CN108104137B - 一种基坑支护结构及施工方法 - Google Patents

一种基坑支护结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基坑支护结构及施工方法，解决了现有技术对于含水量高的淤泥质土或者粘土等，由于土壤较软，锚筋容易从基坑边坡内脱离，这种方法相对不安全的问题，其技术方案要点是：包括设于所述基坑内侧壁的护坡单元，设于基坑边坡内的沿所述基坑至远离所述基坑方向依次设置的至少两组锚定单元，以及依次连接所述护坡单元和所述锚定单元的若干承力单元；所述护坡单元包括附着于所述基坑内侧壁的土钉墙，所述锚定单元包括沿竖直方向设置在土体内的浇筑式混凝土结构，所述承力单元包括用于承载拉应力的承拉单元和用于承载压应力的承压单元，达到了对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。

Description

一种基坑支护结构及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，它涉及一种基坑支护结构及施工方法。
背景技术
基坑支护的形式较多，在施工过程中要根据工程周边环境和地质状况进行支护形式的选择。
例如，公开号为CN102587389A的中国发明专利，公开了一种微型桩结合复合土钉墙结构，包括基坑边坡，其技术方案的要点在于：所述基坑边坡侧壁浇筑面层混凝土层，所述面层混凝土层内置土钉墙钢筋网，基坑边坡侧壁还设置有若干伸入基坑边坡内的锚筋；所述基坑边坡内垂直设置有微型钢管桩。
上述现有技术对于含水量高的淤泥质土或者粘土等，由于土壤较软，锚筋容易从基坑边坡内脱离，这种方法相对不安全。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基坑支护结构及施工方法，对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基坑支护结构，包括设于所述基坑内侧壁的护坡单元，设于基坑边坡内的沿所述基坑至远离所述基坑方向依次设置的至少两组锚定单元，以及依次连接所述护坡单元和所述锚定单元的若干承力单元；
所述护坡单元包括附着于所述基坑内侧壁的土钉墙，所述锚定单元包括沿竖直方向设置在土体内的浇筑式混凝土结构，所述承力单元包括用于承载拉应力的承拉单元和用于承载压应力的承压单元。
采用上述技术方案，对于含水量较高的淤泥质土或粘土，其自身的土体密度并不高，其流动性较一般土体强，现有技术中锚筋插入土体中，即锚筋并没有很好的与土体结合，容易从土体内脱离，本技术方案通过土钉墙对基坑的内侧壁进行加固，通过在基坑的边坡内沿基坑至远离基坑方向依次设置的至少两组锚定单元，该锚定单元、土钉墙与土体相互结合，与土体自成一体，通过承压单元连接锚定单元与土钉墙，将原本分散的、流动性强的土体结合成一体，削弱了土体的流动性，具有对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。
进一步，所述承力单元包括分别位于两个被连接件内的连接体和与所述连接体固定连接的杆体。
采用上述技术方案，连接体设置在被连接件内，与被连接件自成一体，通过杆体连接两个被连接件，使得杆体与被连接件之间有较强的连接强度。
进一步，位于同一个被连接件内的连接体相互固定连接或为一体结构。
采用上述技术方案，通过连接体之间相互连接，或连接体自身为一体结构，将独立的承力单元结合成整体，提高了承力单元的整体性，进一步的提高了锚定单元、土钉墙、承力单元与土体之间的一体性。
进一步，所述承拉单元为钢筋结构，所述承压单元为钢筋混凝土结构。
采用上述技术方案，通过钢筋结构承受拉应力，通过钢筋混凝土结构承受压应力，钢筋结构与钢筋混凝土结构相互配合且相互补偿，该承力单元既能承受较强的拉应力又能承受较强的压应力。
进一步，所述承拉单元和所述承压单元在竖直面内均匀布置。
采用上述技术方案，使得该支护结构承力更均匀。
进一步，所述护坡单元还包括防水墙，所述防水墙贴附于所述土钉墙位于所述基坑内的一侧。
采用上述技术方案，由于淤泥质土或粘土中含有较多的水分，通过设置防水墙，减少土体中的水分向基坑内渗透。
一种施工方法，包括以下步骤：
开挖锚定坑，沿基坑至远离所述基坑方向依次开挖至少两组锚定坑；
