CN105442615A - 一种用于基坑工程的人字形支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于基坑工程的人字形支护结构及其施工方法，所述人字形支护结构其特征在于：包括有前倾桩、后倾桩和冠梁，所述前倾桩与所述后倾桩通过桩顶构造措施传递弯矩，刚性连接成人字形剖面支护单元；所述冠梁将多个人字形剖面支护单元刚性连接成整体，形成空间刚度。其有益效果在于：前倾桩和后倾桩的倾角可大大减小作用在前倾桩和后倾桩上的土压力，可大大减小其截面和配筋；前倾桩、后倾桩及其冠梁形成稳定的三角形支护体系，消减基坑支护结构倾覆的可能，扩大了整体圆弧滑动的滑弧半径，大大减小了坑底和墙底土体隆起的可能性，增加了支护结构的稳定性。

Description

一种用于基坑工程的人字形支护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程中的建筑基坑支护领域，特别涉及一种紧邻既有建筑而无法施作锚杆的基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

建筑基坑支护设计施工中，常见的有（复合）土钉支护、桩（墙）锚、桩（墙）撑等支护型式或其组合型式。近年来，随着城市建设进程的加快，市区内建筑密度愈来愈高，很多建筑都见缝插针，在既有建筑旁边或者距离既有建筑很近处进行修建。但是，在充分利用地面空间的同时又引发了如下诸多问题：1、新建建筑的基坑边坡紧邻既有建筑基础（或红线区域、地下障碍物等），因此基坑既不能采取放坡开挖，又不能进行土钉支护；2、由于既有建筑基础（或红线区域、地下障碍物等）的限制，使土体宽度有限，所以在采取桩锚支护或墙锚支护时，锚杆角度往往较大，支护效果较差，甚至有的基坑边坡难以布设锚杆；3、内支撑方案虽然可以满足对紧邻既有建筑的基坑边坡支护的要求，但其实施成本极高、工序烦琐、施工工期较长并且对土方开挖和结构主体施工也影响严重。

发明内容

本发明涉及一种用于基坑工程的人字形支护结构及其施工方法，要解决新建建筑的基坑边坡紧邻既有建筑基础（或红线区域、地下障碍物等）时，现有的基坑支护结构稳定性差、施工成本高、施工工序繁琐的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：包括有前倾桩、后倾桩和冠梁，所述前倾桩的桩顶与所述后倾桩的桩顶刚性连接，形成人字形剖面支护单元；所述冠梁与人字形剖面支护单元的桩顶刚性连接、将多个人字形剖面支护单元连接成一整体。

优选的，所述前倾桩的前倾角为95度～120度。

优选的，所述后倾桩的后倾角为95度～135度。

优选的，所述前倾桩的桩顶端与所述后倾桩的桩顶端伸入至冠梁中。

优选的，所述前倾桩是现浇钢筋混凝土结构，所述后倾桩是现浇钢筋混凝土结构。

优选的，所述前倾桩的截面为圆形或矩形，所述后倾桩的截面为圆形或矩形。

一种用于基坑工程的人字形支护结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：施放桩位点；

步骤二：进行前倾桩和后倾桩的施工；

步骤三：破桩头，联结前倾桩桩顶钢筋和后倾桩的桩顶钢筋；

步骤四：布置冠梁的主筋和箍筋，浇筑冠梁；

步骤五：等待桩身混凝土和冠梁混凝土形成强度。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：1、本发明中所述的用于基坑工程的人字形支护结构，由于前倾桩与后倾桩的存在，大大减小作用在前倾桩和后倾桩上的土压力，从而大大减小其截面和配筋。

2、本发明中所述的用于基坑工程的人字形支护结构，前倾桩、后倾桩及其冠梁形成稳定的三角形支护体系，消减了基坑支护结构倾覆的可能，扩大了整体圆弧滑动的滑弧半径，大大减小了坑底和墙底土体隆起的可能性，增加了支护结构的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本发明的支护结构剖面示意图。

图2是本发明的支护结构俯视示意图。

附图标记：1－前倾桩、2－后倾桩、3－冠梁、4－人字形剖面支护单元、5－直线滑面、6－土层、7－既有建筑基础、8－滑动楔体（用于计算土压力）、a－前倾角、b－后倾角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例参见图1、图2所示，这种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：包括有前倾桩1、后倾桩2和冠梁3，所述前倾桩1的桩顶与所述后倾桩2的桩顶刚性连接，形成人字形剖面支护单元4；所述冠梁3与人字形剖面支护单元4的桩顶刚性连接、将多个人字形剖面支护单元4连接成一整体。

