一种边坡基坑支护方法
技术领域
本发明涉及基坑边坡支护方法技术领域,具体为一种边坡基坑支护方法。
背景技术
基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑,开挖前应根据地质水文资料,结合现场附近建筑物情况,决定开挖方案,并作好防水排水工作,基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,其中基坑支护主要是为了防止基坑侧边坍塌、防止基坑顶部车辆人员的掉落;基坑支护的难点在于,基坑开挖深度范围内的土层,为杂填土、粉质粘土、淤泥质粘土、细砂、砾砂、千枚岩、强风化千枚岩和中风化千枚岩层,需充分考虑该层土体对支护结构整体稳定性的影响,在基坑开挖和基础施工过程中应对周边建筑物、道路、管线、基坑边坡进行变形监测,发现异常及时采取措施,基坑开挖为配合支护,土方需要分多层进行开挖,严禁超挖,由于基坑开挖深度范围内的土层属于弱透水层,土质较为松散,自立性差,每层挖深以0.8~1.2米为宜,否则局部会出现塌方,在基坑开挖和基础施工过程中,基坑周围地面3~5米严禁超载,一般不允许地面上有堆积物,基坑周围地面要硬化,防止地表水和雨水渗漏,雨水进入基坑要及时排出,严禁坑底地基土被水浸泡,基坑支护形式没有经过精确的受力计算,易造成边坡的坍塌;
在中国发明专利申请CN112211199A提出“一种大型深基坑支护施工结构及其方法”,该专利主要解决了现有的基坑防护装置,会占用基坑底部很大面积,导致浪费了施工材料,同时也不方便基坑内部进行施工的问题;
在中国发明专利申请CN111877369A提出“边坡支护加固的施工方法”,该专利主要解决了现有的锚杆支护具备其较大的局限性,主要表现在受土体影响较大,当土层松软时,不能提供有效防护效果的问题;
这两篇发明专利申请文献中虽然有提到对碎石的防护问题,但是均未提出碎石的处理方式,由于现有的边坡防护结构都为防护网,但是防护网重量较大、覆盖面积较广,同时碎石清理难度较大,导致不能将掉落的石块及时清理出去,这样导致冠梁或防护网处于持续受力的状态,当防护网一旦出现破损,容易造成较大的施工事故,导致工作人员在基坑底部进行施工时,存在着较大的安全风险。
为此,我们提出一种边坡基坑支护方法。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供一种边坡基坑支护方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种边坡基坑支护方法,包括如下步骤:
S1、确定基坑深度及边坡位置,在路面上进行多次钻孔,孔的深度大于基坑深度,在每个孔内下钢筋笼并用混凝土浇筑成混凝土桩,所述混凝土桩高于地面的部分用混凝土及钢筋修筑;
S2、使用挖掘机挖出基坑边坡,并在所述边坡上用土钉钻孔,将钻孔后的土钉用钢筋片连接喷灌混凝土并制成土钉墙;
S3、继续使用钻孔机在所述基坑内进行多次钻孔,并在每个所述孔内设置钢筋笼浇筑成支护桩,然后在所述支护桩上安装冠梁,所述支护桩与所述土钉墙侧面连接,其中至少两个所述支护桩的上端贯穿所述冠梁;
S4、在所述混凝土桩与所述支护桩之间设置拦网,并在所述冠梁上设置防护板,在所述防护板的中部开设通孔,并在所述通孔内连通碎石导管,所述防护板上对称开设有承载槽,在所述承载槽内设有可导流落石的导流组件,所述导流组件包括安装在所述承载槽内可形变框体,所述可形变框体内中部设有缓冲筒体,所述可形变框体远离所述承载槽的一侧固连有卡合架;
S5、在每个所述支护桩上螺接斜支撑杆,所述斜支撑杆的另一端贯穿所述基坑并延伸至内部,位于所述基坑内部且在所述斜支撑杆的外周面设有加固层,并在基坑内部进行降排水施工。
通过在冠梁上安装防护板,并在防护板上设置导流组件,可以有效对滚落的碎石进行导流,且导流的碎石通过碎石导管,将其导入至收纳设备中,方便工作人员后期的清理,有效避免碎石堆积在冠梁或防护网上,从而存在较大风险的问题上。
优选的,所述钻孔的具体过程如下:
S1.1:将移动钻机移至作业位置,调整桩架垂直度偏差小于1/250,钻机移位由在场工作人员统一指挥;
S1.2:确保钻机立柱导向架的垂直度偏差小于1/250,在桩架上焊接铁圈,并在高处悬挂一铅锤,利用精纬仪校直钻杆垂直度,使得铅锤正好通过铁圈中心;
S1.3:引孔采用钻机,按顺序依次引孔至至桩底标高,且第一根桩施工时,缓慢施工,以确保桩体顺利施打。
优选的,所述土钉墙施工的具体过程如下:
S2.1:钢板墙运输到施工地点后,需要由工作人员清理锁口内杂物,并对缺陷部位加以修整;
S2.2:由工作人员定出钢板墙的轴线,可每隔一定距离设置导向墙,导向墙直接使用钢板墙,然后用挂绳作为导线,打墙时利用导线控制钢板墙的轴线,并采用导向架进行辅助;
