CN114561957B - 邻近既有建筑物的基坑支护系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种邻近既有建筑物的基坑支护系统,包括基坑支护单元、监测单元和轴力伺服单元,其中,基坑支护单元包括隔离墙和地连墙,地连墙围设基坑,隔离墙位于既有建筑物与地连墙之间,监测单元配置为至少监测既有建筑物的变形,轴力伺服单元包括伺服组件和支撑梁,支撑梁的一端连接地连墙,伺服组件分别连接支撑梁的另一端与隔离墙。本申请还公开了一种邻近既有建筑物的基坑施工方法,施工基坑过程中监测既有建筑物的变形,当既有建筑物的变形超过预警值,停止施工基坑,启动伺服组件,对支撑梁施加作用力,以使既有建筑的变形量低于预警值,确保既有建筑的运营安全,同时,提高基坑施工效率。
Description
技术领域
本申请涉及基坑施工技术领域,具体地,涉及一种邻近既有建筑物的基坑支护系统及其施工方法。
背景技术
基坑施工时,往往会引起土体损失和应力状态改变,从而对邻近的既有建筑物造成影响,例如,基坑施工时引发周边土体变形,容易邻近的房屋倾斜变形。因此,邻近既有建筑物的基坑进行施工时,减少对既有建筑物的影响很重要,尤其在既有建筑物为运营状态下时,基坑施工往往对既有建筑物运营的安全性造成影响。例如,邻近公路、隧道、轨道、桥梁等既有建筑物。故对邻近既有建筑物的基坑工程施工提出了极高的要求。稍有不慎,就会超限停工,甚至引发重大事故。
相关技术中,对基坑及周边环境变形控制主要是采取被动控制措施。主要包括:加强围护结构、坑内外土体加固以及分期分区开挖土体等方式。由于被动控制措施在基坑开挖过程中无法适时、主动地控制基坑及周边环境变形,所以会导致基坑造价显著提高、工期显著增长。而且多数情况下被动控制措施难以实现对邻近既有建筑物的变形进行有效控制。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种邻近既有建筑物的基坑支护系统及其施工方法,以在基坑施工过程中既有建筑物的变形量始终在标准要求的范围内,确保既有建筑物的运营安全。
为了解决上述问题,本申请采用以下技术方案予以实现:
本申请实施例提供一种邻近既有建筑物的基坑支护系统,包括:
基坑支护单元,包括隔离墙和地连墙,所述地连墙围设所述基坑,所述隔离墙位于所述既有建筑物与所述地连墙之间;
监测单元,配置为至少监测所述既有建筑物的变形;以及
轴力伺服单元,包括伺服组件和支撑梁,所述支撑梁的一端连接所述地连墙,所述伺服组件分别连接所述支撑梁的另一端与所述隔离墙;
其中,所述伺服组件根据所述既有建筑物的变形,对所述支撑梁提供轴力,以使所述基坑施工过程中所述既有建筑物的变形低于预警值。
进一步地,所述监测单元配置为还监测所述基坑支护单元的变形,以及监测所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体的偏移;
所述监测单元包括第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块和第四监测模块,所述第一监测模块用于监测所述既有建筑物变形,所述第二监测模块用于监测所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体偏移,所述第三监测模块用于监测所述隔离墙变形,所述第四监测模块用于监测所述地连墙变形;
所述伺服组件根据所述既有建筑物的变形、所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体偏移、所述隔离墙变形以及所述地连墙变形对所述支撑梁提供轴力。
进一步地,所述既有建筑物为铁路路基,所述监测单元的监测参数包括轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量;和/或,
所述既有建筑物为铁路或地铁的隧道,所述监测单元的监测参数包括所述隧道中轨道的偏移量、所述隧道两侧管片的偏移量和所述隧道拱顶的偏移量。
进一步地,所述基坑支护系统还包括:
传力转换单元,包括换撑结构和转换梁,所述转换梁连接所述隔离墙和所述地连墙,所述换撑结构连接所述地连墙与所述基坑中的新增建筑物,通过所述隔离墙、所述地连墙和所述传力转换单元,以使所述轴力伺服单元拆除后所述既有建筑物的变形低于预警值。
本申请实施例还提供一种邻近既有建筑物的基坑施工方法,包括:
确定既有建筑物变形的预警值与轴力伺服单元施加的轴力值;
施工隔离墙、地连墙和所述基坑的第一内支撑;
安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁;
施工所述基坑,并监测所述既有建筑物的变形;其中,当所述既有建筑物的变形超过预警值,停止施工所述基坑,并启动所述伺服组件,对所述支撑梁施加轴力,以使所述既有建筑物的变形低于预警值。
进一步地,施工所述基坑,并监测所述既有建筑物的变形的步骤,具体包括:
待所述伺服组件和所述支撑梁安装完成后,开挖所述基坑至预设的第二道内支撑位置;
施工所述基坑的腰梁与第二内支撑,其中,所述第二内支撑低于所述第一内支撑,所述腰梁连接所述第二内支撑与所述地连墙;
待所述腰梁与所述第二内支撑的强度满足要求后,开挖所述基坑至下一层位置;
待将所述基坑开挖至底部位置后,对所述基坑进行回筑。
进一步地,待将所述基坑开挖至底部位置后,对所述基坑进行回筑的步骤,具体包括:
待将所述基坑开挖至底部位置时,施作新增建筑物的底板,回填所述底板与所述地连墙之间的肥槽;
施作所述新增建筑物至所述第二内支撑位置,回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至待施工的第一换撑板的底部位置;
施作所述第一换撑板,并拆除所述第二内支撑与所述腰梁,其中,所述第一换撑板连接所述新增建筑物的侧墙与所述地连墙;
施作所述新增建筑物至所述第一内支撑位置,回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至待施工的第二换撑板的底部位置;
施作所述第二换撑板,并拆除所述第一内支撑,其中,所述第二换撑板连接所述侧墙与所述地连墙;
回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至所述地连墙的顶部高度。
