CN106351229B - 软土地区地下室支护构造 - Google Patents
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/02—Foundation pits
- E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
Abstract
本发明公开了一种软土地区地下室支护构造，其特征是地下室支护设置两道放坡，第一道放坡和第二道放坡顶部铺设混凝土板，第一道放坡外侧端部设置止水帷幕，第一道放坡坡角部位设置槽钢挡堰，槽钢挡堰外侧设置混凝土筒，混凝土筒中间设置排水管，排水管与混凝土筒之间空隙填塞卵石，第二道放坡水平段中间设置负压井，负压井采用分离式过滤器，分离式过滤器为双层结构；护坡桩顶部设置压顶梁，第一道锚杆通过锚具固定在压顶梁，压顶梁埋设预埋钢板，上斜撑与预埋钢板焊接，上斜撑通过千斤顶张拉后固定在角钢上面，角钢与预埋在混凝土支墩的钢板焊接；第二道锚杆通过锚具固定在中间梁，护坡桩内侧设置被动土加固区。
Description
软土地区地下室支护构造
技术领域
[0001] 本发明涉及一种支护构造，特别涉及软土地区地下室支护构造。
背景技术
[0002] 随着中国城市化建设的高速推进，地下室工程领域有了巨大发展。基坑深度及规 模加大、周边环境趋于复杂、施工工期愈发紧迫等因素给地下室支护技术的更新带来了机 遇，同时也带来了工程安全问题。特别是软土地区，特殊的地质条件使这些工程安全问题更 加复杂化。如何既能保证地下室施工安全又能降低成本是工程技术人员要面对的课题。
发明内容
[0003] 本发明是提供一种软土地区地下室支护构造，解决现有技术的问题。
[0004] 为此，地下室支护设置两道放坡，第一道放坡和第二道放坡顶部铺设混凝土板，混 凝土板厚度为12mm，第一道放坡坡度为35°〜45°，第一道放坡高度为1.5m〜2m，第一道放坡 外侧端部设置止水帷幕，止水帷幕采用双排深层搅拌粧，深层搅拌粧搭接长度为200mm，深 层搅拌桩深度为15m，水泥掺量为15%。第一道放坡坡角部位设置槽钢挡堰，槽钢挡堰完全 埋入坡角土体，槽钢挡堰厚度为12mm，槽钢挡堰高度为第一道放坡高度的1.2〜1.3倍，槽钢 挡堰外侧设置混凝土筒，混凝土筒的内径为400〜500mm，混凝土筒内侧铺贴土工布，混凝土 筒中间设置排水管，排水管直径为50mm，排水管底部设置钢丝网，钢丝网下面包裹土工布， 排水管与混凝土筒之间空隙填塞卵石，第二道放坡坡度为30°〜40°，第二道放坡高度为1.5 〜2m，第二道放坡水平段中间设置负压井，第二道放坡坡角设置排水沟，排水沟深度为30〜 35mm，护坡桩位于基坑的边缘处，护坡桩采用钻孔灌注桩，钻孔灌注粧直径为8〇〇〜1000mm， 护坡桩深度为地下室深度1.5〜2 •5倍，护坡桩顶部设置压顶梁，第一道锚杆通过锚具固定 在压顶梁，锚杆坡度为25°〜3〇°，锚杆自由长度为6m，锚固长度为10m，压顶梁埋设预埋钢 板，预埋钢板厚度为2〇mm，上斜撑与预埋钢板焊接，上斜撑水平间距为5〜7m，上斜撑采用无 缝钢管，上斜撑通过千斤顶张拉后固定在角钢上面，角钢与预埋在混凝土支墩的钢板焊接。 压顶梁设置吊筋，护坡桩内侧设置中间梁，中间梁一方面通过预埋钢筋与护坡桩联接，另一 方面通过吊筋与压顶梁联接。中间梁通过下斜撑支承在混凝土支墩上面。第二道锚杆通过 锚具固定在中间梁，锚杆坡度为25 °〜30 °，锚杆自由长度为6m，锚固长度为1 〇m。护坡粧内侧 设置被动土加固区，被动土加固区采用旋喷桩，被动土加固区宽度为1.2〜1.5m，深度为1.1 〜1.2倍地下室开挖深度。
[0005] 施工步骤包括：
[0006] (1)施工止水帷幕。
[0007] (2)施工护坡桩。
[0008] (3)施工被动土加固区。