S2.3:打墙机吊起钢板墙,人工扶正就位,单墙逐根连续施打,在插打过程中,需要随时测量监控每块墙的斜度,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,则拔起重打,基坑转角部位采用T型转角墙处理。
优选的,所述降排水施工具体步骤为:
S5.1:在沿基础周边开挖明沟,并在基坑内设置多个集水井,坡向集水井,集水井内用潜水泵将水抽走,并汇入地面排水系统,经过沉淀池沉淀后排出场外;
S5.2:集水井开挖到位后,均做砖砌护壁,集水井井底为100厚C15砼;潜水泵抽水龙头包滤网,防止泥浆进入水泵。在基础施工期内抽水工作连续进行,基础施工完毕,回填后方可停止降排水;
S5.3:施工现场排水采用排水明沟;
S5.4:在施工前及施工过程中加强对基坑、路面附近的水位观测,定期观测记录,以避免出现沉降效果。
优选的,位于所述可形变框体内且在所述缓冲筒体的两侧均设有缓冲框体,所述缓冲框体为可形变的六边形框体。
由于可形变框体本身就具备一定的形变效果,使其碎石撞击到卡合架时,可以起到一定的缓冲效果,同时在可形变框体内设置缓冲框体,可以进一步增强可形变框体的缓冲效果。
优选的,所述缓冲框体内设有气囊层一,所述缓冲框体的外周面与所述可形变框体内周面连接。
通过在缓冲框体内添加气囊层一,进一步增强了缓冲框体的缓冲效果,且缓冲框体为六边形框体能够更好的安装在可形变框体内部。
优选的,所述缓冲筒体的内周面设有气囊层二,所述气囊层二的外周面周向设有多个弹性件,所述弹性件的末端连接在所述缓冲筒体的内周面。
气囊层二的效果与气囊层一的功能一致,均是为了提高整个导流组件的抗冲击性能,使其碎石撞击在其表面时,不会对其造成损害,同时也可以延长其使用寿命。
优选的,所述可形变框体内镜像设有半圆形凹槽,所述半圆形凹槽内连接有缓冲筒体。
通过在可形变框体内设置半圆形凹槽,可以更好的卡合住缓冲筒体。
优选的,所述支护桩至少设有六个,每个所述支护桩之间等距设置。
通过设置多个支护桩,可以增强土钉墙整体的稳固性,使其基坑不会出现坍塌的情况。
优选的,所述基坑的侧面设有下锚杆,所述下锚杆贯穿所述土钉墙;所述下锚杆一端设置在土层内,另一端设置在所述土钉墙的外侧。
优选的,所述基坑的侧面设有下锚杆,所述下锚杆贯穿所述土钉墙;所述下锚杆一端设置在所述土层内,另一端设置在所述土钉墙的外侧。
优选的,所述冠梁为现场浇筑混凝土冠梁。
优选的,所述承载槽与所述卡合架相对的一面均为V形,所述卡合架背向所述承载槽的一面为斜面。
通过将承载槽与卡合架相对的一面设置为横置的V形,使其能够更好的对可形变框体进行卡合,而将卡合架的一面改为斜面,是为了方便滚落的碎石进行导流,从而使其滚落至碎石导管中。
优选的,所述碎石导管的末端延伸至收纳箱内,所述收纳箱放置在所述基坑坑底。
通过收纳箱,可以有效对滚落的碎石进行收集,有效提高了工作人员对碎石的清理效率,同时提高了基坑内部施工时的安全性。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过冠梁上设置防护板,并在防护板上增加导流组件,起到了对掉落的碎石进行导流的作用,同时通过碎石导管将掉落的石头收纳至收纳箱中,与现有技术安装防护网相比,可以避免碎石堆积在防护网上,不方便工作人员后期进行清理,且堆积过量后,容易发生安全事故;2、本发明中的导流组件,不仅仅只具备导流功能,同时导流组件包括可形变框体,在可形变框体设置有缓冲框体和缓冲筒体,在缓冲框体与缓冲筒体中分别设有气囊层一和气囊层二,使其具备导流功能的同时,还具备较好的抗震缓冲性能;3、本发明中在基坑深处且在斜支撑杆的外表面添加加固层,进一步提高了斜支撑杆的支撑效果,使其基坑更加稳固。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明中图1右面示意图;
图3为本发明中图1俯视图;
图4为本发明中图3防护组件展开图;
图5为本发明中可形变框体内部示意图。
图中:1、基坑;2、混凝土桩;3、支护桩;4、冠梁;5、土钉墙;6、斜支撑杆;7、加固层;8、拦网;9、碎石导管;91、收纳箱;10、防护板;101、承载槽;11、导流组件;111、可形变框体;1101、缓冲框体;1102、气囊层一;1103、缓冲筒体;1104、气囊层二;1105、弹性件;112、卡合架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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。
实施例一
请参阅图1-图3,一种边坡基坑支护方法,包括如下步骤:
S1、确定基坑1深度及边坡位置,在路面上进行多次钻孔,孔的深度大于基坑1深度,在每个孔内下钢筋笼并用混凝土浇筑成混凝土桩2,混凝土桩2高于地面的部分用混凝土及钢筋修筑;