进一步地,所述基坑施工方法还包括在安装监测单元的步骤,根据所述基坑施工的需求和所述监测单元的监测结果,调整所述伺服组件对所述支撑梁施加的轴力,安装所述监测单元的步骤具体包括:
在所述既有建筑物上安装所述监测单元的第一监测模块,用于监测所述既有建筑物的变形;
在所述既有建筑物与所述隔离墙之间的土体上安装所述监测单元的第二监测模块,用于监测所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体的位移;
在所述隔离墙上安装所述监测单元的第三监测模块,用于监测所述隔离墙的变形;
在所述地连墙上安装所述监测单元的第四监测模块,用于监测所述地连墙的变形。
进一步地,施工隔离桩墙、地连墙和所述基坑的第一内支撑的步骤,具体包括:
施作多个隔离桩,在多个所述隔离桩顶部施作第一冠梁,以形成所述隔离墙;
施作三轴搅拌桩,在所述三轴搅拌桩之间施作连接墙以形成地连墙;
施作所述基坑的第一内支撑。
进一步地,安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁的步骤,具体包括:
在所述地连墙与所述隔离墙之间施工支撑槽;
在所述支撑槽中安装所述伺服组件与所述支撑梁,其中,所述支撑梁的一端连接所述地连墙,所述伺服组件分别连接所述支撑梁的另一端与所述隔离墙。
进一步地,施工所述基坑,并监测所述既有建筑物的变形的步骤之后,所述基坑施工方法还包括:
在所述隔离墙和所述地连墙之间施工转换槽,在所述转换槽中均施做转换梁,所述转换梁连接所述隔离墙与所述地连墙;
待所述转换梁的强度满足要求后,拆除所述伺服组件与所述支撑梁。
本申请实施例提供的邻近既有建筑物的基坑支护系统,包括基坑支护单元、监测单元和轴力伺服单元,其中,基坑支护单元包括隔离墙和地连墙,地连墙围设基坑,隔离墙位于既有建筑物与地连墙之间,轴力伺服单元包括伺服组件和支撑梁,支撑梁的一端连接地连墙,伺服组件分别连接支撑梁的另一端与隔离墙,监测单元配置为至少监测既有建筑物的变形。伺服组件根据既有建筑物的变形对支撑梁提供轴力,以使基坑施工过程中既有建筑物的变形低于预警值,确保既有建筑物的运营安全性,同时,缩短基坑施工时间,提高基坑施工效率。
本申请实施例提供的邻近既有建筑物的基坑施工方法,确定既有建筑物变形的预警值与轴力伺服单元施加的轴力值,并安装既有建筑物的变形监测模块与土体偏移监测模块,施工隔离墙、地连墙和基坑的第一内支撑,安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁,施工基坑,并监测既有建筑物的变形,当既有建筑物的变形超过预警值,停止施工基坑,并启动伺服组件,对支撑梁施加轴力,以使既有建筑物的变形低于预警值,确保既有建筑物的运营安全,提高基坑施工效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑支护系统的结构示意图;
图2为图1中A-A向的剖视图;
图3为图1中B-B向的剖视图;
图4为本申请实施例提供的另一种邻近既有建筑物的基坑支护系统的结构示意图;
图5为图4中A-A向的剖视图;
图6为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法的流程图;
图7为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法中第二步的流程图;
图8为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法中第三步的流程图;
图9为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法中第四步的流程图;
图10为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法中基坑回筑的流程图;
图11为本申请实施例提供的一种邻近既有建筑物的基坑施工方法中安装监测单元流程图;以及
图12为本申请实施例提供的另一种邻近既有建筑物的基坑施工方法的流程图。
附图标记说明:
1-基坑支护单元,11-隔离墙,111-隔离桩,112-第一冠梁,12-地连墙,121-连接墙,122-第二冠梁,2-监测单元,21-第一监测模块,21a-管片变形监测件,21b-管片位移监测件,21c-轨道位移监测件,21d-拱顶位移监测件,21e-轨道变形监测件,21f-路肩变形监测件,21g-坡脚变形监测件,22-第二监测模块,23-第三监测模块,24-第四监测模块,24a-第一位移组件,24b-第二位移组件,3-轴力伺服单元,31-伺服组件,32-支撑梁,4-基坑,5-既有建筑物,6-传力转换单元,61-换撑结构,611-第一换撑板,612-第二换撑板,62-转换梁,7-新增建筑物,71-第一内支撑,72-第二内支撑,73-第一层楼板,74-第二层楼板,75-腰梁,76-肥槽,77-底板,78-侧墙, C-支撑槽,D-转换槽。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细的描述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合,具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明,不应视为对本申请的不当限制。
在本申请的描述中,所涉及的术语“第一/第二”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定次序,可以理解地,“第一/第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
应该理解的是,方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
相关技术中,为了解决基坑被动控制措施难以实现对邻近的既有建筑物变形控制的问题,通常在基坑内设置钢支撑轴力伺服系统的方式,通过对支撑轴力、围护结构变形及温度的实时监测,根据预设轴力值和预警值,及时补偿、调整钢支撑轴力,以严格控制围护结构变形,保证基坑施工安全。但基坑内设置钢支撑轴力伺服系统存在以下缺陷:①基坑内设置钢支撑轴力伺服系统虽然可以控制基坑围护结构变形,但不能直接有效控制基坑周边的既有建筑物的变形。②当钢支撑长度大于30m时会严重降低自身刚度,无法准确控制基坑围护结构变形。因此基坑内设置钢支撑仅适用于宽度小于25~30m窄条形的基坑。对于面积大的地下空间深基坑无法采用钢支撑轴力伺服系统控制变形。③由于钢支撑承载力较低,即使对于类似于宽度小于25~30m窄条形的基坑,当深度超过25m时,基坑支护所需的作用力已超出钢支撑的承载极限,导致无法使用钢支撑轴力伺服系统控制变形。
