CN210104758U - 一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系 - Google Patents

Abstract

一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，包括灌注桩、冠梁、腰梁、冠梁锚索、腰梁锚索、第二土钉、第二放坡，第二土钉间隔设置于基坑两侧的第二放坡上，第二放坡坡面上设有第二钢筋网及第二喷射混凝面层；灌注桩设置在基坑表面上，部分灌注桩上部外露，其下部固定深入第二放坡内；腰梁设置于外露的部分灌注桩中上部外侧并与之固定相连；冠梁锚索锚固于相邻两灌注桩之间的冠梁上，腰梁锚索锚固于相邻两灌注桩之间的腰梁上；灌注桩间设置有第三钢筋网和插筋，插筋横向贯穿于相邻的两灌注桩间，第三钢筋网表面上设置有第三喷射混凝面层。通过使用多种支护结构，使灌注桩的支护工程量大大缩减，且能达到理想的支护效果，施工方便。

Description

一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系。

背景技术

在建筑施工过程中，需要对基坑进行支护，如灌注桩支护、土钉墙支护等，但这些单一的支护方式往往不能取得良好的效果，需根据不同的地质情况采用不同的支护方式，特别是对于更为复杂的地形，需要采取多种支护结构并结合一些特殊的结构或工程设计来实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种多种支护方式联合使用、支护效果良好、施工方便且成本低的可适用基坑周边不同地质情况的土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，包括至少一个放坡土钉支护结构，以及至少一个由土钉、灌注桩与锚索组合的联合支护结构。

所述放坡土钉支护结构包括位于坡顶的第一排水沟、位于基坑底的第一截水沟、自坡顶向下的第一放坡、固定在第一放坡坡面上的第一土钉、固定在第一放坡坡面上并与所述第一土钉固连的第一钢筋网、喷射于所述第一钢筋网表面上形成的第一喷射混凝面层。

所述联合支护结构包括灌注桩、冠梁、腰梁、冠梁锚索、腰梁锚索、第二土钉、位于坡顶的第二排水沟、位于基坑底的第二截水沟、位于基坑两侧的第二放坡、以及位于基坑中间部位与基坑底垂直的垂直部分；所述第二土钉间隔设置于基坑两侧的所述第二放坡上，所述第二放坡坡面上设有与所述第二土钉固连的第二钢筋网，所述第二钢筋网表面上设置有第二喷射混凝面层。即，从此部分基坑表面的正面看，基坑两侧表面上有向中间部分呈斜向下的土钉墙，基坑表面中间部分为垂直土钉墙。所述灌注桩垂直于基坑底间隔设置在基坑表面上，部分灌注桩上部外露，其下部固定深入第二放坡内；所述冠梁设置于所述灌注桩顶部并与之固定相连；所述腰梁设置于外露的部分所述灌注桩中上部外侧并与之固定相连，即，从成本、施工和结构上考虑，靠近两侧的部分灌注桩没有设置腰梁。所述冠梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩之间的所述冠梁上；所述腰梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩之间的所述腰梁上。

更进一步的技术方案是，所述灌注桩间设置有第三钢筋网和插筋，所述插筋横向贯穿于相邻的两灌注桩间并与所述第三钢筋网焊接，所述第三钢筋网表面上设置有第三喷射混凝面层。

更进一步的技术方案是，所述冠梁锚索或腰梁锚索通过锁定机构锚固在所述冠梁或腰梁上，所述锁定机构包括锚具和钢垫片，所述钢垫片与所述冠梁或腰梁的一面相接触，所述冠梁锚索或腰梁锚索依次穿过所述钢垫片和锚具，并通过锚具进行锁定。所述冠梁或腰梁上与钢垫片接触的部分设置为平面结构。

更进一步的技术方案是，所述冠梁锚索或腰梁锚索以与水平面呈30度的下倾角进行锁定。

更进一步的技术方案是，所述冠梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于未设置腰梁的相邻两灌注桩之间的所述冠梁上。即，有部分灌注桩无腰梁，在此部分灌注桩之间的冠梁上设置锚索，而靠近中间位置设置有腰梁的灌注桩之间的冠梁上不设置锚索。