S2、使用挖掘机挖出基坑1边坡,并在边坡上用土钉钻孔,将钻孔后的土钉用钢筋片连接喷灌混凝土并制成土钉墙5;
S3、继续使用钻孔机在基坑1内进行多次钻孔,并在每个孔内设置钢筋笼浇筑成支护桩3,然后在支护桩3上安装冠梁4,支护桩3与土钉墙5侧面连接,其中至少两个支护桩3的上端贯穿冠梁4;
S4、在混凝土桩2与支护桩3之间设置拦网8,并在冠梁4上设置防护板10,在防护板10的中部开设通孔,并在通孔内连通碎石导管9,防护板10上对称开设有承载槽101,在承载槽101内设有可导流落石的导流组件11,导流组件11包括安装在承载槽101内可形变框体111,可形变框体111内中部设有缓冲筒体1103,可形变框体111远离承载槽101的一侧固连有卡合架112;
S5、在每个支护桩3上螺接斜支撑杆6,斜支撑杆6的另一端贯穿基坑1并延伸至内部,位于基坑1内部且在斜支撑杆6的外周面设有加固层7,并在基坑1内部进行降排水施工。
在施工过程中,施工人员在基坑1上进行钻孔,并在孔内浇筑混凝土桩2,并通过挖掘机挖掘出边坡,并在边坡上钻孔制成土钉墙5,在靠近土钉墙5的地方安装支护桩3,并在支护桩3上设置冠梁4,在冠梁4上设置防护板10,并在防护板10的中部开设通孔并连通碎石导管9,在混凝土桩2与支护桩3之间拉设拦网8,从侧边对碎石进行限位;在防护板10的侧面开设承载槽101,并在承载槽101内设置导流组件11,其中导流组件11包括包括安装在承载槽101内可形变框体111,可形变框体111内中部设有缓冲筒体1103,可形变框体111远离承载槽101的一侧固连有卡合架112,通过导流组件11可以有效减缓碎石的冲击力,同时对滚落的碎石进行导流,使其流入收纳箱91中,方便工作人员后期的集中清理。
优选的,钻孔的具体过程如下:
S1.1:将移动钻机移至作业位置,调整桩架垂直度偏差小于1/250,钻机移位由在场工作人员统一指挥,移动前工作人员必须仔细观察现场情况,移位过程中要做到平稳、安全,当钻机定位后,由施工人员对孔位进行复核,其中偏差不得大于10mm;
S1.2:确保钻机立柱导向架的垂直度偏差小于1/250,在桩架上焊接半径为5cm的铁圈,并在10m高处悬挂一铅锤,利用精纬仪校直钻杆垂直度,使得铅锤正好通过铁圈中心,每次施工前必须适当调整钻杆,使得使铅锤位于铁圈内,把钻杆垂直度误差控制在0.5%范围内;
S1.3:引孔采用钻机,成孔直径600mm,引孔间距800mm,按顺序依次引孔至至桩底标高,且第一根桩施工时,不可进尺太快,需要慢速,并掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数,然后进行连续引孔施工,确保桩体顺利施打。
优选的,土钉墙施工的具体过程如下:
S2.1:钢板墙运输到施工地点后,需要由工作人员清理锁口内杂物,并对缺陷部位加以修整;
钢板墙的设置位置要符合设计要求,便于地下管廊施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模、防水作业的余地,基坑护壁钢板墙的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板墙的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板墙模数,整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物;
钢板墙运到工地后,需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等),对缺陷部位加以整修;一、锁口检查的方法:用一块长约2米的同类型、同规格的钢板墙作标准,将所有同型号的钢板墙做锁口通过检查,检查采用卷扬机拉动标准钢板墙平车,从墙头至墙尾作锁口通过检查,对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正;二、为确保每片钢板墙的两侧锁口平行,同时,尽可能使钢板墙的宽度都在同一宽度规格内,需要进行宽度检查,方法是:对于每片钢板墙分为上中下三部分用钢尺测量其宽度,使每片墙的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1为宜,对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量,对于超出偏差的钢板墙应尽量不用;三、钢板墙的其它检查,对于墙身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查,并采取相应措施,以确保正常使用;四、锁口润滑及防渗措施,对于检查合格的钢板墙,为保证钢板墙在施工过程中能顺利插拔,并增加钢板墙在使用时防渗性能,每片钢板墙锁口都须均匀涂以混合油,其体积配合比为黄油:干膨润土:干锯沫=5:5:3。