有鉴于此,如图1~图5所示,本申请实施例提出的一种邻近既有建筑物5的基坑支护系统,包括基坑支护单元1、监测单元2和轴力伺服单元3,其中,基坑支护单元1包括隔离墙11和地连墙12,地连墙12围设基坑4,隔离墙11位于既有建筑物5与地连墙12之间,监测单元2配置为至少监测既有建筑物5的变形,轴力伺服单元3包括伺服组件31和支撑梁32,支撑梁32的一端连接地连墙12,伺服组件31分别连接支撑梁32的另一端与隔离墙11,伺服组件31根据既有建筑物5的变形,对支撑梁32提供轴力,以使基坑施工过程中既有建筑物5的变形低于预警值。
具体地,隔离墙11包括隔离桩111和第一冠梁112,例如,第一冠梁112将多个隔离桩111连接,每个隔离桩111呈排状设置,并且均位于既有建筑物5与地连墙12之间。在基坑4的周侧设置地连墙12,使得地连墙12围设基坑4。例如,在基坑4的周侧设置连接墙121,并在连接墙121的顶部设置地连墙12的第二冠梁122,使得地连墙12围设基坑4。轴力伺服单元3的支撑梁32的一端连接地连墙12,伺服组件31的两端分别连接隔离墙11与支撑梁32的另一端。在监测基坑支护单元1和既有建筑物5上均安装监测单元2,通过监测单元2在基坑4施工时监测既有建筑物5的变形,伺服组件31根据既有建筑物5的变形,对支撑梁32提供轴力,以使基坑施工过程中既有建筑物5的变形低于预警值。例如,在既有建筑物5中安装监测单元2的监测元件,通过监测单元2对既有建筑物5的变形进行监控。
在隔离墙11和地连墙12之间设置支撑槽C,在支撑槽C中设置支撑梁32,支撑梁32的两端分别连接地连墙12的第二冠梁122和伺服组件31,伺服组件31的另一端连接隔离墙11的第一冠梁112。例如,伺服组件31包括伺服液压缸,支撑梁32为钢支撑,在隔离墙11和地连墙12之间设置多个支撑槽C,多个支撑槽C等间距的间隔设置,每个支撑槽C均设有钢支撑,伺服液压缸的一端安装于隔离墙11的第一冠梁112上,并且伺服液压缸的另一端连接钢支撑,钢支撑的另一端连接地连墙12的第二冠梁122。伺服液压缸根据基坑支护单元1和既有建筑物5的变形,对钢支撑提供轴力,以使基坑施工过程中既有建筑物5的变形低于预警值。
通过在基坑支护单元1和既有建筑物5之间结合使用轴力伺服单元3,使得轴力伺服单元3对隔离墙11持续施加作用力,能够直接有效控制基坑4周边既有建筑物5的变形,并在基坑施工过程中根据监测单元2的监测结果调节该作用力,使得基坑实施过程中既有建筑物5的变形量始终在标准要求的范围内,确保既有建筑物5的运营安全。
应该注意的是,由于轴力伺服单元3位于基坑4之外,因此,不受基坑4的尺寸限制,能够在大空间、深基坑支护时提供所需的作用力,所以能够适用施工大面积深基坑时,对基坑附近的既有建筑物5达成毫米级变形控制。
在一实施例中,监测单元2配置为还监测基坑支护单元1的变形,以及监测既有建筑物5与隔离墙11之间土体的偏移。监测单元2包括第一监测模块21、第二监测模块22、第三监测模块23和第四监测模块24,第一监测模块21用于监测既有建筑物5的变形,第二监测模块22用于监测既有建筑物5与隔离墙11之间土体偏移,第三监测模块23用于监测隔离墙11变形,第四监测模块24用于监测地连墙12变形。伺服组件31根据既有建筑物5 的变形、既有建筑物5与隔离墙11之间土体偏移、隔离墙11变形以及地连墙12变形,伺服组件31对支撑梁32提供轴力。
具体地,在既有建筑物5上安装第一监测模块21,通过第一监测模块21对既有建筑物5的变形进行监测。例如,既有建筑物5为铁路轨道,在铁路轨道上安装第一监测模块21,以对邻近铁路轨道的基坑4进行施工时获取铁路轨道的变形数据。第二监测模块22为土体位移测斜管,在既有建筑物5与隔离墙11之间设置多个土体位移测斜管,通过土体位移测斜管对既有建筑物5与隔离墙11之间土体偏移进行监测。
在隔离墙11的隔离桩111上安装第三监测模块23,例如,第三监测模块23为位移测斜管,通过位移测斜管监测隔离墙11的变形。第四监测模块24用于监测地连墙12变形,例如,在地连墙12的第二冠梁122和连接墙121上均安装监测元件,从而对第二冠梁122和连接墙121的位移进行监测,进而在基坑4施工时监测地连墙12变形。特别地,第四监测模块24包括第一位移组件24a和第二位移组件24b,第一位移组件24a用于监测地连墙12的连接墙121的变形,第二位移组件24b用于监测地连墙12的第二冠梁122的变形。例如,第一位移组件24a为位移测斜管,位移测斜管安装于地连墙12的连接墙121中,第二位移组件24b安装于第二冠梁122上。
通过监测单元2的第一监测模块21、第二监测模块22、第三监测模块23和第四监测模块24,在基坑施工中获取基坑支护单元1和既有建筑物5的变形数据,并将变形数据传递至轴力伺服单元3,使得伺服组件31对支撑梁32提供轴力,以使基坑施工过程中既有建筑物5的变形低于预警值。
在一实施例中,如图4和图5所示,既有建筑物5为铁路路基,第一监测模块21的监测参数包括轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量。具体地,第一监测模块21包括轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g,在铁路路基的两侧均设置轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g。通过设置轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g,从而监测铁路路基的轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量。当轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量其中之一超过预警值时,停止基坑4的施工作业,并启动伺服组件31,通过伺服组件31对支撑梁32提供轴力,以铁路路基的变形低于预警值。
