CN106703044A - 一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，在基坑坡顶插打钢板桩至相对稳定土地层，坡身利用圆木桩插入相对稳定土地层，结合土钉墙锚喷支护进行高大边坡支护。本发明对常规复合土钉墙支护方法进行了创新，以最小的投入实现较小坡比情况下多种工艺组合支护，保证边坡安全与稳定，在流塑状冲填土软弱地层条件下多种工艺组合进行放坡支护方法具有安全性高、工艺简单、施工快速、费用低廉等多种优点，在软弱地质条件下进行基坑放坡开挖的工程，具有较好的推广价值。

Description

一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法

技术领域

本发明涉及建筑基坑工程技术领域，特别是涉及一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法。

背景技术

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012对基坑支护的定义如下：为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。常见的基坑支护形式主要有：⒈排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂；⒉地下连续墙支护，地连墙+支撑；⒊水泥挡土墙；4.钢板桩(1)：型钢桩横挡板支护，钢板桩(1)支护；⒌土钉墙(喷锚支护)；⒍逆作拱墙；⒎原状土放坡；⒏基坑内支撑；⒐桩、墙加支撑系统；10.简单水平支撑；11.钢筋混凝土排桩；12.上述两种或者两种以上方式的合理组合等。

南方软土地区超过一定深度的大型基坑多采用地连墙或围护桩加混凝土内支撑的支护形式，此支护方法造价较高。而对于临近湿地，且周边场地开阔区域进行基坑工程施工，则可以选择比较经济的放坡开挖支护形式。对于表层6～8m广泛存在流塑状冲填土软土地质条件，即使预先对放坡土体进行局部加固，且采用较大坡比(通常1:3～1:5)进行放坡，有时坡体仍难以稳定，无法成坡。可能因此将变更支护方式或投入更加保守的加固措施换来基坑工程安全与稳定。如何克服流塑状冲填土软弱地层条件，采用较小坡度进行开挖支护，并保证临时边坡在结构完成并土方回填前这段时间保持稳定，是基坑工程中需要解决的一个难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种为了克服流塑状冲填土软弱地层条件，采用较小坡度开挖进行放坡支护，从而解决基坑边坡稳定问题的流塑状冲填土软弱地层放坡支护方法。

本发明的技术方案为：一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，主要包括以下步骤：

步骤一：将选择的场地使用激光平地机整平，按照设计需求施工坡顶钢板桩，垂直打入，与坡顶垂直的方向插打穿过软弱土层，进入相对硬质土层，深入硬质土层的深度是软弱土层的1.2-1.4倍，强度高，容易打入坚硬土层，可以阻止软弱土层向下滑动，然后施工完成排水沟；

步骤二：根据计算坡角开挖第一层土至设计标高，施工第一层圆木桩护坡、第一层花管注浆土钉、喷锚面层、泄水管，并在第一层土底标高位置施工第二层圆木桩；开挖第二层土至底标高，施工第二层花管注浆土钉，并在第二层土底标高位置施工第三层圆木桩；依照步骤二依次完成第三层、第四层……直至最后一层的圆木桩、花管注浆土钉、喷锚面层及泄水管；

步骤三：基坑开挖至坡底标高，并施工坡脚排水沟，所述的排水沟挖完土壤后，使用树脂混凝土U型排水沟，然后将其固定。

进一步的，所述的树脂混凝土是一种改性环氧树脂混凝土，是将环氧树脂30-50份，羧基丁腈橡胶胶乳2-5份，聚乙二醇二缩水甘油醚1-3份，有机硅消泡剂0.05-0.15份，活性炭0.1-0.3份，石料300-500份，混合搅拌而成，改性环氧树脂混凝土材料强度高、变形能力强、高低温性能好，能够应对各种雨水天气，迅速减少地面积水迅速排污排废，有效的保护地面铺装及建筑物的使用寿命。

进一步的，所述的钢板桩包括桩体和横向固定件，所述的横向固定件在桩体上固定分隔成的两个区域，软弱土层区和硬质土层区，所述的横向固定件由H型钢构成，该H型钢的一个凸缘作为所述的桩体接触部，其另一个凸缘作为土壤压力承受部，腹板作为连接部，所述的另一个凸缘的宽度大于所述的一个凸缘的宽度。

进一步的，所述的圆木桩为在基坑分层开挖过程中，插入坡面以下一定深度，组成临时坡面抗滑结构，所述的圆木桩外形直顺光圆，小端削成30-50cm长的尖头，利于打人持力层，先按压稳定后，击打桩头，直到没有明显打入量为止，确保松圆木桩垂直打入持力层，圆木桩的垂直度允差﹤1％，锯平桩头，根据设计高度控制锯平桩头后的标高。

进一步的，所述的花管注浆土钉是利用Φ48钢管制成的，端部压扁成尖状，钻出向中心线侧倾斜的浇注孔，待垂直打入后，所述的浇注孔伸入软弱土层中，然后注入水泥浆，浆料在软弱土层中向四周渗透，凝固后形成土钉结构。

