CN112095615A - 软土地区深基坑的无内支撑的支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构及其施工方法，该结构包括：沿深基坑的坑口外缘设置一圈的支护桩，包括交替设置的直桩体和斜桩体，所述斜桩体的上端与所述直桩体的上端交叉设置，所述斜桩体的下端朝向所述深基坑的内侧倾斜设置；冠梁，所述冠梁沿所述坑口边缘设置一圈且连接于多根所述直桩体和多根所述斜桩体的上端；反压梁，所述反压梁沿所述深基坑的坑底外缘设置一圈且连接于多根所述斜桩体；以及护坡混凝土层，覆盖于相邻的所述斜桩体之间的所述深基坑的边坡，且所述护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的所述斜桩体。本发明解决了滨海饱和软黏土地区常用的基坑采用内支撑支护体系，施工周期长且施工成本高的问题。

Description

软土地区深基坑的无内支撑的支护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构及其施工方法。

背景技术

随着城市建设的发展，大批的基坑工程纷纷涌现。滨海饱和软黏土地区常用的基坑支护手段是围护加内支撑体系，但内支撑的施工与拆除周期较长，且会制约土方开挖、地下主体结构施工，同时爆破拆除危险系数高、污染严重、资源浪费严重、环境负面影响大。此外，施工成本较高，且施工难度较大。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构及其施工方法，以解决滨海饱和软黏土地区常用的基坑采用内支撑支护体系，施工周期长且施工成本高的问题。

为实现上述目的，提供一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，包括：

沿深基坑的坑口外缘设置一圈的支护桩，包括交替设置的直桩体和斜桩体，所述斜桩体的上端与所述直桩体的上端交叉设置，所述斜桩体的下端朝向所述深基坑的内侧倾斜设置；

冠梁，所述冠梁沿所述坑口边缘设置一圈且连接于多根所述直桩体和多根所述斜桩体的上端；

反压梁，所述反压梁沿所述深基坑的坑底外缘设置一圈且连接于多根所述斜桩体；以及

护坡混凝土层，覆盖于相邻的所述斜桩体之间的所述深基坑的边坡，且所述护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的所述斜桩体。

进一步的，所述直桩体和所述斜桩体的横截面呈矩形。

进一步的，所述护坡混凝土层包括：

钢筋网片，铺设于所述边坡；

锚杆，埋设于所述边坡中且连接于所述钢筋网片；以及

混凝土，包覆于所述钢筋网片。

进一步的，所述反压梁连接于所述斜桩体的中部。

进一步的，所述斜桩体的倾斜角度为40°～65°。

进一步的，所述反压梁连接于所述斜桩体的靠近所述深基坑的一侧。

本发明提供一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构的施工方法，包括以下步骤：

沿深基坑的坑口外缘埋设一圈支护桩，所述支护桩包括交替设置的直桩体和斜桩体，所述斜桩体的上端与所述直桩体的上端交叉设置，所述斜桩体的下端朝向所述深基坑的内侧倾斜设置；

于所述直桩体和所述斜桩体的上端沿所述坑口边缘开挖一圈形成环槽，于所述环槽中浇筑冠梁，使得所述冠梁连接于多根所述直桩体和多根所述斜桩体的上端；

沿所述斜桩体向下开挖所述深基坑的坑底形成边坡，并于相邻的所述斜桩体之间的所述边坡上浇筑护坡混凝土层，使得所述护坡混凝土层覆盖于所述边坡、且所述护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的所述斜桩体；

沿坑底外缘浇筑形成一圈反压梁，使得所述反压梁连接于多根所述斜桩体。

本发明的有益效果在于，本发明的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，通过直桩体和斜桩体的直斜交替依次压入土中，呈一直一斜依次排列的形式构成支护桩，其中，直桩体承担土层施加的侧向压力，斜桩体承担土压力产生的弯矩，使得整个支护桩既具备抗压能力，又具备抗弯能力。在支护桩的桩顶位置设置冠梁，直桩可嵌固于冠梁内，亦可高出冠梁，斜桩嵌固于冠梁内，二者与冠梁共同形成支护体系；深基坑的坑底外缘设置连接于斜桩体的反压梁，使得支护桩的上部和下部都进行加固，大大提高对深基坑周围土体的支护效果，避免采用内支撑，降低了软土地区深基坑的施工成本，提高其施工效率。