在一实施例中,如图1和图2所示,既有建筑物5为铁路或地铁的隧道,第一监测模块21的监测参数包括隧道中轨道的偏移量、隧道两侧管片的偏移量和隧道拱顶的偏移量。
具体地,隧道用于铁路运营或地铁运营,第一监测模块21包括管片变形监测件21a, 管片位移监测件21b, 轨道位移监测件21c和拱顶位移监测件21d,在隧道的拱顶安装拱顶位移监测件21d,以监测隧道拱顶的竖向偏移量。隧道中设有列车轨道,在轨道上安装轨道位移监测件21c,通过轨道位移监测件21c监测轨道的水平偏移量和竖直偏移量,例如,在轨道的两侧对称地安装两个位移监测件21c。在隧道的管片上都安装管片变形监测件21a与管片位移监测件21b,通过管片变形监测件21a监测隧道侧壁的管片收敛变形,通过管片位移监测件21b监测隧道侧壁的管片的水平位移与竖直位移变化。例如,在隧道两侧的管片上,每侧都安装一管片变形监测件21a与一管片位移监测件21b。通过设置管片变形监测件21a, 管片位移监测件21b, 轨道位移监测件21c和拱顶位移监测件21d,从而监测隧道中轨道的偏移量、隧道两侧管片的偏移量和隧道拱顶的偏移量。当隧道中轨道的偏移量、隧道两侧管片的偏移量和隧道拱顶的偏移量其中之一超过预警值时,停止基坑4的施工作业,并启动伺服组件31,通过伺服组件31对支撑梁32提供轴力,以隧道的变形低于预警值
在一实施例中,基坑支护系统还包括传力转换单元6,其中,传力转换单元6包括换撑结构61和转换梁62,转换梁62连接隔离墙11和地连墙12,换撑结构61连接地连墙12与基坑中的新增建筑物7,通过隔离墙11、地连墙12和传力转换单元6,以使轴力伺服单元3拆除后既有建筑物5的变形低于预警值。
具体地,换撑结构61包括第一换撑板611和第二换撑板612,第一换撑板611位于第二换撑板612的下方,第一换撑板611和第二换撑板612连接地连墙12与新增建筑物的侧墙78。例如,基坑4中的新增建筑物7施工过程中,在地连墙12与新增建筑物7的侧墙78之间施工第一换撑板611和第二换撑板612,第一换撑板611和第二换撑板612均连接地连墙12与新增建筑物7的侧墙78。基坑4转换梁62连接隔离墙11和地连墙12。通过隔离墙11、地连墙12和传力转换单元6,以使轴力伺服单元3拆除后既有建筑物5的变形低于预警值。
例如,转换梁62的数量为多个,在隔离墙11和地连墙12之间挖设多个转换槽D,并在每个转换槽D中均施作转换梁62,通过隔离墙11、地连墙12和传力转换单元6,以使轴力伺服单元3拆除后既有建筑物5的变形低于预警值。特别地,在隔离墙11和地连墙12之间具有多个支撑槽C与多个转换槽D,多个支撑槽C与多个转换槽D均间隔地设置,并且每个支撑槽C与每个转换槽D均邻近设置。
应该注意的是,上述仅以第一换撑板611和第二换撑板612为例进行说明,不应理解为对本申请的限定,例如,在基坑中的新增建筑物7具有多个楼层时,换撑结构61可以为多个不同高度位置的换撑板。
本申请实施例的另一方面,如图6所示,提供一种邻近既有建筑物的基坑施工方法,包括:
S1、确定既有建筑物变形的预警值与轴力伺服单元施加的轴力值;
S2、施工隔离墙、地连墙和基坑的第一内支撑;
S3、安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁;
S4、施工基坑,并监测既有建筑物的变形;其中,当既有建筑物的变形超过预警值,停止施工基坑,并启动伺服组件,对支撑梁施加轴力,以使既有建筑物的变形低于预警值。
具体地,为减少基坑4施工时对邻近的既有建筑物5的影响,先确定既有建筑物5变形的预警值,和轴力伺服单元3施加的轴力值。例如,邻近的既有建筑物5为隧道时,确定隧道中轨道变形预警值,隧道的位移预警值和变形预警值。当隧道用于铁路路基或地铁时,隧道变形预警值确定为变形控制值的50%,例如,高速铁路路基的隧道变形实施预警值分别为2.5mm,普通铁路路基的隧道变形实施预警值分别为4mm。
在基坑4进行施工前,根据三维模型的分析数据确定轴力伺服单元3施加的轴力值。例如,基坑4按每层开挖高度2m进行分层开挖,计算基坑4的每层开挖时既有建筑物5的变形小于预警值时轴力伺服单元3需施加的轴力值。应该注意的是,基坑4进行不同层的开挖施工时,轴力伺服单元3需施加的轴力值可能不同,具体需要根据基坑4的土体情况和施工深度进行确定。
在基坑4内施工多个第一内支撑71,多个第一内支撑71间隔设置。施作地连墙12,地连墙12围设基坑4,在地连墙12与既有建筑物5之间施作隔离墙11。
待地连墙12、隔离墙11和第一内支撑71的强度满足要求后,在隔离墙11与地连墙12之间安装轴力伺服单元3的伺服组件31和支撑梁32,支撑梁32的一端连接地连墙12的第二冠梁122,伺服组件31的一端与隔离墙11的第一冠梁112连接,伺服组件31的另一端与支撑梁32连接。
平整场地,例如,对基坑4的工程场地按设计标高进行平整,从而便于后期施工时可以采用机械设备进行快速施工。施工基坑4,并对基坑4的施工过程进行变形监测,当既有建筑物5的变形超过预警值,基坑4停止施工,并启动伺服组件31,通过支撑梁32和隔离墙11,以使既有建筑物5的变形低于预警值。
本申请实施例提供的邻近既有建筑物的基坑施工方法,通过在基坑支护单元1和既有建筑物5之间结合使用轴力伺服单元3,使得轴力伺服单元3对隔离墙11持续施加作用力,能够直接有效控制基坑4周边既有建筑物5的变形,并在基坑施工过程中根据监测单元2的监测结果调节该作用力,使得基坑实施过程中既有建筑物5的变形量始终在标准要求的范围内,确保既有建筑物5的运营安全。
应该注意的是,由于轴力伺服单元3位于基坑4之外,因此,不受基坑4的尺寸限制,能够在大空间、深基坑支护时提供所需的作用力,所以能够适用施工大面积深基坑时,对基坑附近的既有建筑物5达成毫米级变形控制。
下面对本申请实施例的各个步骤进行具体地说明。需要说明的是,下面的各个步骤之间的顺序,只是便于描述一具体实施方式,并不构成对操作顺序的限制,在其他实施方式中,各步骤的顺序可以根据具体情况进行合理调整。
S1、确定既有建筑物变形的预警值与轴力伺服单元施加的轴力值。
具体地,在基坑4进行施工前,根据三维模型的分析数据确定轴力伺服单元3施加的轴力值,例如,轴力伺服单元3包括伺服组件31和支撑梁32,根据三维模型的分析数据确定伺服组件31施加的轴力值,通过伺服组件31和支撑梁32对隔离墙11施加轴力,使得基坑4施工过程既有建筑物5的变形值低于预警值。
