CN102505699A

CN102505699A - 控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法

Info

Publication number: CN102505699A
Application number: CN2011103086655A
Authority: CN
Inventors: 贾坚; 谢小林; 翟杰群; 张羽; 刘磊
Original assignee: Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd
Current assignee: Architecture Design and Research Institute of Tongji University Group Co Ltd
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了一种控制深基坑变形的先行素砼墙系统，包括围护地下连续墙和若干先行素砼墙，所述先行素砼墙与所述围护地下连续墙垂直衔接，且所述先行素砼墙与围护地下连续墙衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙贯穿基坑与两侧围护地下连续墙垂直衔接。同时公开了一种控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法。本发明提供的控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法，可以克服场地限制，通过在深基坑内增设先行素砼墙，增加围护地下连续墙的侧向刚度，特别是抑制开挖面下软弱土体带来的围护地下连续墙下部变形，从而减小地表沉降，有效保护周边环境安全。

Description

控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法

技术领域

本发明涉及基坑工程领域，尤其涉及一种控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法。

背景技术

随着城市建设的快速发展，为缓解土地资源紧张、交通拥挤的状况，市中心地下空间得到大力开发，出现了大量的深大基坑工程。这些位于城市中心的深大基坑通常四周密布各类地下管线，紧邻各类建筑设施(如运营地铁及各类建筑)，环境保护要求很高，且施工场地紧张，坑外保护措施较难实施。因而需通过采取措施减少深基坑变形，从而达到控制周围地层变形，保护周边环境的目的。

目前控制深基坑变形保护周边环境主要从控制围护地下连续墙侧向变形及坑内土体隆起入手。对于控制墙体侧向变形的方法主要有：一、加强支护体系刚度；二、增大深基坑抗隆起稳定性系数；三、改善被动区土体抗力；四、针对软土流变特性，利用深基坑空间效应和时间效应进行开挖支护。具体措施有：增加支撑刚度、减小支撑间距、增大围护地下连续墙厚度及入土深度、坑内土体加固、分块开挖等。

对于通过控制深基坑围护地下连续墙变形来保护周边环境的措施是一直本领域技术人员不断探研的课题，尤其对于在施工场地紧张条件下控制深基坑变形保护周边环境的措施是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法，通过采用先行素砼墙控制深基坑施工产生的变形，从而保护深基坑周边环境安全，尤其适用于施工场地紧张条件情况下。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制深基坑变形的先行素砼墙系统，包括围护地下连续墙和若干先行素砼墙，所述先行素砼墙与所述围护地下连续墙垂直衔接，且所述先行素砼墙与围护地下连续墙衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙贯穿基坑与两侧围护地下连续墙垂直衔接。

在上述的控制深基坑变形的先行素砼墙系统中，所述先行素砼墙为在基坑开挖前在基坑内采用地下连续墙施工工艺先行施工的一道素混凝土墙。

本发明还公开了一种控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，包括如下步骤：

首先，深基坑开挖前施工地下连续墙围护结构的同时施工先行素砼墙，使得所述先行素砼墙与围护地下连续墙垂直衔接，且所述先行素砼墙与围护地下连续墙衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙贯穿基坑与两侧围护地下连续墙垂直衔接；

然后，开始深基坑开挖，随着深基坑开挖，在挖除开挖区域内土层的同时凿除露出的先行素砼墙的墙体，然后施工支撑体系。

优选地，在上述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法中，所述先行素砼墙是素混凝土墙。

优选地，在上述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法中，所述先行素砼墙采用地下连续墙的施工工艺施作。

优选地，在上述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法中，利用以往工程实测反分析得出的参数，采用三维有限元的分析方法，计算出深基坑开挖产生的围护地下连续墙变形，调整先行素砼墙设计参数，使深基坑开挖产生的变形达到保护周边环境的要求。

本发明的有益效果如下：

本发明控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法，基坑开挖前，同时施工地下连续墙围护结构和先行素砼墙，所述先行素砼墙与围护地下连续墙垂直衔接，通过增设先行素砼墙，增加围护地下连续墙的侧向刚度，特别是抑制开挖面下软弱土体带来的围护地下连续墙下部变形，从而减小地表沉降，有效保护周边环境安全。同时本发明控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法也提供了一种在施工场地紧张条件下可实现的控制基坑变形、保护周边环境的措施。

