CN113718850A - 一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系与方法，属于地下车库施工技术领域，其技术方案为：包括沿用地红线间隔设置的挤土桩，相邻挤土桩之间设置地连墙；用地红线内布置地下车库的柱网，所述柱网与地连墙连接形成永久支护的地下车库体系。本发明的地下车位可以沿用地红线设置，增加了地下车库的使用面积；地连墙与挤土桩从施工完成到整个地下车库投入使用一直发挥作用，实现永久支护。

Description

一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系与方法

技术领域

本发明涉及地下车库施工技术领域，尤其涉及一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系与方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，私家车数量的快速增长，地下车库的停车压力日益增大，停车空间供需矛盾日益突出，停车空间浪费、利用率低等问题日益突出。

目前地下车库存在以下问题：

(1)现有车库由于其固有功能的限制已无法找出更多的空间用于安置车位，仅在建筑物的用地红线与地下室外墙之间有部分空间，在地下车库的设计中，整片场地内的大部分面积都能利用起来，只有肥槽所在的区域无法利用。

这是因为，地下室外墙在进行施工时需搭设模板，必须要有足够的空间让施工人员工作，因此目前的施工中必须要预留肥槽；肥槽空间在主体结构施工完成后必须回填，从而实现良好的嵌固作用，保证其抗震性能。

(2)由于车位大小具有特定尺寸(2400mm*5300mm)，因此地下车库柱网的尺寸需要根据柱间容纳的车位数量来确定。一般来说柱网尺寸可分为大柱网和小柱网，柱间距分别为7.8m、5.2m，同时为了行车方便，车库内的车道尺寸也是有限制的，例如单向车道不小4m，双向小型车道不小于6m。种种尺寸的限制导致地下车库的设计不能完全利用建筑物的用地面积，剩下的一部分用地面积不足以增加车位，只能用作安置设备或其他用途。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种采用永久支护提升使用面积的地下车库与方法，地下车位可以沿用地红线设置，增加了地下车库的使用面积；地连墙与挤土桩从施工完成到整个地下车库投入使用一直发挥作用，实现永久支护。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，包括沿用地红线间隔设置的挤土桩，相邻挤土桩之间设置地连墙；用地红线内布置地下车库的柱网，所述柱网与地连墙连接形成永久支护的地下车库体系。

作为进一步的实现方式，所述挤土桩和地连墙通过浇筑连接为一体。

作为进一步的实现方式，所述柱网通过连梁连接挤土桩。

作为进一步的实现方式，所述连梁为现浇钢筋混凝土梁或预制混凝土梁。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，包括：

以用地红线边缘作为地下车库的设计位置，按照设计位置施工柱网，并将柱网与地连墙连接；

其中，在土体开挖前，沿用地红线施工挤土桩；之后分段施工地连墙，以地连墙作为地下车库的外墙。

作为进一步的实现方式，在相邻挤土桩之间开槽，地连墙按照每间隔一个槽施工一个的方式布置；之后在其余槽施工剩余地连墙。

作为进一步的实现方式，通过浇筑使挤土桩和地连墙连接为一体，挤土桩和地连墙连接为一体后，开挖内部土体。

作为进一步的实现方式，所述地连墙在设计时应同时满足永久支护和主体结构的承载能力要求。

作为进一步的实现方式，挤土桩在预制时预先埋入钢板或预留钢筋接头作为连接构件；柱网施工后，通过连梁连接挤土桩中预埋的连接构件。

作为进一步的实现方式，所述挤压桩位置根据柱网投影到地连墙的位置确定，相邻挤压桩的间距根据柱网尺寸确定。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明以地连墙作为地下车库外墙，使地下车位能够沿用地红线设置，从而能够充分利用地下空间，增加了地下车库的使用面积，对给定的用地范围，可提供更多的停车位、更宽的行车通道和更大更灵活的使用空间。

(2)本发明沿用地红线施工挤土桩，挤土桩的施工实现对周围土体的挤压作用，地连墙继承其挤压作用，并传递给地下车库，从而实现周围土体对地下车库的良好嵌固，进而保证地下车库的抗震性能，不需要再通过土体回填。

(3)本发明地下车库的柱网通过连梁与地连墙连接，使地连墙、挤土桩和柱网形成稳定的整体，实现地连墙、挤土桩的永久支护功能，并且实现周边土体对整个地下车库的嵌固作用。

(4)本发明在施工时预先施工挤土桩，之后分段施工地连墙，并将地连墙与挤土桩连接为一体；地连墙与挤土桩共同起到支撑土体作用，使地连墙与支护桩从施工完成到整个地下车库投入使用一直发挥作用，开挖阶段发挥支护作用，投入使用后作为地下车库的外墙继续发挥作用，实现永久支护。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的挤土桩施工示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的地连墙施工示意图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的地下车库框架结构施工示意图；