更进一步的技术方案是，所述冠梁锚索或腰梁锚索为3×7Φ5架线环。锚索采用预应力钢绞线，可采用钻机成孔、二次注浆工艺，注浆管随锚索一同放入钻孔。

更进一步的技术方案是，所述钢筋网的网格间与网格成一定角度的设有若干条加强筋，所述加强筋与网格共同围合成定位孔，所述第一土钉或第二土钉从所述的定位孔进入土钉墙内并通过与之固接的锁定筋锁定在钢筋网外，所述第一土钉或第二土钉在土钉墙上呈梅花间距分布。土钉宜采用机械成孔，当遇到砂层成孔困难时，宜采用套管或用水泥浆、泥浆护壁。

更进一步的技术方案是，所述第一土钉或第二土钉与水平面的下倾角为20度。

更进一步的技术方案是，所述放坡土钉支护结构用于从上到下依次为杂填土、粉质粘土层及强风化岩层的基坑土层的支护，或上面为杂填土、下面为粉质粘土层的基坑土层的支护，或上面为杂填土、下面为强风化粉砂质泥岩的基坑土层的支护。

更进一步的技术方案是，所述联合支护结构用于强风化砂岩的基坑土层的支护。

本实用新型的有益效果在于：通过在同一基坑支护体系中使用放坡、土钉墙、灌注桩、锚索等多种支护结构，使灌注桩的支护工程量大大缩减，且能达到理想的支护效果，施工方便；同时本技术方案可适用于不同的土层结构中，适应性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的平面结构图。

图2为图1中A处的侧面剖视图。

图3为图1中B处的正面结构图。

图4为图3中C-C的侧面剖视图。

图5为图3中D-D的侧面剖视图。

图6为本实用新型实施例中第一放坡或第二放坡的结构示意图。

图7为本实用新型实施例中第一土钉或第二土钉的施工示意图。

图8为本实用新型实施例中第一土钉或第二土钉的侧面结构示意图。

图9为本实用新型实施例中第一土钉或第二土钉的截面示意图。

图10为本实用新型实施例中冠梁锚索或腰梁锚索的施工示意图。

图11为本实用新型实施例中灌注桩间支护结构示意图。

图12为本实用新型实施例中冠梁锚索或腰梁锚索的截面示意图。

附图标记：1-杂填土；2-粉质粘土层；3-强风化岩层；4-第一排水沟；5-第一截水沟；6-第一放坡；7-第一土钉；8-地下室外墙；9-第二排水沟；10-第二截水沟；11-冠梁锚索；12-第二土钉；13-第二放坡；14-灌注桩；15-第一钢筋网；16-腰梁锚索；17-冠梁；18-腰梁；19-钢垫片；20-锚具；21-加强筋；22-锁定筋；23-第一喷射混凝面层；24-第二钢筋网；25-第三钢筋网；26-插筋；27-第三喷射混凝面层；28-土钉钢筋；29-对中支架；30-注浆体；31-钢绞线；32-注浆管；33-出浆槽。

具体实施方式

如图1所示，某工程项目用地呈矩形，项目设一层地下室，坑底为强风化砂岩。东北角(图1中B处)为3米高的毛石挡土墙。

如图1，一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，包括至少一个放坡土钉支护结构(如图1中的A处)，以及至少一个由土钉、灌注桩14与锚索组合的联合支护结构(如图1中的B处)。如图2，所述放坡土钉支护结构用于从上到下依次为杂填土1、粉质粘土层2及强风化岩层3的基坑土层的支护，或上面为杂填土1、下面为粉质粘土层2的基坑土层的支护，或上面为杂填土1、下面为强风化粉砂质泥岩的基坑土层的支护。图3为所述联合支护结构，用于强风化砂岩的基坑土层的支护。

如图2、图6，所述放坡土钉支护结构包括位于坡顶的第一排水沟4、位于基坑底的第一截水沟5、自坡顶向下的第一放坡6、固定在第一放坡6坡面上的第一土钉7、固定在第一放坡6坡面上并与所述第一土钉7固连的第一钢筋网15、喷射于所述第一钢筋网15表面上形成的第一喷射混凝面层23。

