CN109577346A - 一种基坑支护体系及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基坑支护体系，用于为基坑提供支护，包括：第一排桩、第二排桩以及第三排桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩均包括若干根支撑桩；所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩依次排列设置；所述第二排桩沿高度方向分别与所述第一排桩和所述第三排桩通过若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板连接形成所述基坑支护体系。本发明各排桩之间通过若干斜梁和若干水平梁连接成桁架结构，桁架结构刚度比较大，促使所述基坑支护体系的刚度大大提升；本发明中需要回收所述支撑桩时可以取出部分支撑桩进行回收，反之可以不取出，从而减少了大量建筑垃圾；且所述基坑支护体系不会阻碍基坑内部的施工，因而提高了施工效率。

Description

一种基坑支护体系及其建造方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种基坑支护体系及其建造方法。

背景技术

随着现代建筑业的飞速发展，地铁项目开始大量建设。当拟建建筑物基坑与已建地铁轨道线路临近时，要采取安全可靠的支护方法，减小拟建建筑物基坑开挖施工对轨道的振动影响。

临近地铁的基坑对变形十分敏感，通常多采用地下连续墙+水平对撑结构的支撑方式。该支撑方式刚度大、变形小，因此在软土地质条件中得到大量推广使用。但是传统的方式具有以下不足：水平对撑结构属于临时结构，拆除时会产生大量建筑垃圾；水平对撑结构体系往往和基坑结构体系冲突，不利于桩基工程和基坑结构施工并开展作业，降低施工效率；水平对撑结构存在“换撑”工况，在受力体系改变时对环境影响较大。因此，有必要对现在的支撑方式提出改进，在维持基坑稳定的同时，还能减少建筑垃圾，并提高施工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑支护体系及其建造方法，采用多排桩结构，沿高度方向互连形成桁架体系，在维持基坑和地铁稳定的同时，还能减少建筑垃圾，并提高施工效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基坑支护体系，用于为临近地铁的基坑提供支护，包括：第一排桩、第二排桩以及第三排桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩均包括若干根支撑桩；

所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩依次排列设置；所述第二排桩沿高度方向分别与所述第一排桩和所述第三排桩通过若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板连接形成所述基坑支护体系。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述第一排桩的支撑桩高度相等，所述第二排桩的支撑桩高度相等，所述第三排桩的支撑桩高度相等，各排所述支撑桩排成一排；

所述第一排桩较所述第二排桩高，所述第二排桩较所述第三排桩高，所述第一排桩靠近所述地铁，所述第三排桩靠近所述基坑。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述第三排桩的支撑桩上设置有若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板与所述第二排桩连接；所述第二排桩的支撑桩上设置有若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板与所述第一排桩连接。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述第一排桩与所述第二排桩之间的间距为第一间距；所述第二排桩与所述第三排桩之间的间距为第二间距；所述第一间距为4.8米～5.2米，所述第二间距为4.3米～4.7米。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述第一排桩的支撑桩包括若干根荤桩和若干根素桩，所述荤桩与所述素桩相互交错布置，且所述荤桩与相邻的所述素桩密布且相互咬合。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述基坑内有建筑结构，所述建筑结构伸出若干水平钢梁，所述水平钢梁与所述第一排桩连接，以使所述第一排桩与所述建筑结构相互支撑。

可选的，在所述基坑支护体系中，所述第二排桩相邻两根支撑桩之间具有第三间距，所述第三排桩相邻两根支撑桩之间具有第四间距；所述第三间距和所述第四间距的长度为3.5米～4.5米。

可选的，在所述基坑支护体系中，第二排桩和所述第三排桩的支撑桩为荤桩。

本发明还提供了一种基坑支护体系的建造方法，用于建造上述的基坑支护体系，包括以下步骤：

在水平地面内打入所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩均包括若干根支撑桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩依次排列设置；

第一次连接，设置连接所述第一排桩和所述第二排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，以及时稳固所述第一排桩和所述第二排桩；

第二次连接，继续设置连接所述第一排桩和所述第二排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，第一次连接所设置的连接结构相对于第二次连接所设置的连接结构更靠近所述水平地面，并设置连接所述第二排桩和所述第三排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，从而形成稳固的基坑支护体系。

可选的，在所述基坑支护体系的建造方法中，所述第一排桩靠近所述地铁，所述第三排桩靠近所述基坑。

可选的，在所述基坑支护体系的建造方法中，在第一次连接之前，还包括以下步骤：

执行第一次土方开挖，挖去部分包括部分所述第二排桩、部分所述第三排桩、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第一预定深度。