图4是现有地下车库空间利用示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式地下车库空间利用示意图；

其中，1、用地红线，2、挤土桩，3、地连墙，4、柱网。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供了一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，如图1-图3所示，包括挤土桩2、地连墙3、柱网4，挤土桩2沿用地红线1间隔设置，相邻挤土桩2之间设置地连墙3，用地红线1内布置地下车库的柱网4。

进一步的，挤土桩2在预制时提前埋入钢板或预留钢筋接头，相邻挤土桩2的间距按照设计车库柱网4尺寸确定，以便于与地下车库柱网4进行连接。挤压使基坑周围的土体体积缩小，密度增大，土体有效应力增大，对整个地下结构起到的嵌固作用增强，从而不需要通过回填肥槽的方式实现土体的良好嵌固，保障建筑物的抗震性能。

所述地连墙3与挤土桩2浇筑为一体，其继承挤土桩2对土体的挤压作用；由于土体受到的挤压，地连墙3承受的水平压力也增大，而且为充分利用地下空间，采用两墙合一技术，以地连墙3作为地下室的外墙，因此地连墙3在设计中应同时满足永久支护和主体结构的承载能力要求，其使用的材料应高于主体结构，厚度也应大于一般的地连墙。

进一步的，所述挤土桩2与柱网4通过连梁连接，本实施例通过现浇或预制的钢筋混凝土梁(型钢梁)连接挤土桩与柱网4，使地连墙3、挤土桩2和车库柱网4形成稳定的整体，实现地连墙3、挤土桩2的永久支护功能，并且实现周边土体对整个地下车库的嵌固作用。

实施例二：

本实施例提供了一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，以用地红线1边缘作为地下车库的设计位置，按照设计位置施工柱网4，并将柱网4与地连墙3连接；其中，在土体开挖前，沿用地红线1施工挤土桩2；之后分段施工地连墙3，以地连墙3作为地下车库的外墙；使地连墙3、挤土桩2和柱网4形成稳定的整体。

具体的，包括以下步骤：

(1)设计地下车库位置：

在地下车库的设计阶段，根据用地红线1范围确定地下车库的具体位置，在用地红线与地下车库外墙之间不预留施工空间，地下车库的柱网4与停车位沿用地红线1布置，增加地下车库可使用的面积。

现有地下车库设计中，对于给定的用地红线，在设计时需要留出一定的距离以方便施工，地下车库的实际面积要小于用地红线内的面积，因此地下车库外墙、柱网和停车位的布置都不是紧邻用地红线的，一般最少留出1.5m。

(2)施工挤土桩2：

如图1所示，沿用地红线1间隔打入挤土桩2，挤土桩2在预制时提前埋入钢板或预留钢筋接头作为连接构件。相邻挤土桩2的间距按照设计的柱网4尺寸确定，以便于与柱网4进行连接；挤土桩2的尺寸可根据地连墙3厚度确定。根据土体质量，可适当增加挤土桩2。

挤土桩2的挤压使基坑周围的土体体积缩小，密度增大，土体有效应力增大，对整个地下结构的嵌固作用增强，从而不需要通过回填肥槽的方式实现土体的良好嵌固，以保障地下车库的抗震性能。

(3)施工地连墙3：

如图2所示，采用分段开挖的方式进行地连墙3的施工。即：在相邻挤土桩2之间开槽，地连墙3分两批施工，按照每间隔一个槽施工一个地连墙3的方式进行第一批地连墙3的施工；之后再其余槽施工第二批地连墙3，并通过浇筑的方式使地连墙3与挤土桩2连接成一个整体。

分段施工地连墙3与发挥嵌固作用有关，施工地连墙3的前序施工步骤为打入挤土桩2，挤土桩2打入以后对整个基坑周围的土体造成挤压，挤压造成了挤土桩2周围土体的变形、密度增大、应力增加，大量挤土桩2共同发挥作用实现类似夯实土体的效果。

施工地连墙3必须要在土里开槽，开槽的过程对两侧土体来说是一个应力释放的过程，挤土桩2挤压造成的土体变形有一部分会恢复，其内部的应力会降低，如果一次性将所有的地连墙3施工完毕，所有挤土桩2周围的土体同时释放应力，土压力将会大大降低，挤土桩2实现的效果则会大打折扣，也就无法保证地连墙3能很好地继承挤土桩对土体的挤压，实现地下车库的嵌固作用，因此必须采用分段施工的方式。

地连墙3分阶段施工，每阶段只有一部分土体开挖，开挖的土体释放的应力和恢复的变形是十分有限的，已开槽的土体在释放应力的同时，仍然有另一部分土体在承担挤土桩2造成的压力，这一部分地连墙3施工完毕后承担的土压力中也包括了挤土桩2的挤压作用，同理其他的地连墙3开槽时有已经施工完成的地连墙继承挤压作用，因此分段施工能比一次性施工更好地继承挤土桩的挤压作用，保证地下车库的抗震性能。