在一实施例中,如图11所示,基坑施工方法还包括安装监测单元2的步骤,根据基坑4施工的需求和监测单元2的监测结果,调整伺服组件31对支撑梁32施加的轴力,安装监测单元的步骤具体包括:
S11、在既有建筑物上安装监测单元的第一监测模块,用于监测既有建筑物的变形;
S12、在既有建筑物与隔离墙之间的土体上安装监测单元的第二监测模块,用于监测既有建筑物与隔离墙之间土体的位移;
S13、在隔离墙上安装监测单元的第三监测模块,用于监测隔离墙的变形;
S14、在地连墙上安装监测单元的第四监测模块,用于监测地连墙的变形。
具体地,在既有建筑物5上安装第一监测模块21,在既有建筑物5与隔离墙11之间安装第二监测模块22,通过第一监测模块21对既有建筑物5的变形进行监控,通过第二监测模块22对既有建筑物5与隔离墙11之间的土体变形进行监控。例如,第二监测模块22为土体位移测斜管,在既有建筑物5与隔离墙11之间安装多个土体位移测斜管,通过土体位移测斜管对既有建筑物5与隔离墙11之间土体偏移进行监测。在隔离墙11上安装第三监测模块23,并在地连墙12上安装第四监测模块24。
特别地,根据基坑施工的需求和对既有建筑物5变形的监测结果,调整伺服组件31对支撑梁32施加的轴力。例如,对大面积的深基坑施工进行施工时,采用逐层开挖的方式从上往下进行,大面积的深基坑施工至底部后,在深基坑中自下往上逐层施作多层的新增建筑物7,对基坑4进行逐层开挖过程中与自下往上逐层施作新增建筑物7的过程中,根据监测单元2的监测结果与施工需求,调整伺服组件31的轴力。
当既有建筑物5为铁路路基时,第一监测模块21包括轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g,在铁路路基的两侧均设置轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g。通过设置轨道变形监测件21e,路肩变形监测件21f和坡脚变形监测件21g,从而监测铁路路基的轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量。相邻的两第一监测模块21沿铁路沿线方向之间的间距为5~10m。第二监测模块22与隧道的外轮廓之间的距离为1.0m,相邻的两第二监测模块22沿线路方向之间的间距为5~10m。
当既有建筑物5为隧道时,第一监测模块21包括管片变形监测件21a, 管片位移监测件21b,轨道位移监测件21c和拱顶位移监测件21d,在隧道的拱顶安装拱顶位移监测件21d,以监测隧道拱顶的竖向偏移量。隧道中设有列车轨道,在轨道上安装轨道位移监测件21c,通过轨道位移监测件21c监测轨道的水平偏移量和竖直偏移量,例如,在轨道的两侧对称地安装两个位移监测件21c。在隧道的管片上都安装管片变形监测件21a与管片位移监测件21b,通过管片变形监测件21a监测隧道侧壁的管片收敛变形,通过管片位移监测件21b监测隧道侧壁的管片的水平位移与竖直位移变化。例如,在隧道两侧的管片上,每侧都安装一管片变形监测件21a与一管片位移监测件21b。通过设置管片变形监测件21a, 管片位移监测件21b, 轨道位移监测件21c和拱顶位移监测件21d,从而监测隧道中轨道的偏移量、隧道两侧管片的偏移量和隧道拱顶的偏移量。相邻的两第一监测模块21沿隧道长度方向之间的间距为3~10m。第二监测模块22与隧道的外轮廓之间的距离为1.0m,相邻的两第二监测模块22沿线路方向之间的间距为3~10m。
应该注意的是,当既有建筑物5为铁路路基时,对隔离墙11、地连墙12和第一内支撑71施工过程中监测铁路路基的轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量,对既有建筑物5与隔离墙11之间土体位移进行监测,并且监测频率不低于1次/天。
当既有建筑物5为铁路或地铁的隧道时,对隧道中轨道的偏移量、隧道两侧管片的偏移量和隧道拱顶的偏移量进行监测,对既有建筑物5与隔离墙11之间土体位移进行监测,并且监测频率不低于1次/天。
应该理解的是,安装监测单元2的步骤与S2、施工隔离墙、地连墙和基坑的第一内支撑的步骤可以进行交互次序。例如,安装监测单元2后,进行S2;或者,先进行S2后,再进行安装监测单元2。为了避免重复陈述,下面仅以安装监测单元2与S2步骤交错进行为例进行说明。
例如,待第一监测模块21和第二监测模块22安装完成后,施工隔离墙11、地连墙12和基坑4的第一内支撑71,并通过第一监测模块21和第二监测模块22对隔离墙11、地连墙12和第一内支撑71施工过程进行监测。
待隔离墙11、地连墙12和第一内支撑71的强度满足要求后,施工在隔离墙11上安装第三监测模块23,并在地连墙12上安装第四监测模块24。例如,第三监测模块23为土体位移测斜管,在隔离墙11上安装土体位移测斜管,以监测隔离墙11的变形,通过第四监测模块24监测地连墙12的变形。
在隔离墙11与地连墙12之间安装轴力伺服单元3的伺服组件31和支撑梁32,例如,支撑梁32为钢支撑,钢支撑的一端连接地连墙12,伺服组件31为伺服液压缸,伺服液压缸安装于隔离墙11上,伺服液压缸的另一端与钢支撑连接。通过钢支撑和伺服液压缸,从而在基坑4施工时既有建筑物5的变形超过预警值,伺服液压缸通过钢支撑和隔离墙11,使得既有建筑物5的变形低于预警值。
S2、施工隔离墙、地连墙和基坑的第一内支撑。
具体地,在基坑4内施工多个第一内支撑71,多个第一内支撑71间隔设置。施作地连墙12,地连墙12围设基坑4,在地连墙12与既有建筑物5之间施作隔离墙11。
如图7所示,在一实施例中,S2、施工隔离桩墙、地连墙和基坑的第一内支撑的步骤,具体包括:
S21、施作多个隔离桩,在多个隔离桩顶部施作第一冠梁,以形成隔离墙;
S22、施作三轴搅拌桩,在三轴搅拌桩之间施作连接墙以形成地连墙;
S23、施作基坑的第一内支撑。
具体地,在隔离墙11的位置处施作多个隔离桩111,例如,隔离桩111的桩径取800~1000mm,各个隔离桩111之间的间距为200mm。应该注意的是,隔离桩111的尺寸和各个隔离桩111之间的间距不限,隔离桩111的长度根据实际计算确定。
特别地,隔离桩111应采取交错施工措施,具体根据土层情况采取间隔两个隔离桩111施工一个隔离桩111或间隔三个隔离桩111施工一个隔离桩111的方式。
