的強度和剛度，提高了支護體系的工作性能，克服了軟土深基坑中，常規懸臂支護不滿足變形和穩定要求的問題。
[0016](三)本實用新型中提出了重力式水泥土墻結合單排樁懸臂支護系統的優化布置與優化尺寸，包括:作為一級支護的重力式水泥土墻與作為二級支護的單排支護樁的距離為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，墻頂位于地面標高處；單排支護樁樁頂標高位于地面標高以下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；該優化方案下，一級支護和二級支護水平間距、豎向布置及插入深度合理，兩級支護間土體既能充分發揮被動土壓力，維持一級支護穩定，又能適當將部分土壓傳遞到二級支護，使兩級支護形成剛度較大的聯合工作體系，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始終切斷一級支護最不利破壞面，從而大大提高了體系的穩定性和安全性。綜上，上述優化方案能夠保證體系發揮有益效果，保證基坑的安全和正常使用，同時保證基坑的經濟性和施工的方便性。
[0017](四)本實用新型采用重力式水泥土墻結合單排樁的懸臂支護系統，大大減少了水平內支撐，特別是免除了目前大量使用的混凝土內撐，降低了成本；同時作業空間大，便于快速施工，免除了混凝土內撐拆撐工序，縮短了工期；從環保節能角度，減少了混凝土固體廢棄物排放。
[0018](五)本實用新型采用重力式水泥土墻結合單排樁的懸臂支護系統，克服了對于大面積基坑采用環梁水平支撐、分區開挖易造成支撐受力不均的問題；構造簡單，可靈活進行分區土體開挖，降低施工難度和風險。
[0019](六)本實用新型采用重力式水泥土墻作為支護結構的同時，還兼顧發揮基坑隔水帷幕的作用，免除了單獨設置隔水結構的工序，縮短了工期，降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型所提供的基坑梯級支護體系的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型所提供的基坑梯級支護體系的水平布置示意圖；
[0022]圖3是本實用新型所提供的基坑梯級支護體系的施工完成狀態示意圖。
[0023]圖中:1，重力式水泥土墻；2，單排支護樁；3，中部主體結構；4，邊部主體結構。
【具體實施方式】
[0024]為能進一步了解本實用新型的
【發明內容】
、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0025]如圖1和圖2所示，本實用新型提出了一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻I形成一級支護，沿基坑邊沿內側設置單排支護樁2形成二級支護，單排支護樁2與重力式水泥土墻I保持等距且距離為4?6m，單排支護樁2的樁頂低于重力式水泥土墻I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的墻頂位于地面標高處。
[0027]其中，單排支護樁2采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標高位于地面以下1/3?2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的I?1.5倍。
[0028]本實用新型的重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系的施工方法如下:
[0029]沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻1，重力式水泥土墻I采用雙頭攪拌樁樁機進行施工。
[0030]沿基坑邊內側設置單排支護樁2，可與重力式水泥土墻I同時施工。單排支護樁2的樁頂以上樁孔采用干砂回填至標高。
[0031]待重力式水泥土墻I和單排支護樁2達到強度后，即挖除基坑范圍內、單排支護樁2樁頂標高以上土體。完成開挖后，鑿除單排支護樁2超灌部分，使樁頂達到設計標高。單排支護樁2樁頂設頂圈梁，梁高500?1000m，梁寬大于樁直徑200mm。
[0032]開挖單排支護樁2所圍土體至坑底設計標高，此時基坑邊部呈階梯狀。保留單排支護樁2和重力式水泥土墻I之間土體,使單排支護樁2和重力式水泥土墻I共同發揮支護作用。
[0033]施工中部主體結構3，預留與邊部主體結構4連接構造，設臨時鋼管支撐，去除坑底設計標高以上的單排支護樁2和土體，最后完成邊部主體結構4及其與中部主體結構3的連接，并拆除臨時鋼管支撐，如圖2所示。
[0034]盡管上面結合附圖和優選實施例對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，其特征在于，沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻形成一級支護，沿基坑邊沿內側設置單排支護樁形成二級支護，所述單排支護樁與所述重力式水泥土墻保持等距且距離為4?6m，所述單排支護樁的樁頂低于所述重力式水泥土墻墻頂。
2.根據權利要求1所述的一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，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高處。
3.根據權利要求1所述的一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，其特征在于，所述單排支護樁采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700?900mm，樁距為900?1200mm，樁頂標高位于地面以下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 優先權日:2013年10月22日
【發明者】刁鈺, 任望東, 鄭剛, 王守華, 王吉祥 申請人:天津大學