由于土体受到的挤压，地连墙3承受的水平压力也增大，而且为充分利用地下空间，采用两墙合一技术，以地连墙3作为地下室的外墙，因此地连墙3在设计时应同时满足永久支护和主体结构的承载能力要求，其使用的材料应高于主体结构，厚度也应大于一般的地连墙。

普通地连墙更多的是承担其作为支护结构的功能，不需要永久发挥作用，属于临时性构件，满足永久支护的要求即将其作为永久发挥作用的构件进行设计，其承载能力要按照永久结构来设计。由于主体结构和支护结构的差异性，支护结构使用的材料(钢筋、混凝土等)强度等级一般是低于主体结构的，为了使地连墙能够作为地下车库的地下室外墙进行使用，就需要其能满足主体结构的承载力要求，应使用高于主体结构材料强度等级的材料，例如主体结构使用的混凝土等级为C35，则在本实施例中地连墙3使用的混凝土强度等级应为C40或以上。

(4)开挖内部土体：

完成地连墙3的施工后即可开挖其内部土体，开挖过程与现有技术一致，此处不再赘述。

(5)施工地下车库框架结构：

如图3所示，土体开挖后，在设计位置进行柱网4的施工以及连梁的施工。

在土体开挖之前沿用地红线1施工了挤土桩2，且挤土桩2位置按照柱网4投影到地连墙3上的位置确定，在地连墙3的对应于柱网4位置凿空其表面的混凝土，露出挤土桩2中预埋的连接构件，通过现浇或预制钢筋混凝土梁(型钢梁)连接挤土桩2与柱网4，使地连墙3、挤土桩2和柱网4形成稳定的整体，实现地连墙3、挤土桩2的永久支护功能，并且实现周边土体对整个地下车库的嵌固作用。

如图4所示，一般的地下车库柱网布置方式有大柱网、中柱网、小柱网和组合柱网，但各种柱网布置方式中外侧柱网与内部柱网都没有区别，而且也不会考虑地下车库框架柱与支护结构之间的连接和共同作用。

本实施例相比现有地下车库，能够沿用地红线1设置，对于同样的地块大小，以图5所示方向为参考，车位沿用地红线1左侧和下侧设置，则右侧和上侧多出的区域同样可以作为车位使用，从而增大了地下空间的使用面积(图5所示上侧空间)。

此处应该注意，图5上侧所示增加的空间由于其尺寸限制，不一定能当作车位使用，可以当作办公用房或设备用房等。车位的设置取决与框架柱的设置，图5所示的是增加的使用空间，其原本的柱网位置、间距没有发生改变，直接使用是极不方便且不合理的，需要视具体情况进行调整，以方便车辆进出、扩大墙柱间距为调整原则，避免空间浪费和使用不便。

以图5为例，车库的整体位置调整完后，左侧和下侧沿地连墙设置的最外层框架柱应取消，次外层的框架柱与地连墙连接，右侧若增加两列车位，则右侧最外层框架柱不需改变，若只能增加一列车位，则需要将最外层框架柱向内移动，最外层框架与次外层框架之间设置两个车位，使最外层框架柱与地连墙之间保持两个车位宽度以上的距离。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，其特征在于，包括沿用地红线间隔设置的挤土桩，相邻挤土桩之间设置地连墙；用地红线内布置地下车库的柱网，所述柱网与地连墙连接形成永久支护的地下车库体系。

2.根据权利要求1所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，其特征在于，所述挤土桩和地连墙通过浇筑连接为一体。

3.根据权利要求2所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，其特征在于，所述柱网通过连梁连接挤土桩。

4.根据权利要求3所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系，其特征在于，所述连梁为现浇钢筋混凝土梁或预制混凝土梁。

5.如权利要求1-4任一所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，包括：

以用地红线边缘作为地下车库的设计位置，按照设计位置施工柱网，并将柱网与地连墙连接；

其中，在土体开挖前，沿用地红线施工挤土桩；之后分段施工地连墙，以地连墙作为地下车库的外墙。

6.根据权利要求5所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，在相邻挤土桩之间开槽，地连墙按照每间隔一个槽施工一个的方式布置；之后在其余槽施工剩余地连墙。

7.根据权利要求5所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，通过浇筑使挤土桩和地连墙连接为一体，挤土桩和地连墙连接为一体后，开挖内部土体。

8.根据权利要求5所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，所述地连墙在设计时应同时满足永久支护和主体结构的承载能力要求。

9.根据权利要求5所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，挤土桩在预制时预先埋入钢板或预留钢筋接头作为连接构件；柱网施工后，通过连梁连接挤土桩中预埋的连接构件。

10.根据权利要求5所述的一种采用永久支护提升使用面积的地下车库体系的施工方法，其特征在于，所述挤压桩位置根据柱网投影到地连墙的位置确定，相邻挤压桩的间距根据柱网尺寸确定。

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