可选的，在所述基坑支护体系的建造方法中，在第二次连接之前，还包括以下步骤：

执行第二次土方开挖，挖去部分包括部分所述第三排桩、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第二预定深度。

在本发明所提供的基坑支护体系及其建造方法中，各排桩之间通过若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板连接形成桁架结构，桁架结构刚度比较大，促使所述基坑支护体系的刚度大大提升；所述基坑内部施工后，需要回收所述支撑桩时可以取出部分支撑桩进行回收，反之可以不取出，从而减少了大量建筑垃圾；且所述基坑支护体系不会阻碍基坑内部的施工，因而提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基坑支护体系剖视图。

图2为本发明实施例提供的基坑支护体系形成图。

图3为本发明实施例提供的基坑支护体系支撑桩俯视图。

标记说明：

10-基坑支护体系；11-第一排桩；12-第二排桩；13-第三排桩；21-斜梁；22-水平梁；23-混凝土墙板；30-建筑结构；31-水平钢梁。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。

临近地铁的基坑对变形十分敏感，通常多采用地下连续墙+水平对撑结构的支撑方式。该支撑方式刚度大、变形小，因此在软土地质条件中得到大量推广使用。但是传统的方式具有以下不足：水平对撑结构属于临时结构，拆除时会产生大量建筑垃圾；水平对撑结构体系往往和基坑结构体系冲突，不利于桩基工程和基坑结构施工并开展作业，降低施工效率；水平对撑结构存在“换撑”工况，在受力体系改变时对环境影响较大。

为了有效的改进上述不足，图1为本发明实施例提供的基坑支护体系剖视图，如图1所示，本发明提供了一种基坑支护体系10，用于为临近地铁的基坑提供支护，包括：第一排桩11、第二排桩12以及第三排桩13，所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13均包括若干根支撑桩；所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13依次排列设置；所述第二排桩12沿高度方向分别与所述第一排桩11和所述第三排桩13通过若干斜梁21、若干水平梁22以及若干混凝土墙板23连接形成所述基坑支护体系10。

本发明各排桩之间通过若干斜梁21、若干水平梁22以及若干混凝土墙板23连接成桁架结构，桁架结构刚度比较大，促使所述基坑支护体系10的刚度大大提升；所述基坑内部施工后，需要回收所述支撑桩时可以取出部分支撑桩进行回收，反之可以不取出，从而减少了大量建筑垃圾；且所述基坑支护体系10不会阻碍基坑内部的施工，因而提高了施工效率。

具体的，所述第一排桩11的所有支撑桩高度相等，所述第二排桩12的所有支撑桩高度相等，所述第三排桩13的所有支撑桩高度相等，且每排所有所述支撑桩排成一排，各排桩由点到线组成的线型可以是各种类型的，具体可以根据基坑或地铁走向设定，例如可以为直的线段，可以为弧形，也可以有转角等。优选的，所述第一排桩11靠近所述地铁，所述第三排桩13靠近所述基坑，且所述第一排桩11较所述第二排桩12高，所述第二排桩12较所述第三排桩13高。地铁为对变形非常敏感的区域，因此本发明所提供的基坑支护体系10还可以用于其他对变形非常敏感的区域和基坑之间，用于降低对变形非常敏感的区域的侧墙的形变，进一步的，所述第一排桩11至所述对变形非常敏感的区域的侧墙的距离不小于5米，以尽可能减小所述基坑导致墙体变形的可能性，从而减小对变形敏感区域的影响。

进一步的，所述第一排桩11的高度为25米～27米，所述第一排桩11的高度优选可以为26米；所述第二排桩12的高度为19米～21米，所述第二排桩12的高度优选可以为20米；所述第三排桩13的高度为15米～17米，所述第三排桩13的高度优选可以为16米。

在本实施例中，所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13之间可以通过多种连接方式使其成为稳固的整体，例如可以在所述第三排桩13的每根支撑桩上设置若干斜梁21、若干水平梁22以及若干混凝土墙板23与所述第二排桩12连接；在所述第二排桩12的每根支撑桩上设置若干斜梁21、若干水平梁22以及若干混凝土墙板23与所述第一排桩11连接，使所述基坑支护体系10成为稳定桁架结构，从而加强所述基坑支护体系10的刚度，使地铁侧墙的形变量可以小于等于5毫米。