在施工的隔离桩111达到设计强度后,开始施工第一冠梁112。第一冠梁112截面的宽度和高度不限。例如,第一冠梁112的宽度比隔离桩111的桩径大200mm,高度为800~1000mm。第一冠梁112的强度等级不低于C30(混凝土型号,立方体抗压强度标准值为30MPa的混凝土)。
在地连墙12位置处的两侧均施作多个三轴搅拌桩,例如,地连墙12选用围设基坑4的方式,在基坑4的周侧环绕施作多个三轴搅拌桩,每一侧地连墙12位置处的两侧均施作多个三轴搅拌桩,通过三轴搅拌桩加固地连墙12两侧槽壁。待三轴搅拌桩的强度满足要求后,在三轴搅拌桩之间施作连接墙121以形成地连墙12。
例如,隔离桩111与既有建筑物5之间的距离为3~5m,隔离桩111的桩径为1000~1200mm,相邻的两隔离桩111之间的距离为200mm,隔离桩111的桩底穿透软弱土层,进入较硬土层或岩层。隔离桩111应根据土层情况采取隔二打一或隔三打一的方式施工,减少对既有建筑物5的影响。采取桩径850mm桩间距600mm的三轴搅拌桩,三轴搅拌桩的桩底应穿透填土、软土、粉土及粉细砂层,进入稳定性较好的土层。
待三轴搅拌桩的强度满足要求后,施作地连墙12与第一内支撑71。具体地,在基坑4的周侧施工地连墙12的连接墙121,在地连墙123上端施工第二冠梁122。地连墙123的尺寸可以根据实际情况进行选择,例如,地连墙123的厚度为800mm、1000mm或1200mm。
可以理解的是,沿既有建筑物5的方向布置有若干幅地连墙12,具体根据基坑4的尺寸确定地连墙12的数量。单幅地连墙12的宽度为4~6m。例如,既有建筑物5为铁路或地铁的隧道,沿隧道的长度方向布置多幅地连墙12。
在施工的连接墙121达到设计强度后,开始施工地连墙12的第二冠梁122和第一内支撑71。第二冠梁122截面的宽度和高度根据实际情况进行选择,例如,第二冠梁122的宽度比地连墙12厚度宽200mm,高度为800~1000mm。特别地,地连墙12的第二冠梁122和隔离墙11的第一冠梁112的高度一致。第一内支撑71设置于基坑4的内部,第一内支撑71支撑基坑4的两侧,例如,在基坑4的内部施工多个间隔地第一内支撑71。特别地,第一内支撑71和第二冠梁122的强度等级均不低于C30。
待隔离墙11、地连墙12和第一内支撑71的强度满足要求后,施工在隔离墙11上安装第三监测模块23,并在地连墙12上安装第四监测模块24。例如,第三监测模块23为土体位移测斜管,在隔离墙11上安装土体位移测斜管,以监测隔离墙11的变形,通过第四监测模块24监测地连墙12的变形。
例如,地连墙12的第二冠梁122施工完成后,在第二冠梁122安装第二位移组件24b,地连墙12的连接墙121上安装第一位移组件24a,通过第二位移组件24b和第一位移组件24a实现对地连墙12的变形监测。隔离墙11施工完成后,在隔离墙11上安装第三监测模块23,通过第三监测模块23实现对隔离墙11的变形监测。特别地,第一位移组件24a和第三监测模块23均为位移测斜管。
S3、安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁。
具体地,在隔离墙11与地连墙12之间安装轴力伺服单元3的伺服组件31和支撑梁32,支撑梁32的一端连接地连墙12的第二冠梁122,伺服组件31的一端与隔离墙11的第一冠梁112连接,伺服组件31的另一端与支撑梁32连接。通过伺服组件31和支撑梁32,从而在基坑4施工时既有建筑物5的变形低于预警值。
如图8所示,在一实施例中,S3、安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁的步骤,具体包括:
S31、在地连墙与隔离墙之间施工支撑槽;
S32、在支撑槽中安装伺服组件与支撑梁,其中,支撑梁的一端连接地连墙,伺服组件分别连接支撑梁的另一端与隔离墙。
具体地,在隔离墙11的第一冠梁112与地连墙12的第二冠梁122之间开挖支撑槽C,在支撑槽C内安装支撑梁32。伺服组件31和支撑梁32,例如,支撑梁32为钢支撑,支撑梁32的一端连接地连墙12,伺服组件31的一端与隔离墙11的第一冠梁112连接,伺服组件31的一端与支撑梁32的一端连接。通过伺服组件31和支撑梁32,从而在基坑4施工时既有建筑物5的变形超过预警值。
例如,支撑梁32为钢支撑,在支撑槽C内架设钢支撑。钢支撑采用直径为609mm厚度为16mm的圆钢管,钢支撑一端与第二冠梁122连接,另一端与伺服组件31连接,伺服组件31的一端与隔离墙11的第一冠梁112相连,并且伺服组件31施加少许预应力,使得伺服组件31与第一冠梁112顶紧。
例如,在隔离墙11的第一冠梁112与地连墙12的第二冠梁122之间开挖支撑槽C,支撑槽C的槽宽1200mm,支撑槽C的顶面与第一冠梁112的顶面平齐,支撑槽C的深度为1000mm,支撑槽C的内侧浇筑200mm厚的钢筋混凝土面层,确保支撑槽C的槽壁稳定。特别地,支撑槽C的数量多个,相邻两支撑槽C之间的间距为3~6m。
特别地,伺服组件31采用已有成熟的液压伺服设备,伺服组件31包括监控站、液压缸和泵站,监控站主要有控制、显示和报警功能,一个泵站可同时控制1~2个液压缸,液压缸上设有位移传感器与力值传感器,每个液压缸的力值和位移应单独采集与控制。通过第一监测模块21对既有建筑物5进行监测,将获得的监测数据上传至监控站,当监测数据接近实施预警值时,监控站发出指令,控制泵站与液压缸工作,实现轴力的伺服监控,有效控制钢支撑轴力,从而使得既有建筑物5的变形低于预警值。
S4、施工基坑进行施工,并监测既有建筑物的变形;其中,当既有建筑的变形超过预警值,停止施工基坑,并启动伺服组件,对支撑梁施加轴力,以使既有建筑物的变形低于预警值。
具体地,对基坑4的工程场地按设计标高进行平整场地后,采用机械设备进行施工。例如,对基坑4进行逐层开挖施工,将基坑4挖至底部时,在基坑4内施作新增建筑物7。应该注意的是,在开挖基坑4与施作新增建筑物7中均进行变形监测,当既有建筑物5的变形超过预警值,基坑4停止施工,并启动伺服组件31,对支撑梁32施加轴力,以使既有建筑物5的变形低于预警值。
如图9所示,在一实施例中,S4、施工基坑进行施工,并监测既有建筑物的变形的步骤,具体包括:
S41、待伺服组件和支撑梁安装完成后,开挖基坑至预设的第二道内支撑位置;
S42、施工基坑的腰梁与第二内支撑,其中,第二内支撑低于第一内支撑,腰梁连接第二内支撑与地连墙;
S43、待腰梁与第二内支撑的强度满足要求后,开挖基坑至下一层位置;
S44、待将基坑开挖至底部位置后,对基坑进行回筑。