进一步的，所述的喷锚面层是指在土方开挖的过程中，按设计坡度作喷锚坡面加固坑壁，坡面层喷射混凝土，加设深基坑喷锚的钢筋网片，用螺纹钢筋作水平、斜向加强筋，喷锚坡面顶作厚混凝土覆盖层，覆盖层与边坡喷锚相接处用水泥砂浆加铅丝网抹平，覆盖层排水坡向自然地面。

进一步的，所述的泄水管为PVC管，内径不小于12cm，使用螺钉加钢圈固定在所述的喷锚面层上，深入到坡面以下土层，形成排除坡面以下上层滞水的排水结构。

进一步的，所述的排水沟为坡顶截水，坡底汇水，通过泄水管汇集，在排水沟上边缘砌成台阶，安放盖板，所述的盖板采用钢格板制造，孔径不大于3x3cm，表面经过热浸锌处理，保证坡面不受雨水冲刷，坡身不受雨水浸润而影响坡体稳定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)支护效果好：在坡顶插打一整排钢板桩后，横向利用钢板桩之间互相咬合的整体性和插入硬质土层的嵌固悬臂支护效果能够有效阻止流塑状冲填土层的向下滑动，从而为边坡逐层开挖创造了稳定条件。

(2)施工速度快：钢板桩、圆木桩和花管注浆土钉能够实现现场机械化快速插打，结合土方开挖及锚喷支护施工的的组织与部署，预计每2～3天一层基坑边坡开挖与支护，实现快速开挖至基坑底，有效缩短总体工期。

(3)主要材料可重复利用：钢板桩与圆木桩为可周转使用材料，待基坑内主体结构完工，土方回填完成后，可利用机械拔出实现回收再利用。

(4)经济效益显著：与其他基坑支护方法相比，本发明专利提供了一种针对流塑状冲填土软弱地质条件下进行基坑边坡支护的新选择，利用传统且经济的土钉墙支护方法结合钢板桩、圆木桩等可周转使用的抗滑措施，可极大降低基坑工程造价，带来较大的经济效益。

附图说明

图1为本发明专利提出的一种流塑状冲填土软弱地层组合放坡支护方法剖面图；

图2为花管注浆土钉加工制作示意图；

其中，1-钢板桩；2-圆木桩；3-花管注浆土钉；4-喷锚面层；5-泄水管；6-排水沟。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：下面以苏州某地下空间工程为例，结合附图对本发明的使用方法进一步说明，地面标高2.5米，基坑开挖深度17.6米，基坑开挖范围内的主要土层有：①-1素填土，①-2冲填土，③-1粘土，③-2粉质粘土，④-1粉土，④-2粉质粘土夹粉土，⑤-1粉质粘土层。其中①-2冲填土层主要为湖底流泥和浮泥混杂，含水率接近饱和，呈流塑状，地质条件极差，广泛分布，深度约3-8m，某分区之间需设置预留土台。

如图1所示，采用本发明专利的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，主要包括以下步骤：

步骤一：将选择的场地使用激光平地机整平，按照设计需求施工坡顶钢板桩1，垂直打入，与坡顶垂直的方向插打穿过软弱土层，进入相对硬质土层，深入硬质土层的深度是软弱土层的1.3倍，钢板桩1包括桩体和横向固定件，横向固定件在桩体上固定分隔成的两个区域，软弱土层区和硬质土层区，横向固定件由H型钢构成，该H型钢的一个凸缘作为桩体接触部，其另一个凸缘作为土壤压力承受部，腹板作为连接部，另一个凸缘的宽度大于一个凸缘的宽度，强度高，容易打入坚硬土层，可以阻止软弱土层向下滑动，然后施工完成排水沟6；

步骤二：根据计算坡角开挖第一层土至设计标高，施工第一层圆木桩2护坡，第一层花管注浆土钉3、喷锚面层4、泄水管5，并在第一层土底标高位置施工第二层圆木桩；开挖第二层土至底标高，施工第二层花管注浆土钉3，并在第二层土底标高位置施工第三层圆木桩；

圆木桩2为在基坑分层开挖过程中，插入坡面以下一定深度，组成临时坡面抗滑结构，圆木桩2外形直顺光圆，小端削成40cm长的尖头，利于打人持力层，先按压稳定后，击打桩头，直到没有明显打入量为止，确保松圆木桩垂直打入持力层，圆木桩2的垂直度允差﹤1％，锯平桩头，根据设计高度控制锯平桩头后的标高；

如图2所示，花管注浆土钉3是利用Φ48钢管制成的，端部压扁成尖状，钻出向中心线侧倾斜的浇注孔，待垂直打入后，浇注孔伸入软弱土层中，然后注入水泥浆，浆料在软弱土层中向四周渗透，凝固后形成土钉结构；

喷锚面层4是指在土方开挖的过程中，按设计坡度作喷锚坡面加固坑壁，坡面层喷射混凝土，加设深基坑喷锚的钢筋网片，用螺纹钢筋作水平、斜向加强筋，喷锚坡面顶作厚混凝土覆盖层，覆盖层与边坡喷锚相接处用水泥砂浆加铅丝网抹平，覆盖层排水坡向自然地面；