本实施例中，所述前倾桩1的前倾角a比后倾桩2的后倾角b小。

本实施例中，所述前倾桩1的前倾角a为95度～120度。

本实施例中，所述后倾桩2的后倾角b为95度～135度。

本实施例中，所述前倾桩1的桩顶端与所述后倾桩2的桩顶端伸入至冠梁3中。

本实施例中，所述前倾桩1下部伸入到坑底下土层6中。

本实施例中，所述前倾桩1是现浇钢筋混凝土结构，所述后倾桩2是现浇钢筋混凝土结构。

本实施例中，所述前倾桩1的截面为圆形或矩形，所述后倾桩2的截面为圆形或矩形。

这种用于基坑工程的人字形支护结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：施放桩位点；

步骤二：进行前倾桩1和后倾桩2的施工；

步骤三：破桩头，联结前倾桩1桩顶钢筋和后倾桩2的桩顶钢筋；

步骤四：布置冠梁3的主筋和箍筋，浇筑冠梁3；

步骤五：等待前倾桩1的桩身混凝土、后倾桩2桩身混凝土和冠梁3混凝土形成强度。

上述步骤完成后，形成了基坑的人字形支护结构，即可进行基坑土方开挖。

所述前倾桩1下部嵌入到坑底下土层6中，具体桩径、桩长应在考虑后倾桩2的情况下，根据土层性质、各项稳定性要求、内力和变形计算确定；

所述前倾桩1桩顶和后倾桩2桩顶及其主筋伸入桩顶冠梁3的高度符合相关规范要求；桩采用机械成孔。

所述后倾桩2的作用主要有三方面：切断直线滑面5和滑动楔体8（用于计算土压力），减小前倾桩1的土压力；增大滑动圆弧半径，增加支护结构整体稳定性；后倾桩2可抗拔，与前倾桩1形成稳定的三角形支护体系，提高基坑支护安全度。

所述前倾桩1的作用主要有：桩向前倾，可减小土压力并且挡住前倾桩1和后倾桩2之间的土体，保证基坑开挖的顺利进行。

所述冠梁3的作用主要有：联结同一横剖面上的前倾桩1和后倾桩2，形成剖面支护单元4；同时在纵断面上联结不同的剖面支护单元4，形成整体结构的空间刚度。

所述后倾桩1、前倾桩2及其冠梁3的截面和配筋应通过内力计算确定，并应符合相关规范构造要求。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现型式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：包括有前倾桩（1）、后倾桩（2）和冠梁（3），所述前倾桩（1）的桩顶与所述后倾桩（2）的桩顶刚性连接，形成人字形剖面支护单元（4）；所述冠梁（3）与人字形剖面支护单元（4）的桩顶刚性连接、将多个人字形剖面支护单元（4）连接成一整体。

2.根据权利要求1或2所述的一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：所述前倾桩（1）的前倾角（a）为95度～120度。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：所述后倾桩（2）的后倾角（b）为95度～135度。

4.根据权利要求1所述的一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：所述前倾桩（1）的桩顶端与所述后倾桩（2）的桩顶端伸入至冠梁（3）中。

5.根据权利要求1所述的一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：所述前倾桩（1）是现浇钢筋混凝土结构，所述后倾桩（2）是现浇钢筋混凝土结构。

6.根据权利要求1所述的一种用于基坑工程的人字形支护结构，其特征在于：所述前倾桩（1）的截面为圆形或矩形，所述后倾桩（2）的截面为圆形或矩形。

7.一种权利要求1中所述的用于基坑工程的人字形支护结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：施放桩位点；

步骤二：进行前倾桩（1）和后倾桩（2）的施工；

步骤三：破桩头，联结前倾桩（1）桩顶钢筋和后倾桩（2）的桩顶钢筋；

步骤四：布置冠梁（3）的主筋和箍筋，浇筑冠梁（3）；

步骤五：等待前倾桩（1）的桩身混凝土、后倾桩（2）桩身混凝土和冠梁（3）混凝土形成强度。