具体地,待轴力伺服单元3的伺服组件31和支撑梁32安装完成,地连墙12的第二冠梁122和第一内支撑71的强度满足要求后,对基坑4进行逐层开挖,例如,将基坑4挖至预设的第二内支撑72位置。特别地,逐层开挖的层高为2m。
待基坑4挖至预设的第二内支撑72位置后,施工基坑4的腰梁75与第二内支撑72,其中,第二内支撑72低于第一内支撑71,腰梁75连接第二内支撑72与地连墙12的连接墙121。
待基坑4的腰梁75与第二内支撑72的强度满足要求后,将基坑4开挖至预设的下一层位置。例如,基坑4为深基坑,对深基坑采用逐层开挖,并施作腰梁和内支撑,待该层的腰梁和内支撑满足强度要求后,重复开挖步骤直至深基坑底部。应该理解的是,本申请实施例的基坑施工方法仅以2层的情况为例进行示例性说明,并非对本申请的不当限定。通过腰梁75与第二内支撑72、第一内支撑71,使得基坑4开挖有序进行。
将基坑4开挖至底部位置后,在基坑4内施作新增建筑物7。
应该理解的是,基坑4的内支撑不仅仅局限于上述的第一内支撑71和第二内支撑72,根据基坑4的不同深度,在基坑4内不同深度位置依次设置内支撑,为了避免赘述,就不进行列举第三内支撑、第四内支撑或第四内支撑等不同深度的基坑情况。同时,第一内支撑71和第二内支撑72的数量也需要根据基坑4的实际情况进行调整。
特别地,对基坑4开挖至底部位置过程中,第一监测模块21对既有建筑物5的变形进行监测,第二监测模块22对隔离墙11与地连墙12之间的土体深层位移进行监测。同时,第三监测模块23对隔离墙11的变形进行监测,第四监测模块24对地连墙12的变形进行监测。第一监测模块21的监测频率为1次/2小时,第二监测模块22、第三监测模块23和第四监测模块24的监测频率均不低于1次/天。
应该注意的是,对基坑4开挖时,根据监测单元2的监测数据与实际施工过程结合,对伺服组件31的轴力进行修正,使得基坑4施工过程中既有建筑物5的变形小于预警值。
如图10所示,在一实施例中,S44、待将基坑开挖至底部位置后,对基坑进行回筑的步骤,具体包括:
S441、待将基坑开挖至底部位置时,施作新增建筑物的底板,回填底板与地连墙之间的肥槽;
S442、施作新增建筑物至第二内支撑位置,回填新增建筑物与地连墙之间的肥槽至待施工的第一换撑板的底部位置;
S443、施作第一换撑板,并拆除第二内支撑与腰梁,其中,第一换撑板连接新增建筑物的侧墙与地连墙;
S444、施作新增建筑物至第一内支撑位置,回填新增建筑物与地连墙之间的肥槽至待施工的第二换撑板的底部位置;
S445、施作第二换撑板,并拆除第一内支撑,其中,第二换撑板连接侧墙与地连墙;
S446、回填新增建筑物与地连墙之间的肥槽至地连墙的顶部高度。
具体地,在基坑4的底部浇筑混凝土垫层,施作底板77,在底板77与地连墙12之间的肥槽76进行浇筑。例如,在基坑4的底部浇筑混凝土垫层后,施作结构基础底板。待底板77强度满足要求后,对基坑进行回筑。回筑指的是与基坑4从地面往下进行开挖的过程相反过程,即从基坑4的底部开始施工,采用自下而上的方式进行。例如,对基坑4的回筑采用逐层施工的方式进行。
基坑4的底板77满足强度要求后,对底板77与地连墙12之间的肥槽76进行浇筑,例如,底板77与地连墙12之间的肥槽76采用与底板77相同强度等级的混凝土回填密实。
施作新增建筑物7至第二内支撑72位置,回填新增建筑物7与地连墙12之间的肥槽76至待施工的第一换撑板611的底部位置。例如,施作第二层楼板74,且将基坑4的侧墙78施作直至第二内支撑72位置处。
待第二层楼板74与侧墙78的强度满足要求后,浇筑混凝土形成第一换撑板611,第一换撑板611连接新增建筑物7的侧墙78与地连墙12,例如,采用C30混凝土浇筑第一换撑板611,第一换撑板611的厚度为300~400mm。
待第一换撑板611的强度满足要求后,拆除第二内支撑72与腰梁75,在第一换撑板611与底板77之间的肥槽76进行填实,例如,采用级配碎石或C20素混凝土回填密实至第一换撑板611的底部。
施作新增建筑物7至第一内支撑71位置,回填新增建筑物7与地连墙12之间的肥槽76至待施工的第二换撑板612的底部位置。例如,继续施作侧墙78,直至将侧墙78施作至第一内支撑71位置,并施作第一层楼板73,第一内支撑71的竖直位置高于第二内支撑72,对第一内支撑71与第二内支撑72之间的肥槽76进行浇筑,例如,采用级配碎石或C20素混凝土将肥槽76回填密实至第二换撑板612位置处。
施作第二换撑板612,第二换撑板612连接侧墙78与地连墙12,例如,采用C30混凝土浇筑,形成第二换撑板612,第二换撑板612的厚度为300~400mm。第二换撑板612和第一换撑板611形成换撑结构61。待第二换撑板612的强度满足要求后,拆除第一内支撑71。通过换撑结构61,以使拆除第一内支撑71和第二内支撑72拆除后既有建筑物5的变形低于预警值。
应该注意的是,在基坑4回筑过程中,第一监测模块21的监测频率为1次/2小时,第二监测模块22、第三监测模块23和第四监测模块24的监测频率均不低于1次/3天。
应该理解的是,对基坑4回筑时,根据监测单元2的监测数据与实际施工过程结合,对伺服组件31的轴力进行修正,使得基坑4施工过程中既有建筑物5的变形小于预警值。例如,第一内支撑71或第二内支撑72拆除前,均需要将监测单元2的监测数据导入三维模型,反演修正基坑回筑过程中第一内支撑71或第二内支撑72拆除时,既有建筑物5的变形小于预警值,调整伺服组件31提供的轴力的计算值。
如图12所示,在一实施例中,S4、施工基坑,并监测既有建筑物的变形的步骤之后,基坑施工方法还包括:
S5、在隔离墙和地连墙之间施工转换槽,在转换槽中均施做转换梁,转换梁连接隔离墙与地连墙;
S6、待转换梁的强度满足要求后,拆除伺服组件与支撑梁。
在基坑4回筑完成后,对轴力伺服单元3进行拆除,使得轴力伺服单元3能够再次利用。具体地,待基坑回筑完成后,在隔离墙11和地连墙12之间施工转换槽D,参见图3,例如,在隔离墙11和地连墙12之间施工多个转换槽D,多个转换槽D间隔设置。特别地,多个转换槽D与支撑槽C依次间隔地设置,转换槽D紧靠支撑槽C设置,相邻两个转换槽D之间的间距与相邻两个支撑槽C之间的间距一致。在每个转换槽D中均施做转换梁62,转换梁62的两端分别连接隔离墙11与地连墙12,例如,转换梁62的两端分别连接第一冠梁112与第二冠梁122。应该注意的是,基坑回筑完成后,转换槽D的施工过程也需要通过监测单元2进行监测。例如,在转换槽D中安装模板与钢筋后,浇筑混凝土形成转换梁62,转换梁62的截面尺寸为600×700mm,混凝土强度等级为C30。