[0009]⑷开挖土方，做第一道放坡，每开挖一段土方同步插入槽钢挡堰。
[0010] (5)安装混凝土筒，中间设置排水管，排水管与混凝土筒之间空隙填塞卵石。此后 浇筑混凝土板，然后通过排水管排出水，降低地下水位。
[0011] ⑹负压降水。
[0012] 负压井采用分离式过滤器，分离式过滤器为双层结构。外层过滤器为全断面透水， 能够确保与普通负压井一样使土层中的水快速进入降水井内；内层过滤器仅在底部设有进 水口，确保土层中的水和空气只能在底部进入内层过滤器。降水时，密封内层过滤器井口采 用负压泵抽出空气形成负压，使内管和管外形成水头差，同时在内层过滤器内安装潜水泵 抽水降低这个水头差，这样内外层过滤器间及土层中的水在压差作用下持续地从内层过滤 器底部进水口进入内层过滤器并通过潜水泵排出。由于内层过滤器底部进水口始终埋在水 下不会造成漏气。在抽水过程中，普通负压井通常在地下水位下降至低于上部滤水孔时，土 层中空气通过上部滤水孔进入井内，从而使井内负压度产生衰减，影响负压负压效果。而本 技术方案中负压井内层过滤器底部进水口可以始终保持浸在水中，从而隔绝了土层中的空 气通过底部进水口进入内层过滤器，进而避免了内层过滤器的负压度衰减。无论负压降水 井外的地下水水位如何下降，只要内层过滤器底部进水口保持水封，内层过滤器内可以始 终保持一个较大负压。
[0013] (7)开挖土方，做第二道放坡，放坡完毕后浇筑混凝土板，设置排水沟进行排水。
[0014] ⑻开挖土方至第三道支撑设置部位。
[0015] ⑼浇筑压顶梁，并埋设预埋钢板和吊筋。
[0016] (10)安装第一道锚杆。
[0017]锚杆施工通过以下技术方案对传统技术进行改进：以14%的低碱混凝土膨胀剂代 替等重量的砂，在下锚的同时下入两条注浆管，一条注浆管为带有小孔的预埋花管，并用黑 胶布将小孔封闭，另一条注浆管在进行完一次常压灌浆后被拔出。待浆体达到5.OMPa强度 后，再通过预埋花管用大于2.5MPa的高压进行劈裂注浆，使浆液向孔壁周围土体扩散挤压， 锚固体相应扩大。注浆完毕后马上用废水泥纸袋将孔口快速密封。
[0018] (11)开挖土方至中间梁部位，剖离护坡桩的表面混凝土，将中间梁主筋与护坡粧 的主筋焊接，同时焊接护坡桩的主筋和吊筋。
[0019] (12)安装第二道锚杆。
[0020] (13)开挖局部土方至底板部位，设置混凝土支墩，混凝土支墩周边预留土台作为 反压土，土台放坡坡度为40 °〜45 °。
[0021] (14)安装上斜撑。上斜撑上端与埋设在压顶梁的预埋钢板焊接，上斜撑下端进行 预应力张拉，预应力张拉完毕后固定在与混凝土支墩联接的角钢。预应力张拉值根据最大 土体深层位移值进行实时调整。当最大土体深层位移值大于10mm时，预应力张拉值采用 8〇OkN，当最大土体深层位移值小于或等于10mm且大于6mm时，预应力张拉值采用6〇〇kN，当 最大土体深层位移值小于或等于6mm时，预应力张拉值采用400kN。
[0022] (lf5)安装下斜撑。上斜撑上端与埋设在压顶梁的预埋钢板焊接，上斜撑下端固定 在混凝土支墩。
[0023] (16)开挖剩余土方至底板部位，浇筑混凝土底板。
[0024] (17)浇筑混凝土侧壁。
[0025] (18)拆除下斜撑和上斜撑。下斜撑和上斜撑采用气割法一次性拆除。
[0026]本发明施工成本低，施工工期短。
附图说明
[0027]图1为软土地区地下室支护结构示意图。
[0028]各附图中：1、止水帷幕，2、混凝土板，3、混凝土筒，4、槽钢挡堰，5、土工布，6、排水 管，7、卵石，8、负压井，9、锚杆，10、护坡桩，11、排水沟，12、压顶梁，13、上斜撑，14、中间梁， 15、吊筋，16、下斜撑，17、预埋钢板，18、混凝土支墩，19、角钢，20、被动土加固区。
具体实施方式