附图说明

本发明控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法由以下的实施例及附图给出。

图1A～1C是本发明一实施例的深基坑平面及A-A、B-B剖面示意图；

图2A～2C是本发明一实施例的施工过程示意图。

1-围护地下连续墙、2-先行素砼墙、3-开挖面、4-第一道支撑、5-第二道支撑、6-第三道支撑。

具体实施方式

以下将对本发明控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

下面将结合平剖面示意图对本发明实施例控制深基坑变形的先行素砼墙系统进行更详细的描述。

请参见图1A～1C，图1A～1C是本发明一实施例的深基坑平面及A-A、B-B剖面示意图。这种控制深基坑变形的先行素砼墙系统，包括围护地下连续墙1和若干先行素砼墙2。所述先行素砼墙2即为在基坑开挖前，在基坑内采用地下连续墙施工工艺先行施工一道素混凝土地下连续墙，先行素砼墙2与围护地下连续墙1垂直衔接，且所述先行素砼墙2与围护地下连续墙1衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙2也可以贯穿基坑与两侧围护地下连续墙1垂直衔接。

先行素砼墙2由于与围护地下连续墙1在衔接处一体浇筑成T型墙，因而可以增加衔接槽段的抗弯刚度，此外，由于先行素砼墙2侧面及底面受到土摩阻力的作用，增加了坑内土体对围护地下连续墙1的抗力，从而达到控制其衔接处围护地下连续墙1变形的作用。若先行素砼墙2贯穿基坑与两侧围护地下连续墙2垂直衔接，则先行素砼墙2还可视为基坑开挖前预先施工于坑内的支撑结构，从而进一步增加了其控制变形的能力。

通过增设先行素砼墙2，增加围护地下连续墙的侧向刚度，特别是抑制开挖面下软弱土体带来的围护地下连续墙下部变形，从而减小地表沉降，有效保护周边环境安全。由于先行素砼墙2设置在基坑内部，因此，这种控制深基坑变形的系统和方法不受场地限制。

下面将结合剖面示意图对本发明实施例控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法进行更详细的描述。

请参见图2A～2C，图2A～2C是本发明一实施例的施工过程示意图。

这种控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，包括如下步骤：

请参见图2A所示，首先，在深基坑开挖前施工地下连续墙围护结构的同时施工先行素砼墙2，使得所述先行素砼墙2与围护地下连续墙1垂直衔接，且所述先行素砼墙2与围护地下连续墙1衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙2贯穿基坑与两侧围护地下连续墙1垂直衔接。

请参见图2B～2C所示，然后，开始开挖深基坑，随着深基坑开挖，在挖除开挖区域内土层的同时凿除露出的先行素砼墙2的墙体，然后施工支撑体系。也就是说，基坑开挖过程中边开挖边敲除露出的墙体，然后施工第一道支撑4，进而继续开挖，再施工第二道支撑5，按此施工直至坑底。图2C中的第一道支撑4、第二道中支撑5、第三道支撑6以及其他还未施工到的支撑都属于所述支撑体系。

另外，可以利用以往工程实测反分析得出的参数，采用三维有限元的分析方法，计算出深基坑开挖产生的墙体变形，可预先调整先行素砼墙2设计参数，使深基坑开挖产生的变形达到保护周边环境的要求。

综上所述，本发明的控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法，基坑开挖前，同时施工围护地下连续墙和先行素砼墙，所述先行素砼墙与围护地下连续墙垂直衔接，通过增设先行素砼墙，增加围护地下连续墙的侧向刚度，特别是抑制开挖面下软弱土体带来的围护地下连续墙下部变形，从而减小地表沉降，有效保护周边环境安全。同时本发明控制深基坑变形的先行素砼墙系统和设计方法也提供了一种在施工场地紧张条件下可实现的控制基坑变形、保护周边环境的措施。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种控制深基坑变形的先行素砼墙系统，其特征在于，包括围护地下连续墙和若干先行素砼墙，所述先行素砼墙与所述围护地下连续墙垂直衔接，且所述先行素砼墙与围护地下连续墙衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙贯穿基坑与两侧围护地下连续墙垂直衔接。

2.根据权利要求1所述的控制深基坑变形的先行素砼墙系统，其特征在于，所述先行素砼墙为在基坑开挖前在基坑内采用地下连续墙施工工艺先行施工的一道素混凝土墙。

3.一种控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，深基坑开挖前施工地下连续墙围护结构的同时施工先行素砼墙，使得所述先行素砼墙与所述围护地下连续墙垂直衔接，且所述先行素砼墙与所述围护地下连续墙衔接处槽段按T型墙一体成槽浇筑施工，或者，所述先行素砼墙贯穿基坑与两侧围护地下连续墙垂直衔接；

4.根据权利要求3所述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，其特征在于，所述先行素砼墙是素混凝土墙。

5.根据权利要求4所述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，其特征在于，所述素混凝土墙采用地下连续墙的施工工艺施作。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的控制深基坑变形的先行素砼墙设计方法，其特征在于，利用以往工程实测反分析得出的参数，采用三维有限元的分析方法，计算出深基坑开挖产生的围护地下连续墙变形，调整先行素砼墙设计参数，使深基坑开挖产生的围护地下连续墙变形达到保护周边环境的要求。