附图说明

图1为本发明实施例的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构的结构示意图。

图2为本发明实施例的支护桩的结构示意图。

图3为本发明实施例的深基坑开挖状态示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本发明实施例的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构的结构示意图、图2为本发明实施例的支护桩的结构示意图(平面图)、图3为本发明实施例的深基坑开挖状态示意图。

参照图1至图3所示，本发明提供了一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，包括：支护桩1、冠梁2、反压梁3和护坡混凝土层。

具体的，支护桩1沿深基坑4的坑口41外缘设置一圈。支护桩1包括多根直桩体11和多根斜桩体12。直桩体11和斜桩体12交替设置。斜桩体12的上端与直桩体11的上端交叉设置。斜桩体12的下端朝向深基坑4的内侧倾斜设置。

冠梁2沿深基坑的坑口41的边缘设置一圈。冠梁2连接于多根直桩体11和多根斜桩体12的上端。

反压梁3沿深基坑4的坑底42的外缘设置一圈。反压梁3连接于多根斜桩体12。

护坡混凝土层覆盖于相邻的斜桩体12之间的深基坑4的边坡。护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的斜桩体12。

本发明的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，通过直桩体和斜桩体的直斜交替依次压入土中，呈一直一斜依次排列的形式构成支护桩，其中，直桩体承担土层施加的侧向压力，斜桩体承担土压力产生的弯矩，使得整个支护桩既具备抗压能力，又具备抗弯能力。在支护桩的桩顶位置设置冠梁，直桩可嵌固于冠梁内，亦可高出冠梁，斜桩嵌固于冠梁内，二者与冠梁共同形成支护体系；深基坑的坑底外缘设置连接于斜桩体的反压梁，使得支护桩的上部和下部都进行加固，大大提高对深基坑周围土体的支护效果，避免采用内支撑，降低了软土地区深基坑的施工成本，提高其施工效率。

作为一种较佳的实施方式，直桩体11和斜桩体12的横截面呈矩形。

在本实施例中，直桩体11和斜桩体12为预制桩。

在本实施例中，直桩体与斜桩体的夹角α为25°～50°，即斜桩体12的倾斜角度为40°～65°。

在本实施例中，斜桩体的中部连接于反压梁3，斜桩体的下部斜向插设于深基坑的底部的土体中。反压梁3连接于斜桩体12的中部的靠近深基坑4的一侧。

在坑口沿斜桩体向下开挖深基坑的边坡后，护坡混凝土层具有较高的强度，较好的抗裂性能，能使坡面一定深度内的破碎岩层得以加强，并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。

具体的，护坡混凝土层包括：钢筋网片、锚杆和混凝土。在本实施例中，钢筋网片铺设于边坡。锚杆埋设于边坡中，且锚杆连接于钢筋网片。混凝土包覆于钢筋网片。

本发明提供一种软土地区深基坑4的无内支撑的支护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：沿深基坑4的坑口41外缘埋设一圈支护桩1，支护桩1包括交替设置的直桩体11和斜桩体12，斜桩体12的上端与直桩体11的上端交叉设置，斜桩体12的下端朝向深基坑4的内侧倾斜设置。

具体的，首先进行直斜桩的施工，在此之前进行设备调试。压桩机组装好就位，并进行调试，使其达到最佳状态。

定位放线。按照施工图纸及测量控制点的关系，直桩体可直接根据图纸位置进行定位放线；斜桩体放线时，根据设计的倾斜角度及覆土厚度h，反算出施放斜桩体的桩位，在深基坑的原地坪定位放线。

直桩体施工。采用一台液压式压桩机，将预制矩形桩起吊，放入压桩槽内，此时，设备压桩槽内的夹桩器将桩夹紧，通过液压的方式将桩垂直压入土中。整个过程中，工人在旁观察，以保证矩形桩的压入位置和桩位没有偏差。

为将桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢板制作。设计送桩器的原则是沉桩阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。送桩的最后压力值应参考同一条件的桩施工时的最后压力值予以修正。