装卸钢板墙宜采用两点吊,吊运时,每次起吊的钢板墙根数不宜过多,并应注意保护锁口免受损伤,吊运方式有成捆起吊和单根起吊,成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具;
钢板墙堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打墙施工现场,堆放时应注意:一、堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;二、钢板墙要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;三、钢板墙应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4米,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米;
S2.2:由工作人员定出钢板墙的轴线,可每隔一定距离设置导向墙,导向墙直接使用钢板墙,然后用挂绳作为导线,打墙时利用导线控制钢板墙的轴线,在轴向法向要求高的情况下,采用导向架;
S2.3:打墙机吊起钢板墙,人工扶正就位,单墙逐根连续施打,在插打过程中,需要随时测量监控每块墙的斜度,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,则拔起重打,基坑转角部位采用T型转角墙处理,用以保证钢板墙的止水效果。
优选的,降排水施工具体步骤为:
S5.1:在沿基础周边开挖明沟,并在基坑内设置多个集水井,坡向集水井,集水井内用潜水泵将水抽走,并汇入地面排水系统,经过沉淀池沉淀后排出场外;
S5.2:集水井开挖到位后,均做砖砌护壁,集水井井底为100厚C15砼;潜水泵抽水龙头包滤网,防止泥浆进入水泵。在基础施工期内抽水工作连续进行,基础施工完毕,回填后方可停止降排水;
S5.3:施工现场排水采用排水明沟;
S5.4:为避免因降水而造成周围路面及建筑物的不均匀沉降,出现裂缝或其它严重后果,在施工前及施工过程中要特别加强对基坑、路面附近的水位观测,定期观测记录,当有过大水位差出现时,应放慢坑内降水速度,加大井点回灌力度。
优选的,支护桩3至少设有六个,每个支护桩3之间等距设置。
通过设置多个支护桩3,可以增强土钉墙5整体的稳固性,使其基坑1不会出现坍塌的情况。
优选的,基坑1的侧面设有下锚杆,下锚杆贯穿土钉墙5;下锚杆一端设置在土层内,另一端设置在土钉墙5的外侧。
优选的,基坑1的侧面设有下锚杆,下锚杆贯穿土钉墙5;下锚杆一端设置在土层内,另一端设置在土钉墙5的外侧。
优选的,冠梁4为现场浇筑混凝土冠梁4。
优选的,碎石导管9的末端延伸至收纳箱91内,收纳箱91放置在基坑1坑底。
通过收纳箱91,可以有效对滚落的碎石进行收集,有效提高了工作人员对碎石的清理效率,同时提高了基坑1内部施工时的安全性。
实施例二
请参阅图4-图5,本实施例在实施例一的基础上:
位于可形变框体111内且在缓冲筒体1103的两侧均设有缓冲框体1101,缓冲框体1101为可形变的六边形框体,由于可形变框体111本身就具备一定的形变效果,使其碎石撞击到卡合架112时,可以起到一定的缓冲效果,同时在可形变框体111内设置缓冲框体1101,可以进一步增强可形变框体111的缓冲效果,优选的,缓冲框体1101内设有气囊层一1102,缓冲框体1101的外周面与可形变框体111内周面连接,通过在缓冲框体1101内添加气囊层一1102,进一步增强了缓冲框体1101的缓冲效果,且缓冲框体1101为六边形框体能够更好的安装在可形变框体111内部,优选的,缓冲筒体1103的内周面设有气囊层二1104,气囊层二1104的外周面周向设有多个弹性件1105,弹性件1105的末端连接在缓冲筒体1103的内周面,气囊层二1104的效果与气囊层一1102的功能一致,均是为了提高整个导流组件11的抗冲击性能,使其碎石撞击在其表面时,不会对其造成损害,同时也可以延长其使用寿命,优选的,可形变框体111内镜像设有半圆形凹槽,半圆形凹槽内连接有缓冲筒体1103,通过在可形变框体111内设置半圆形凹槽,可以更好的卡合住缓冲筒体1103,优选的,承载槽101与卡合架112相对的一面均为V形,卡合架112背向承载槽101的一面为斜面,通过将承载槽101与卡合架112相对的一面设置为横置的V形,使其能够更好的对可形变框体111进行卡合,而将卡合架112的一面改为斜面,是为了方便滚落的碎石进行导流,从而使其滚落至碎石导管9中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。