[0029]本实施例中地下室支护设置两道放坡，第一道放坡和第二道放坡顶部铺设混凝土 板2，混凝土板2厚度为12mm，第一道放坡坡度为40°，第一道放坡高度为1 • 8m，第一道放坡外 侧端部设置止水帷幕1，止水帷幕1采用双排深层搅拌桩，深层搅拌桩搭接长度为200mm，深 层搅拌桩深度为15m，水泥掺量为15 %。第一道放坡坡角部位设置槽钢挡堰4,槽钢挡堰4完 全埋入坡角土体，槽钢挡堪4厚度为12mm，槽钢挡堰4高度为第一道放坡高度的1.25倍，槽钢 挡堰4外侧设置混凝土筒3，混凝土筒3的内径为450mm，混凝土筒3内侧铺贴土工布5，混凝土 筒3中间设置排水管6,排水管6直径为50mm，排水管6底部设置钢丝网，钢丝网下面包裹土工 布5,排水管6与混凝土筒3之间空隙填塞卵石7,第二道放坡坡度为35°，第二道放坡高度为 1 • Sm，第二道放坡水平段中间设置负压井S，第二道放坡坡角设置排水沟丨丨，排水沟丨丨深度 为3〇mm，护坡桩10位于基坑的边缘处，护坡粧10采用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩直径为900mm， 护坡桩10深度为地下室深度2倍，护坡粧10顶部设置压顶梁12,第一道锚杆9通过锚具固定 在压顶梁12,锚杆9坡度为25°，锚杆9自由长度为em，锚固长度为i〇m，压顶梁12埋设预埋钢 板17,预埋钢板17厚度为20mm，上斜撑13与预埋钢板17焊接，上斜撑13水平间距为5〜7m，上 斜撑13采用无缝钢管，上斜撑I3通过千斤顶张拉后固定在角钢19上面，角钢19与预埋在混 凝土支墩18的钢板焊接。压顶梁12设置吊筋15,护坡桩10内侧设置中间梁14,中间梁14一方 面通过预埋钢筋与护坡桩10联接，另一方面通过吊筋15与压顶梁12联接。中间梁14通过下 斜撑16支承在混凝土支墩18上面。第二道锚杆9通过锚具固定在中间梁14,锚杆9坡度为 25°，锚杆9自由长度为6m，锚固长度为10m。护坡粧10内侧设置被动土加固区20，被动土加固 区20采用旋喷桩，被动土加固区20宽度为1.3m，深度为7m。
[0030] 施工步骤包括：
[0031] (1)施工止水帷幕1。
[0032] (2)施工护坡桩10。
[0033] ⑶施工被动土加固区20。
[0034] (4)开挖土方，做第一道放坡，每开挖一段土方同步插入槽钢挡堰4。
[0035] (5)安装混凝土筒3,中间设置排水管6,排水管6与混凝土筒3之间空隙填塞卵石7。 此后浇筑混凝土板2,然后通过排水管6排出水，降低地下水位。
[0036] ⑹负压降水。
[0037]负压井8采用分离式过滤器，分离式过滤器为双层结构。外层过滤器为全断面透 水，内层过滤器仅在底部设有进水口。降水时，密封内层过滤器井口采用负压泵抽出空气形 成负压，使内管和管外形成水头差，同时在内层过滤器内安装潜水泵抽水降低这个水头差， 这样内外层过滤器间及土层中的水在压差作用下持续地从内层过滤器底部进水口进入内 层过滤器并通过潜水泵排出。
[0038] (7)开挖土方，做第二道放坡，放坡完毕后浇筑混凝土板2，设置排水沟11进行排 水。
[0039] ⑻开挖土方至第三道支撑设置部位。
[0040] ⑼浇筑压顶梁12,并埋设预埋钢板17和吊筋15。
[0041] (10)安装第一道锚杆9。
[0042]以14 %的低碱混凝土膨胀剂代替等重量的砂，在下锚的同时下入两条注浆管，一 条注浆管为带有小孔的预埋花管，并用黑胶布将小孔封闭，另一条注浆管在进行完一次常 压灌浆后被拔出。待浆体达到5 • OMPa强度后，再通过预埋花管用大于2.5MPa的高压进行劈 裂注浆，使浆液向孔壁周围土体扩散挤压，锚固体相应扩大。注浆完毕后马上用废水泥纸袋 将孔口快速密封。
[0043] (11)开挖土方至中间梁14部位，剖离护坡桩10的表面混凝土，将中间梁14主筋与 护坡桩10的主筋焊接，同时焊接护坡桩1 〇的主筋和吊筋15。