图3为本发明实施例提供的基坑支护体系支撑桩俯视图，如图3所示，所述第一排桩11与所述第二排桩12之间各处的间距相等，所述第一排桩11与所述第二排桩12之间各处的间距为第一间距；所述第二排桩12与所述第三排桩13之间各处的间距相等，所述第二排桩12与所述第三排桩13之间各处的间距为第二间距。所述第一间距优选大于所述第二间距；所述第一间距为4.8米～5.2米，所述第一间距优选可以为5米；所述第二间距为4.3米～4.7米，所述第二间距优选可以为4.5米。

在本实施例中，所述第一排桩11中相邻两根支撑桩相互咬合，形成墙体。进一步的，所述第一排桩11的支撑桩可以包括若干根荤桩和若干根素桩，所述荤桩与所述素桩相互交错布置，且所述荤桩与相邻的所述素桩相互咬合。具体的，例如所述素桩为第一素桩A1、第二素桩A2、……，所述荤桩为第一荤桩B1、第二荤桩B2、……，所有素桩与荤桩均为相同尺寸的圆柱体桩，其横截面半径为R，相邻两桩之间的中心距离为L，则L/2＜R＜L。所述素桩为不配筋的素混凝土桩，所述荤桩为钢筋混凝土桩。所述第一荤桩B1与所述第二荤桩B2间隔所述第一素桩A1布置，且所述第一素桩A1与所述第一荤桩B1、所述第二荤桩B2分别咬合形成咬合部位。所述第一素桩A1和所述第二素桩A2间隔所述第二荤桩B2布置，且所述第二荤桩B2与所述第一素桩A1、所述第二素桩A2分别咬合形成咬合部位。

进一步的，图2为本发明实施例提供的基坑支护体系形成图，如图2所示，所述基坑内有建筑结构30，所述建筑结构30伸出若干水平钢梁31，所述水平钢梁31与所述第一排桩11连接，以使所述第一排桩11与所述建筑结构30相互支撑，从而使所述基坑支护体系10更加稳固。

继续参考图3，所述第二排桩12相邻两根支撑桩之间均具有间距，优选所述第二排桩12每相邻两根支撑桩之间的间距相等，为第三间距；所述第三排桩13相邻两根支撑桩之间均具有间距，优选所述第三排桩13每相邻两根支撑桩之间的间距相等，为第四间距。为使所述第二排桩12和所述第三排桩13的连接更加稳固，所述第二排桩12和所述第三排桩13的每个桩可以一一对应，因此所述第三间距和所述第四间距的长度可以相等，所述第三间距和所述第四间距的长度为3.5米～4.5米，优选所述第三间距和所述第四间距的长度可以为4米。较佳的，所述第二排桩12和所述第三排桩13的所有桩为荤桩，优选所述第一排桩11、所述第二排桩12和所述第三排桩13的荤桩可以一一对应，所述荤桩为钢筋混凝土桩。进一步的，所述第一排桩11、所述第二排桩12和所述第三排桩13的每根支撑桩的直径为1.1米～1.3米，优选可以为1.2米，即可以承载基坑的压力，又不占用空间。

本发明还提供了一种基坑支护体系的建造方法，继续参考图1-图3，包括以下步骤：在已建地铁和拟建建筑结构30之间的水平地面内打入所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13，所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13均包括若干根支撑桩，所述第一排桩11、所述第二排桩12以及所述第三排桩13依次排列设置；第一排桩11靠近所述地铁，所述第三排桩13靠近所述基坑；

执行第一次土方开挖，挖去部分包括部分所述第二排桩12、部分所述第三排桩13、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第一预定深度；

第一次连接，设置连接所述第一排桩11和所述第二排桩12的连接结构，其连接结构可以包括若干斜梁21、若干水平梁22和若干混凝土墙板23，以及时稳固所述第一排桩和所述第二排桩；

执行第二次土方开挖，挖去部分包括部分所述第三排桩13、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第二预定深度；

继续设置更深处的连接所述第一排桩11和所述第二排桩12的连接结构，其连接结构可以包括若干斜梁21、若干水平梁22和若干混凝土墙板23，第一次连接所设置的连接结构相对于第二次连接所设置的连接结构更靠近所述水平地面，并设置连接所述第二排桩12和所述第三排桩13的连接结构，其连接结构可以包括若干斜梁21、若干水平梁22和若干混凝土墙板23，从而形成稳固的基坑支护体系；