设置承力单元，沿基坑至远离所述基坑方向钻分别用于穿设承压单元和承拉单元的容置孔，用于穿设承压单元的容置孔的孔径大于用于穿设承拉单元的容置孔的孔径；所述承力单元包括分别位于两个被连接件内的连接体和与所述连接体固定连接的杆体，用于穿设承压单元的杆体的容置孔的孔径大于所述承压单元的杆体的直径，用于穿设承拉单元的杆体的容置孔的孔径与所述承拉单元的杆体的直径相同；
分别穿设所述承拉单元的杆体和所述承压单元的杆体；
在所述用于穿设承压单元的杆体的容置孔内喷注混凝土；
在杆体的两端分别固定连接体；
在基坑内侧壁修建包裹上述连接体的土钉墙；
在所述锚定坑内浇筑混凝土结构的锚定单元。
采用上述技术方案，对于含水量较高的淤泥质土或粘土，其自身的土体密度并不高，其流动性较一般土体强，现有技术中锚筋插入土体中，即锚筋并没有很好的与土体结合，容易从土体内脱离，本技术方案通过土钉墙对基坑的内侧壁进行加固，通过在基坑的边坡内沿基坑至远离基坑方向依次设置的至少两组锚定单元，该锚定单元、土钉墙与土体相互结合，与土体自成一体，通过承压单元连接锚定单元与土钉墙，将原本分散的、流动性强的土体结合成一体，削弱了土体的流动性，具有对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。
进一步，所述土钉墙包括钢筋网和包裹所述钢筋网的混凝土体，位于基坑侧的连接体位于所述钢筋网朝向所述基坑内的一侧，且该位于基坑侧的连接体大于所述钢筋网网孔的孔径。
采用上述技术方案，两个连接体之间依次夹持钢筋网、包裹钢筋网的混凝土体、土体，以及部分锚定单元，更好的将上述各部分连接成整体，共同抵抗外力。
进一步，还包括以下步骤，
在所述土钉墙位于所述基坑内的一侧插设钢板式防水墙，所述钢板式防水墙下端插入土体中。
采用上述技术方案，由于淤泥质土或粘土中含有较多的水分，通过设置防水墙，减少土体中的水分向基坑内渗透，防水墙为钢板，具有较高的阻水性，钢板式防水墙下端插入土体中，通过土体对钢板式防水墙进行支撑，使其稳定贴附于土钉墙。
进一步，还包括以下步骤，
在所述土钉墙和所述防水墙上端安装夹紧件，所述夹紧件包括主体和固定于所述主体的两个夹持壁，所述夹持壁之间形成用于夹持所述防水墙和土钉墙的夹持腔。
采用上述技术方案，通过夹紧件将防水墙和土钉墙上端进行夹持，进一步的使防水墙稳定贴附于土钉墙。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
对于含水量较高的淤泥质土或粘土，其自身的土体密度并不高，其流动性较一般土体强，现有技术中锚筋插入土体中，即锚筋并没有很好的与土体结合，容易从土体内脱离，本技术方案通过土钉墙对基坑的内侧壁进行加固，通过在基坑的边坡内沿基坑至远离基坑方向依次设置的至少两组锚定单元，该锚定单元、土钉墙与土体相互结合，与土体自成一体，通过承压单元连接锚定单元与土钉墙，将原本分散的、流动性强的土体结合成一体，削弱了土体的流动性，具有对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的一种基坑支护结构的结构示意图；
图2为本发明的一种基坑支护结构的施工方法的工序示意图。
附图标记：100、护坡单元；101、土钉墙；1011、钢筋网；102、防水墙；111、夹紧件；200、锚定单元；300、承力单元；301、承拉单元；302、承压单元；303、连接体；304、杆体；305、连接块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做详细说明。
本发明提供一种基坑支护结构及施工方法，尤其适用于在含水量高的淤泥质土或者粘土等由于土壤较软导致流动性较强的土质处挖掘的基坑的支护，参见图1，图中左侧为基坑，右侧为基坑边坡，图中只示出了该基坑的一侧边坡的部分结构示意图，下面通过两个实施例分别介绍本发明的基坑支护结构和施工方法。
实施例一
本实施例提供一种基坑支护结构，该基坑支护结构包括设于基坑内侧壁的护坡单元100，设于基坑边坡内的沿基坑至远离基坑方向依次设置的至少两组锚定单元200，以及依次连接护坡单元100和锚定单元200的若干承力单元300；每组锚定单元200为围绕基坑设置的环形结构，多组锚定单元200间隔设置，形成若干围设基坑的环形圈状；
护坡单元100包括附着于基坑内侧壁的土钉墙101，锚定单元200包括沿竖直方向设置在土体内的浇筑式混凝土结构，承力单元300包括用于承载拉应力的承拉单元301和用于承载压应力的承压单元302。