[0044] (12)安装第二道锚杆9。
[0045] (13)开挖局部土方至底板部位，设置混凝土支墩18,混凝土支墩18周边预留土台 作为反压土，土台放坡坡度为40°〜45°。
[0046] (14)安装上斜撑I3。上斜撑13上端与埋设在压顶梁12的预埋钢板17焊接，上斜撑 13下端进行预应力张拉，预应力张拉完毕后固定在与混凝土支墩18联接的角钢19。预应力 张拉值根据最大土体深层位移值进行实时调整。当最大土体深层位移值大于10mm时，预应 力张拉值采用800kN，当最大土体深层位移值小于或等于l〇mm且大于6mm时，预应力张拉值 采用600kN，当最大土体深层位移值小于或等于6mm时，预应力张拉值采用400kN。
[0047] (15)安装下斜撑16。上斜撑13上端与埋设在压顶梁12的预埋钢板17焊接，上斜撑 13下端固定在混凝土支墩18。
[0048] (16)开挖剩余土方至底板部位，浇筑混凝土底板。
[0049] (17)浇筑混凝土侧壁。
[0050] (18)拆除下斜撑16和上斜撑13。下斜撑16和上斜撑丨3采用气割法一次性拆除。
[0051]从地下室开挖的全过程来看，最大土体深层位移为10mm，本工程的土方开挖是安 全可靠的。同时，还满足了施工成本低和施工工期短的要求。
Claims (1)
1.一种软土地区地下室支护构造，其特征是地下室支护设置两道放坡，第一道放坡和 第二道放坡顶部铺设混凝土板，混凝土板厚度为12mm，第一道放坡坡度为35 °〜45 °，第一道 放坡高度为1.5m〜2m，第一道放坡外侧端部设置止水帷幕，止水帷幕采用双排深层搅拌桩， 深层搅拌桩搭接长度为2〇〇mm，深层搅拌桩深度为15m，水泥掺量为15 %;第一道放坡坡脚部 位设置槽钢挡堰，槽钢挡堰完全埋入坡脚土体，槽钢挡堰厚度为12mm，槽钢挡堰高度为第一 道放坡高度的1 • 2〜1 •3倍，槽钢挡堰外侧设置混凝土筒，混凝土筒的内径为400〜500mm，混 凝土筒内侧铺贴土工布，混凝土筒中间设置排水管，排水管直径为50mm，排水管底部设置钢 丝网，钢丝网下面包裹土工布，排水管与混凝土筒之间空隙填塞卵石，第二道放坡坡度为 30°〜40°，第二道放坡高度为1 •5〜2m，护坡桩位于基坑的边缘处，第二道放坡水平段中间 设置负压井，第二道放坡坡角设置排水沟，排水沟深度为30〜35mm，护坡桩采用钻孔灌注 桩，钻孔灌注桩直径为800〜1000mm，护坡桩深度为地下室深度1.5〜2.5倍，护坡桩顶部设 置压顶梁，第一道锚杆通过锚具固定在压顶梁，锚杆坡度为25°〜30°，锚杆自由长度为6m， 锚固长度为10m，压顶梁埋设预埋钢板，预埋钢板厚度为20mm，上斜撑与预埋钢板焊接，上斜 撑水平间距为5〜7m，上斜撑采用无缝钢管，上斜撑通过千斤顶张拉后固定在角钢上面，角 钢与预埋在混凝土支墩的钢板焊接;压顶梁设置吊筋，护坡桩内侧设置中间梁，中间梁一方 面通过预埋钢筋与护坡桩联接，另一方面通过吊筋与压顶梁联接；中间梁通过下斜撑支承 在混凝土支墩上面;第二道锚杆通过锚具固定在中间梁，锚杆坡度为25°〜30°，锚杆自由长 度为6m，锚固长度为1 〇m;护坡粧内侧设置被动土加固区，被动土加固区采用旋喷桩，被动土 加固区宽度为1.2〜1.5m，深度为1.1〜1.2倍地下室开挖深度； 负压井采用分离式过滤器，分离式过滤器为双层结构;外层过滤器为全断面透水，内层 过滤器仅在底部设有进水口；降水时，密封内层过滤器井口采用负压泵抽出空气形成负压， 使内管和管外形成水头差，同时在内层过滤器内安装潜水泵抽水降低这个水头差，这样内 外层过滤器间及土层中的水在压差作用下持续地从内层过滤器底部进水口进入内层过滤 器并通过潜水栗排出。
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