待转换梁62的强度满足要求后,拆除伺服组件31与支撑梁32,例如,支撑梁32为钢支撑,伺服组件31采用已有成熟的液压伺服设备,待转换梁62的强度满足要求后,将钢支撑与液压伺服设备均进行拆除。特别地,在伺服组件31与支撑梁32的安装过程中,施工有支撑槽C,将伺服组件31与支撑梁32拆除后,采用级配碎石或C20混凝土将支撑槽C进行回填密实。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,对于本领域技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种邻近既有建筑物的基坑支护系统,其特征在于,包括:
基坑支护单元,包括隔离墙和地连墙,所述地连墙围设所述基坑,所述隔离墙位于所述既有建筑物与所述地连墙之间;
监测单元,包括第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块和第四监测模块,所述第一监测模块用于监测所述既有建筑物变形,所述第二监测模块用于监测所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体偏移,所述第三监测模块用于监测所述隔离墙变形,所述第四监测模块用于监测所述地连墙变形;以及
轴力伺服单元,包括伺服组件和支撑梁,所述支撑梁的一端连接所述地连墙,所述伺服组件分别连接所述支撑梁的另一端与所述隔离墙,所述伺服组件根据所述既有建筑物的变形、所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体偏移、所述隔离墙变形以及所述地连墙变形对所述支撑梁提供轴力;
传力转换单元,包括换撑结构和转换梁,所述转换梁连接所述隔离墙和所述地连墙,所述换撑结构连接所述地连墙与所述基坑中的新增建筑物,通过所述隔离墙、所述地连墙和所述传力转换单元,以使所述轴力伺服单元拆除后所述既有建筑物的变形低于预警值;
其中,所述伺服组件根据所述既有建筑物的变形,对所述支撑梁提供轴力,以使所述基坑施工过程中所述既有建筑物的变形低于预警值。
2.根据权利要求1所述的基坑支护系统,其特征在于,所述既有建筑物为铁路路基,所述监测单元的监测参数包括轨道变形量、路基路肩变形量和路基坡脚变形量;和/或,
所述既有建筑物为铁路或地铁的隧道,所述监测单元的监测参数包括所述隧道中轨道的偏移量、所述隧道两侧管片的偏移量和所述隧道拱顶的偏移量。
3.一种邻近既有建筑物的基坑施工方法,其特征在于,利用如权利要求1所述的邻近既有建筑物的基坑支护系统进行施工,
所述方法包括:
确定既有建筑物变形的预警值与轴力伺服单元施加的轴力值;
施工隔离墙、地连墙和所述基坑的第一内支撑;
安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁;
施工所述基坑,并监测所述既有建筑物的变形;其中,当所述既有建筑物的变形超过预警值,停止施工所述基坑,并启动所述伺服组件,对所述支撑梁施加轴力,以使所述既有建筑物的变形低于预警值;
在所述隔离墙和所述地连墙之间施工转换槽,在所述转换槽中均施做转换梁,所述转换梁连接所述隔离墙与所述地连墙;
待所述转换梁的强度满足要求后,拆除所述伺服组件与所述支撑梁。
4.根据权利要求3所述的基坑施工方法,其特征在于,施工所述基坑,并监测所述既有建筑物的变形的步骤,具体包括:
待所述伺服组件和所述支撑梁安装完成后,开挖所述基坑至预设的第二道内支撑位置;
施工所述基坑的腰梁与第二内支撑,其中,所述第二内支撑低于所述第一内支撑,所述腰梁连接所述第二内支撑与所述地连墙;
待所述腰梁与所述第二内支撑的强度满足要求后,开挖所述基坑至下一层位置;
待将所述基坑开挖至底部位置后,对所述基坑进行回筑。
5.根据权利要求4所述的基坑施工方法,其特征在于,待将所述基坑开挖至底部位置后,对所述基坑进行回筑的步骤,具体包括:
待将所述基坑开挖至底部位置时,施作新增建筑物的底板,回填所述底板与所述地连墙之间的肥槽;
施作所述新增建筑物至所述第二内支撑位置,回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至待施工的第一换撑板的底部位置;
施作所述第一换撑板,并拆除所述第二内支撑与所述腰梁,其中,所述第一换撑板连接所述新增建筑物的侧墙与所述地连墙;
施作所述新增建筑物至所述第一内支撑位置,回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至待施工的第二换撑板的底部位置;
施作所述第二换撑板,并拆除所述第一内支撑,其中,所述第二换撑板连接所述侧墙与所述地连墙;
回填所述新增建筑物与所述地连墙之间的肥槽至所述地连墙的顶部高度。
6.根据权利要求3所述的基坑施工方法,其特征在于,所述基坑施工方法还包括在安装监测单元的步骤,根据所述基坑施工的需求和所述监测单元的监测结果,调整所述伺服组件对所述支撑梁施加的轴力,安装所述监测单元的步骤具体包括:
在所述既有建筑物上安装所述监测单元的第一监测模块,用于监测所述既有建筑物的变形;
在所述既有建筑物与所述隔离墙之间的土体上安装所述监测单元的第二监测模块,用于监测所述既有建筑物与所述隔离墙之间土体的位移;
在所述隔离墙上安装所述监测单元的第三监测模块,用于监测所述隔离墙的变形;
在所述地连墙上安装所述监测单元的第四监测模块,用于监测所述地连墙的变形。
7.根据权利要求3所述的基坑施工方法,其特征在于,施工隔离桩墙、地连墙和所述基坑的第一内支撑的步骤,具体包括:
施作多个隔离桩,在多个所述隔离桩顶部施作第一冠梁,以形成所述隔离墙;
施作三轴搅拌桩,在所述三轴搅拌桩之间施作连接墙以形成地连墙;
施作所述基坑的第一内支撑。
8.根据权利要求3所述的基坑施工方法,其特征在于,安装轴力伺服单元的伺服组件和支撑梁的步骤,具体包括:
在所述地连墙与所述隔离墙之间施工支撑槽;
在所述支撑槽中安装所述伺服组件与所述支撑梁,其中,所述支撑梁的一端连接所述地连墙,所述伺服组件分别连接所述支撑梁的另一端与所述隔离墙。
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