本发明的原理是：对于含水量较高的淤泥质土或粘土，其自身的土体密度并不高，其流动性较一般土体强，现有技术中锚筋插入土体中，即锚筋并没有很好的与土体结合，容易从土体内脱离；而本发明通过土钉墙101对基坑的内侧壁进行加固，通过在基坑的边坡内沿基坑至远离基坑方向依次设置的至少两组锚定单元200，该锚定单元200、土钉墙101与土体相互结合，与土体自成一体，通过承压单元302连接锚定单元200与土钉墙101，将原本分散的、流动性强的土体结合成一体，削弱了土体的流动性，具有对于含水量较高的淤泥质土或粘土依然具有较高支护能力的优点。
上述承力单元300包括分别位于两个被连接件内的连接体303和与所述连接体303固定连接的杆体304，本实施例中杆体304内含有钢筋，连接体303为金属板，两者采用焊接的方式固定连接；这里的两个被连接件可以分别为土钉墙101和锚定单元200，也可以为两组相邻的锚定单元200。连接体303设置在被连接件内，与被连接件自成一体，通过杆体304连接两个被连接件，使得杆体304与被连接件之间有较强的连接强度。
本实施例中位于同一个被连接件内的连接体303相互通过连接块305固定连接，即连接块305两端分别焊接在相邻的两个连接体303上，通过连接体303之间相互连接，将独立的承力单元300结合成整体，提高了承力单元300的整体性，进一步的提高了锚定单元200、土钉墙101、承力单元300与土体之间的一体性；容易想到，为了达到上述技术效果，在其他实施例中，连接体303也可以采用一体结构，即若干的杆体304均焊接于一个完整的连接体303上。
进一步的，承拉单元301为钢筋结构，承压单元302为钢筋混凝土结构，通过钢筋结构承受拉应力，通过钢筋混凝土结构承受压应力，钢筋结构与钢筋混凝土结构相互配合且相互补偿，该承力单元300既能承受较强的拉应力又能承受较强的压应力。且承拉单元301和所述承压单元302在竖直面内均匀布置，即在竖直方向上自上而下依次交替的设置承压单元302和承拉单元301，在水平方向上，同样的也是依次交替设置承压单元302和承拉单元301。这样，使得该支护结构承力更均匀。
由于淤泥质土或粘土中含有较多的水分，护坡单元100还包括防水墙102，所述防水墙102贴附于所述土钉墙101位于所述基坑内的一侧，通过设置防水墙102，减少土体中的水分向基坑内渗透。
实施例二
本实施例提供实施例一中的一种基坑支护结构的施工方法，参见图1和图2，该方法包括以下步骤：
S100、开挖锚定坑，沿基坑至远离所述基坑方向依次开挖至少两组锚定坑；锚定坑之间的距离视土体的流动性而定，一般的，土体流动性越大，锚定坑之间的距离越大，同时锚定坑的数量越多，整体上最外层的锚定坑围设的面积越大。
S200、设置承力单元300，沿基坑至远离所述基坑方向钻分别用于穿设承压单元302和承拉单元301的水平设置的容置孔，用于穿设承压单元302的容置孔的孔径大于用于穿设承拉单元301的容置孔的孔径；所述承力单元300包括分别位于两个被连接件内的连接体303和与所述连接体303固定连接的杆体304，用于穿设承压单元302的杆体304的容置孔的孔径大于所述承压单元302的杆体304的直径，用于穿设承拉单元301的杆体304的容置孔的孔径与所述承拉单元301的杆体304的直径相同；
S201、分别向容置孔内穿设所述承拉单元301的杆体304和所述承压单元302的杆体304；
S202、在所述用于穿设承压单元302的杆体304的容置孔内喷注混凝土，该混凝土包裹杆体304形成钢筋混凝土结构；
S203、在杆体304的两端分别固定连接体303；由于实施例一中采用的连接体303为金属板，可以采用焊接的方式将金属板固定于由钢筋制成的杆体304上。
S300、在基坑内侧壁修建包裹上述连接体303的土钉墙101；所述土钉墙101包括钢筋网1011和包裹所述钢筋网1011的混凝土体，因此，该步骤中的安装钢筋网1011在焊接位于基坑内的连接体303之前进行，即先使杆体304穿过钢筋网1011的网孔，然后再焊接连接体303，位于基坑侧的连接体303位于所述钢筋网1011朝向所述基坑内的一侧，且该位于基坑侧的连接体303大于所述钢筋网1011网孔的孔径；两个连接体303之间依次夹持钢筋网1011、包裹钢筋网1011的混凝土体、土体，以及部分锚定单元200，这样更好的将上述各部分连接成整体，共同抵抗外力。
S400、在所述锚定坑内浇筑混凝土结构的锚定单元200。