执行第三次土方开挖，挖去部分包括所述基坑位置处的土，深度为第三预定深度；

建设所述基坑内的建筑结构30，所述建筑结构30伸出若干水平钢梁31，所述水平钢梁31与所述第一排桩11连接；

形成所述基坑的侧墙，并填充所述侧墙至所述第一排桩11之间缺口。

综上，在本发明所提供的基坑支护体系及其建造方法中，各排桩之间通过若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板连接形成桁架结构，桁架结构刚度比较大，促使所述基坑支护体系的刚度大大提升；所述基坑内部施工后，需要回收所述支撑桩时可以取出部分支撑桩进行回收，反之可以不取出，从而减少了大量建筑垃圾；且所述基坑支护体系不会阻碍基坑内部的施工，因而提高了施工效率。

上述实施例仅用于示例性地说明发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何所属技术领域的技术人员，在不违背本发明的精神及范畴下，均可对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，而仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基坑支护体系，用于为临近地铁的基坑提供支护，其特征在于，包括：第一排桩、第二排桩以及第三排桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩均包括若干根支撑桩；

所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩依次排列设置；所述第二排桩沿高度方向分别与所述第一排桩和所述第三排桩通过若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板连接形成所述基坑支护体系。

2.如权利要求1所述的基坑支护体系，其特征在于，所述第一排桩的支撑桩高度相等，所述第二排桩的支撑桩高度相等，所述第三排桩的支撑桩高度相等，各排所述支撑桩排成一排；

所述第一排桩较所述第二排桩高，所述第二排桩较所述第三排桩高，所述第一排桩靠近所述地铁，所述第三排桩靠近所述基坑。

3.如权利要求2所述的基坑支护体系，其特征在于，所述第三排桩的支撑桩上设置有若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板与所述第二排桩连接；所述第二排桩的支撑桩上设置有若干斜梁、若干水平梁以及若干混凝土墙板与所述第一排桩连接。

4.如权利要求1所述的基坑支护体系，其特征在于，所述第一排桩与所述第二排桩之间的间距为第一间距；所述第二排桩与所述第三排桩之间的间距为第二间距；所述第一间距为4.8米～5.2米，所述第二间距为4.3米～4.7米。

5.如权利要求1所述的基坑支护体系，其特征在于，所述第一排桩的支撑桩包括若干根荤桩和若干根素桩，所述荤桩与所述素桩相互交错布置，且所述荤桩与相邻的所述素桩密布且相互咬合。

6.如权利要求5所述的基坑支护体系，其特征在于，所述基坑内有建筑结构，所述建筑结构伸出若干水平钢梁，所述水平钢梁与所述第一排桩连接，以使所述第一排桩与所述建筑结构相互支撑。

7.如权利要求1所述的基坑支护体系，其特征在于，所述第二排桩相邻两根支撑桩之间具有第三间距，所述第三排桩相邻两根支撑桩之间具有第四间距；所述第三间距和所述第四间距的长度为3.5米～4.5米。

8.如权利要求1所述的基坑支护体系，其特征在于，第二排桩和所述第三排桩的支撑桩为荤桩。

9.一种基坑支护体系的建造方法，用于建造如权利要求1至8中任一项所述的基坑支护体系，其特征在于，包括以下步骤：

在水平地面内打入所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩均包括若干根支撑桩，所述第一排桩、所述第二排桩以及所述第三排桩依次排列设置；

第一次连接，设置连接所述第一排桩和所述第二排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，以及时稳固所述第一排桩和所述第二排桩；

第二次连接，继续设置连接所述第一排桩和所述第二排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，第一次连接所设置的连接结构相对于第二次连接所设置的连接结构更靠近所述水平地面，并设置连接所述第二排桩和所述第三排桩的连接结构，包括若干斜梁、若干水平梁和若干混凝土墙板，从而形成稳固的基坑支护体系。

10.如权利要求9所述的基坑支护体系的建造方法，其特征在于，所述第一排桩靠近所述地铁，所述第三排桩靠近所述基坑。

11.如权利要求9所述的基坑支护体系的建造方法，其特征在于，在第一次连接之前，还包括以下步骤：

执行第一次土方开挖，挖去部分包括部分所述第二排桩、部分所述第三排桩、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第一预定深度。

12.如权利要求11所述的基坑支护体系的建造方法，其特征在于，在第二次连接之前，还包括以下步骤：

执行第二次土方开挖，挖去部分包括部分所述第三排桩、三排桩间隙中的土以及所述基坑位置处的土，深度为第二预定深度。