如图3～图5，所述联合支护结构包括灌注桩14、冠梁17、腰梁18、冠梁锚索11、腰梁锚索16、第二土钉12、位于坡顶的第二排水沟9、位于基坑底的第二截水沟10、位于基坑两侧的第二放坡13、以及位于基坑中间部位与基坑底垂直的垂直部分。所述第二土钉12间隔设置于基坑两侧的所述第二放坡13上，所述第二放坡13坡面上设有与所述第二土钉12固连的第二钢筋网24，所述第二钢筋网24表面上设置有第二喷射混凝面层。即，从此部分基坑表面的正面看，基坑两侧表面上有向中间部分呈斜向下的土钉墙，基坑表面中间部分为垂直土钉墙。

如图3，所述灌注桩14垂直于基坑底间隔设置在基坑表面上，部分灌注桩14上部外露，其下部固定深入第二放坡13内；所述冠梁17设置于所述灌注桩14顶部并与之固定相连；所述腰梁18设置于外露的部分所述灌注桩14中上部外侧并与之固定相连，即，从成本、施工和结构上考虑，靠近两侧的部分灌注桩14没有设置腰梁18。

如图11，所述灌注桩14间设置有第三钢筋网25和插筋26，所述插筋26横向贯穿于相邻的两灌注桩14间并与所述第三钢筋网25焊接，所述第三钢筋网25表面上设置有第三喷射混凝面层27。

如图4、图5、图11，所述冠梁锚索11一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩14之间的所述冠梁17上；所述腰梁锚索16一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩14之间的所述腰梁18上。所述冠梁锚索11或腰梁锚索16通过锁定机构锚固在所述冠梁17或腰梁18上，所述锁定机构包括锚具20和钢垫片19，所述钢垫片19与所述冠梁17或腰梁18的一面相接触，所述冠梁锚索11或腰梁锚索16依次穿过所述钢垫片19和锚具20，并通过锚具20进行锁定。所述冠梁17或腰梁18上与钢垫片19接触的部分设置为平面结构。

所述冠梁锚索11或腰梁锚索16以与水平面呈30度的下倾角进行锁定。

所述冠梁锚索11一端锚固于岩土层中，另一端锚固于未设置腰梁18的相邻两灌注桩14之间的所述冠梁17上。即，有部分灌注桩14无腰梁18，在此部分灌注桩14之间的冠梁17上设置锚索，而靠近中间位置设置有腰梁18的灌注桩14之间的冠梁17上不设置锚索。

所述冠梁锚索11或腰梁锚索16为3×7Φ5架线环，如图12所示，包括位于中心的两个注浆管32、中间的钢绞线31和外侧的出浆槽33。锚索采用预应力钢绞线31，可采用钻机成孔、二次注浆工艺，注浆管32随锚索一同放入钻孔。

如图6、图7，所述钢筋网的网格间与网格成一定角度的设有若干条加强筋21，所述加强筋21与网格共同围合成定位孔，所述第一土钉7或第二土钉12从所述的定位孔进入土钉墙内并通过与之固接的锁定筋22锁定在钢筋网外，所述第一土钉7或第二土钉12在土钉墙上呈梅花间距分布。所述第一土钉7或第二土钉12与水平面的下倾角为20度。

所述第一土钉7或第二土钉12的结构如图8、图9所示，由位于中间的土钉钢筋28和与之外侧相连的对中支架29组成，中心填充有注浆体30。

土钉材料采用HRB400钢筋，钢筋需要搭接时宜采用双面焊搭接。锚索采用15.2预应力钢绞线31，d＝15.2mm，其强度标准值1860N/mm²。注浆材料用42.5R普通硅酸盐水泥配置的水泥净浆，浆液水灰比用0.5。水泥浆固结体强度不低于20MPa。灌注桩14、冠梁17、腰梁18混凝土强度为C30。