泄水管5为PVC管，内径不小于12cm，使用螺钉加钢圈固定在喷锚面层4上，深入到坡面以下土层，形成排除坡面以下上层滞水的排水结构；

依照步骤二依次完成第三层、第四层、第五层的圆木桩2、花管注浆土钉3、喷锚面层4及泄水管5；

步骤三：基坑开挖至坡底标高，并施工坡脚排水沟6，排水沟6挖完土壤后，使用树脂混凝土U型排水沟6，然后将其固定，排水沟6为坡顶截水，坡底汇水，通过泄水管5汇集，在排水沟6上边缘砌成台阶，安放盖板，盖板采用钢格板制造，孔径不大于3x3cm，表面经过热浸锌处理，保证坡面不受雨水冲刷，坡身不受雨水浸润而影响坡体稳定。

其中，树脂混凝土是一种改性环氧树脂混凝土，是将环氧树脂40份，羧基丁腈橡胶胶乳3.5份，聚乙二醇二缩水甘油醚2份，有机硅消泡剂0.1份，活性炭0.2份，石料400份，混合搅拌而成，改性环氧树脂混凝土材料强度高、变形能力强、高低温性能好，能够应对各种雨水天气，迅速减少地面积水迅速排污排废，有效的保护地面铺装及建筑物的使用寿命。

实施中在中部设置一级平台，采用了阶梯式2级放坡支护方法，应用本方法逐层开挖并支护后，最终形成近18m高稳定边坡，近10个月的使用期，经历近一个月的雨期施工，仍保持基本稳定，获得良好支护效果。这种流塑状冲填土软弱地层条件下多种工艺组合进行放坡支护方法具有安全性高、工艺简单、施工快速、费用低廉等多种优点，在软弱地质条件下进行基坑放坡开挖的工程，具有较好的推广价值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤一：将选择的场地使用激光平地机整平，按照设计需求施工坡顶钢板桩(1)，垂直打入，与坡顶垂直的方向插打穿过软弱土层，进入相对硬质土层，深入硬质土层的深度是软弱土层的1.2-1.4倍，然后施工完成排水沟(6)；

步骤二：根据计算坡角开挖第一层土至设计标高，施工第一排圆木桩(2)护坡、第一层花管注浆土钉(3)、喷锚面层(4)、泄水管(5)，并在第一层土底标高位置施工第二层圆木桩；开挖第二层土至底标高，施工第二层花管注浆土钉(3)，并在第二层土底标高位置施工第三层圆木桩；依照步骤二依次完成第三层、第四层……直至最后一层的圆木桩(2)、花管注浆土钉(3)、喷锚面层(4)及泄水管(5)；

步骤三：基坑开挖至坡底标高，并施工坡脚排水沟(6)，所述的排水沟(6)挖完土壤后，使用树脂混凝土U型排水沟(6)，然后将其固定。

2.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的钢板桩(1)包括桩体和横向固定件，所述的横向固定件在桩体上固定分隔成的两个区域，软弱土层区和硬质土层区，所述的横向固定件由H型钢构成，该H型钢的一个凸缘作为所述的桩体接触部，其另一个凸缘作为土壤压力承受部，腹板作为连接部，所述的另一个凸缘的宽度大于所述的一个凸缘的宽度。

3.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的圆木桩(2)为在基坑分层开挖过程中，插入坡面以下一定深度，组成临时坡面抗滑结构，所述的圆木桩(2)外形直顺光圆，小端削成30-50cm长的尖头，利于打人持力层，先按压稳定后，击打桩头，直到没有明显打入量为止，确保松圆木桩垂直打入持力层，圆木桩(2)的垂直度允差﹤1％，锯平桩头，根据设计高度控制锯平桩头后的标高。

4.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的花管注浆土钉(3)是利用Φ48钢管制成的，端部压扁成尖状，钻出向中心线侧倾斜的浇注孔，待垂直打入后，所述的浇注孔伸入软弱土层中，然后注入水泥浆，浆料在软弱土层中向四周渗透，凝固后形成土钉结构。

5.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的喷锚面层(4)是指在土方开挖的过程中，按设计坡度作喷锚坡面加固坑壁，坡面层喷射混凝土，加设深基坑喷锚的钢筋网片，用螺纹钢筋作水平、斜向加强筋，喷锚坡面顶作厚混凝土覆盖层，覆盖层与边坡喷锚相接处用水泥砂浆加铅丝网抹平，覆盖层排水坡向自然地面。

6.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的泄水管(5)为PVC管，内径不小于12cm，使用螺钉加钢圈固定在所述的喷锚面层(4)上，深入到坡面以下土层，形成排除坡面以下上层滞水的排水结构。

7.如权利要求1所述的一种流塑状冲填土软弱地层放坡组合支护方法，其特征在于，所述的排水沟(6)为坡顶截水，坡底汇水，通过泄水管(5)汇集，在排水沟(6)上边缘砌成台阶，安放盖板，所述的盖板采用钢格板制造，孔径不大于3x3cm，表面经过热浸锌处理。