斜桩体施工。单根直桩体施工完成后，设备移位至下一斜桩体桩位，在人工的指挥和监督下，借由设备自带的电子测斜仪仪表盘上显示的斜桩体在两个方向上的角度，将斜桩体调整到要求的角度；完成调桩后，复核斜桩体角度，复核无误后，用直桩体施工相同的方法进行斜桩体施工。依次施工，直至直桩体、斜桩体全部施工完成。

S2：于直桩体11和斜桩体12的上端沿坑口41边缘开挖一圈形成环槽，于环槽中浇筑冠梁2，使得冠梁2连接于多根直桩体11和多根斜桩体12的上端。

在深基坑的冠梁部位开挖。

冠梁施工。根据冠梁部位土方开挖进度，按照分段浇筑垫层、绑扎冠梁钢筋、支设模板、浇筑混凝土及养护的工序，在冠梁的混凝土强度达到80％后，方可继续向下开挖。

S3：沿斜桩体12向下开挖深基坑4的坑底42形成边坡，并于相邻的斜桩体12之间的边坡上浇筑护坡混凝土层，使得护坡混凝土层覆盖于边坡、且护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的斜桩体12。

采用中心岛式开挖方法，首先分步开挖斜桩体的靠近深基坑的一侧的土方。开挖过程中，对斜桩体间的土进行挂网喷锚形成护坡混凝土层。

S4：沿坑底42外缘浇筑形成一圈反压梁3，使得反压梁3连接于多根斜桩体12。

沿斜桩体继续向下挖至深基坑的坑底部位后，进行反压梁的施工，施工工艺与冠梁相同，反压梁位置可结合地下室外墙，兼做外墙胎膜。

随后进行深基坑的中心岛处的土方开挖，至此，支护结构完全形成，土方开挖完成。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (7)

1.一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，包括：

沿深基坑的坑口外缘设置一圈的支护桩，包括交替设置的直桩体和斜桩体，所述斜桩体的上端与所述直桩体的上端交叉设置，所述斜桩体的下端朝向所述深基坑的内侧倾斜设置；

冠梁，所述冠梁沿所述坑口边缘设置一圈且连接于多根所述直桩体和多根所述斜桩体的上端；

反压梁，所述反压梁沿所述深基坑的坑底外缘设置一圈且连接于多根所述斜桩体；以及

护坡混凝土层，覆盖于相邻的所述斜桩体之间的所述深基坑的边坡，且所述护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的所述斜桩体。

2.根据权利要求1所述的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，所述直桩体和所述斜桩体的横截面呈矩形。

3.根据权利要求1所述的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，所述护坡混凝土层包括：

钢筋网片，铺设于所述边坡；

锚杆，埋设于所述边坡中且连接于所述钢筋网片；以及

混凝土，包覆于所述钢筋网片。

4.根据权利要求1所述的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，所述反压梁连接于所述斜桩体的中部。

5.根据权利要求1所述的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，所述斜桩体的倾斜角度为40°～65°。

6.根据权利要求1所述的软土地区深基坑的无内支撑的支护结构，其特征在于，所述反压梁连接于所述斜桩体的靠近所述深基坑的一侧。

7.一种软土地区深基坑的无内支撑的支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

沿深基坑的坑口外缘埋设一圈支护桩，所述支护桩包括交替设置的直桩体和斜桩体，所述斜桩体的上端与所述直桩体的上端交叉设置，所述斜桩体的下端朝向所述深基坑的内侧倾斜设置；

于所述直桩体和所述斜桩体的上端沿所述坑口边缘开挖一圈形成环槽，于所述环槽中浇筑冠梁，使得所述冠梁连接于多根所述直桩体和多根所述斜桩体的上端；

沿所述斜桩体向下开挖所述深基坑的坑底形成边坡，并于相邻的所述斜桩体之间的所述边坡上浇筑护坡混凝土层，使得所述护坡混凝土层覆盖于所述边坡、且所述护坡混凝土层的两侧分别连接于相邻的所述斜桩体；

沿坑底外缘浇筑形成一圈反压梁，使得所述反压梁连接于多根所述斜桩体。

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