当实际地下水量较大、采用明沟截水抽水等措施已不能满足施工要求时，应补做止水帷幕。止水帷幕采用

水泥搅拌桩，桩端入不透水层1m。

土钉墙部分施工要求如下：

(1)土钉施工前应充分调查其入射范围内各种地下管线详细位置，施工土钉时予以避让，以免对其造成意外破坏。

(2)自上而下设置三～五道土钉，均采用成孔注浆式施工。垂直间距1.5m，水平间距1.5m，成孔直径为130mm，钢筋全长每隔1.5m设置定位支架；插入钢筋前，应对钢筋进行除锈处理；当需要搭接时，宜采用双面搭接焊，焊接长度不小于5d。普通注浆材料选用425#水泥净浆，水灰比为0.5，强度不低于M20。

(3)土钉宜采用机械成孔，当遇到砂层成孔困难时，宜采用套管或用水泥浆、泥浆护壁。

(4)土钉引孔施工时，为防止土钉施工时引起外侧水土流失，采取的预防措施如下：当发现支护漏水、涌土时，及时封堵钢管口，需要马上回填反压，反压土方可以利用钩机就近开挖基坑内的土方，也可以采用事先准备好的砂包，然后对漏水、涌土部位进行灌砂压浆加固，将涌砂部位用于水砂流失造成的塌方及时恢复成原样。

(5)面板网钢筋采用8@200x200绑扎编织，加强筋21采用16钢筋，所有加强筋21的焊接长度为10d，面层喷射细石砼，强度为C20，厚度不小于100。

(6)土钉墙施工必须采用错开开挖方法，分段施工。分段长度视土质情况而定，宜为5～15m。

(7)土钉分层开挖深度与土钉竖向间距相同，严禁超挖。当土钉注浆体30强度达到70％设计强度以上，方可进行下层土方开挖。

(8)喷射混凝土的粗骨料最大粒径不宜大于15，水灰比不宜大于0.45。

(9)喷射混凝土的喷头距作业面宜在0.6～1.0m之间，并应尽量垂直作业面进行喷射，喷射顺序底部逐步向上部喷射。

土钉部分施工顺序：

分层开挖至第一道土钉标高以下0.5m位置，进行第一道土钉施工并铺设钢筋网，喷射混凝土面层。待锚固体强度达到70％设计强度后，再按照第一道土钉的施工顺序进行下一道土钉施工。

放坡部分施工：

(1)分层开挖，按要求削坡、修坡。

(2)铺设钢筋网，插入插筋26，喷射100mm厚C20混凝土面层，内配双向8@200钢筋网。待混凝土面层达到75％设计强度后，进行下一层土方开挖。

(3)喷射混凝土的粗骨料最大粒径不宜大于15，水灰比不宜大于0.45。

(4)喷射混凝土的喷头距作业面宜在0.6～1.0m之间，并应尽量垂直作业面进行喷射，喷射顺序为：由底部逐步向上部喷射。

灌注桩14部分施工：

(1)灌注桩直径为1000，桩心距1500mm，桩顶设C30混凝土冠梁17，冠梁17尺寸1000X800，桩主筋锚入冠梁17内35d。

(2)桩身混凝土强度为C30，嵌固为5米，桩长约为15米。

(3)当相间成桩时，应保证临桩混凝土终凝后方可进行。

(4)成孔后，应将桩底沉渣清理干净方可浇筑混凝土。

锚索部分施工：

(1)锚索采用s15.2预应力钢绞线31，d＝15.2mm，其强度标准值1860N/mm。

(2)采用钻机成孔，成孔孔径为150mm，在中微风化岩层中成孔孔径可调整为130mm；灌注水灰比0.50的42.5R普通硅酸盐纯水泥浆，注浆体30强度不低于25MPa。采用二次注浆工艺，初次注浆压力0.5MPa，初凝后进行二次注浆，注浆压力为2.0MPa。为避免穿过砂层时塌孔及渗水漏砂，要求成孔采用专业跟管钻进锚杆机施工。