S500、在所述土钉墙101位于所述基坑内的一侧插设钢板式防水墙102，所述钢板式防水墙102下端插入土体中；由于淤泥质土或粘土中含有较多的水分，通过设置防水墙102，减少土体中的水分向基坑内渗透，防水墙102为钢板，具有较高的阻水性，钢板式防水墙102下端插入土体中，通过土体对钢板式防水墙102进行支撑，使其稳定贴附于土钉墙101。
S600、在所述土钉墙101和所述防水墙102上端安装夹紧件111，所述夹紧件111包括主体和固定于所述主体的两个夹持壁，所述夹持壁之间形成用于夹持所述防水墙102和土钉墙101的夹持腔；通过夹紧件111将防水墙102和土钉墙101上端进行夹持，进一步的使防水墙102稳定贴附于土钉墙101。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基坑支护结构，其特征在于，包括设于所述基坑内侧壁的护坡单元(100)，设于基坑边坡内的沿所述基坑至远离所述基坑方向依次设置的至少两组锚定单元(200)，以及依次连接所述护坡单元(100)和所述锚定单元(200)的若干承力单元(300)；
所述护坡单元(100)包括附着于所述基坑内侧壁的土钉墙(101)，所述锚定单元(200)包括沿竖直方向设置在土体内的浇筑式混凝土结构，所述承力单元(300)包括用于承载拉应力的承拉单元(301)和用于承载压应力的承压单元(302)。
2.根据权利要求1所述的一种基坑支护结构，其特征在于，所述承力单元(300)包括分别位于两个被连接件内的连接体(303)和与所述连接体(303)固定连接的杆体(304)。
3.根据权利要求1所述的一种基坑支护结构，其特征在于，位于同一个被连接件内的连接体(303)相互固定连接或为一体结构。
4.根据权利要求1所述的一种基坑支护结构，其特征在于，所述承拉单元(301)为钢筋结构，所述承压单元(302)为钢筋混凝土结构。
5.根据权利要求1所述的一种基坑支护结构，其特征在于，所述承拉单元(301)和所述承压单元(302)在竖直面内均匀布置。
6.根据权利要求1所述的一种基坑支护结构，其特征在于，所述护坡单元(100)还包括防水墙(102)，所述防水墙(102)贴附于所述土钉墙(101)位于所述基坑内的一侧。
7.一种根据权利要求1-6任一所述的基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
开挖锚定坑，沿基坑至远离所述基坑方向依次开挖至少两组锚定坑；
设置承力单元(300)，沿基坑至远离所述基坑方向钻分别用于穿设承压单元(302)和承拉单元(301)的容置孔，用于穿设承压单元(302)的容置孔的孔径大于用于穿设承拉单元(301)的容置孔的孔径；所述承力单元(300)包括分别位于两个被连接件内的连接体(303)和与所述连接体(303)固定连接的杆体(304)，用于穿设承压单元(302)的杆体(304)的容置孔的孔径大于所述承压单元(302)的杆体(304)的直径，用于穿设承拉单元(301)的杆体(304)的容置孔的孔径与所述承拉单元(301)的杆体(304)的直径相同；
分别穿设所述承拉单元(301)的杆体(304)和所述承压单元(302)的杆体(304)；
在所述用于穿设承压单元(302)的杆体(304)的容置孔内喷注混凝土；
在杆体(304)的两端分别固定连接体(303)；
在基坑内侧壁修建包裹上述连接体(303)的土钉墙(101)；
在所述锚定坑内浇筑混凝土结构的锚定单元(200)。
8.根据权利要求7所述的一种施工方法，其特征在于，所述土钉墙(101)包括钢筋网(1011)和包裹所述钢筋网(1011)的混凝土体，位于基坑侧的连接体(303)位于所述钢筋网(1011)朝向所述基坑内的一侧，且该位于基坑侧的连接体(303)大于所述钢筋网(1011)网孔的孔径。
9.根据权利要求7所述的一种施工方法，其特征在于，还包括以下步骤，在所述土钉墙(101)位于所述基坑内的一侧插设钢板式防水墙(102)，所述钢板式防水墙(102)下端插入土体中。
10.根据权利要求9所述的一种施工方法，其特征在于，还包括以下步骤，在所述土钉墙(101)和所述防水墙(102)上端安装夹紧件(111)，所述夹紧件(111)包括主体和固定于所述主体的两个夹持壁，所述夹持壁之间形成用于夹持所述防水墙(102)和土钉墙(101)的夹持腔。
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