(3)注浆管32应随锚索一同放入钻孔，注浆管32头部距孔底为50～100mm，一次常压注浆从孔底开始，直至孔口溢出浆液。

(4)钻孔完成后，必须立即进行清孔、下锚、注浆等后续环节施工。

(5)锚索应除锈除污垢，自由段涂抹黄油，作防腐处理后再外套PVC管，锚固段锚索架线环每隔1.5m间隔设置，自由段每隔2m设置一道。

(6)待注浆体30及腰梁18砼达到设计强度的70％后方可进行锚索张抗和开挖下一级。

(7)锚索锁定前先张拉至设计拉力的1.1倍，然后卸荷至锁定荷载进行锁定作业。锚索锁定后，如发现有明显预应力损失，应进行补偿张拉。

(8)锚索抗拉承载力检测数量不少于锚索总数5％。检测试验应在锚固段注浆固结体强度达到15MPa或达到设计强度的75％后进行。

桩锚部分施工顺序：

平整场地，施工支护桩；开挖第一层土方并完成冠梁17；第二级土方开挖完成腰梁18、第一道锚索施工；锚固体强度达75％设计强度后，开挖至坑底，施工底板。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，包括至少一个放坡土钉支护结构，以及至少一个由土钉、灌注桩与锚索组合的联合支护结构；所述放坡土钉支护结构包括位于坡顶的第一排水沟、位于基坑底的第一截水沟、自坡顶向下的第一放坡、固定在第一放坡坡面上的第一土钉、固定在第一放坡坡面上并与所述第一土钉固连的第一钢筋网、喷射于所述第一钢筋网表面上形成的第一喷射混凝面层；

所述联合支护结构包括灌注桩、冠梁、腰梁、冠梁锚索、腰梁锚索、第二土钉、位于坡顶的第二排水沟、位于基坑底的第二截水沟、位于基坑两侧的第二放坡、以及位于基坑中间部位与基坑底垂直的垂直部分；所述第二土钉间隔设置于基坑两侧的所述第二放坡上，所述第二放坡坡面上设有与所述第二土钉固连的第二钢筋网，所述第二钢筋网表面上设置有第二喷射混凝面层；所述灌注桩垂直于基坑底间隔设置在基坑表面上，部分灌注桩上部外露，其下部固定深入第二放坡内；所述冠梁设置于所述灌注桩顶部并与之固定相连；所述腰梁设置于外露的部分所述灌注桩中上部外侧并与之固定相连；所述冠梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩之间的所述冠梁上；所述腰梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于相邻两灌注桩之间的所述腰梁上。

2.根据权利要求1所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述灌注桩间设置有第三钢筋网和插筋，所述插筋横向贯穿于相邻的两灌注桩间并与所述第三钢筋网焊接，所述第三钢筋网表面上设置有第三喷射混凝面层。

3.根据权利要求1或2所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述冠梁锚索或腰梁锚索通过锁定机构锚固在所述冠梁或腰梁上，所述锁定机构包括锚具和钢垫片，所述钢垫片与所述冠梁或腰梁的一面相接触，所述冠梁锚索或腰梁锚索依次穿过所述钢垫片和锚具，并通过所述锚具进行锁定。

4.根据权利要求3所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述冠梁锚索或腰梁锚索以与水平面呈30度的下倾角进行锁定。

5.根据权利要求1或2所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述冠梁锚索一端锚固于岩土层中，另一端锚固于未设置腰梁的相邻两灌注桩之间的所述冠梁上。

6.根据权利要求1或2所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述冠梁锚索或腰梁锚索为3×7Φ5架线环。

7.根据权利要求1或2所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述钢筋网的网格间与网格成一定角度的设有若干条加强筋，所述加强筋与网格共同围合成定位孔，所述第一土钉或第二土钉从所述的定位孔进入土钉墙内并通过与之固接的锁定筋锁定在钢筋网外，所述第一土钉或第二土钉在土钉墙上呈梅花间距分布。

8.根据权利要求1或2所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述第一土钉或第二土钉与水平面的下倾角为20度。

9.根据权利要求1所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述放坡土钉支护结构用于从上到下依次为杂填土、粉质粘土层及强风化岩层的基坑土层的支护，或上面为杂填土、下面为粉质粘土层的基坑土层的支护，或上面为杂填土、下面为强风化粉砂质泥岩的基坑土层的支护。

10.根据权利要求1所述的一种土钉灌注桩锚索组合的基坑支护体系，其特征在于，所述联合支护结构用于强风化砂岩的基坑土层的支护。

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