CN211080247U - 一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，包括斜向重力式墙；斜向插型钢或预制桩的水泥土支护墙；双排倾斜桩支护；一直一斜双排桩支护；重力和斜向支撑组合重力式墙。斜向重力式墙在传统重力式墙的基础上将垂直水泥土搅拌桩改为有一定角度的水泥土搅拌桩；斜向插型钢(或预制桩)支护墙是在斜向水泥土搅拌桩中加入型钢(或预制桩)；倾斜双排桩支护和一直一斜双排桩支护都是两排桩通过冠梁连接；重力和斜向支撑组合重力式墙是在斜向重力式墙或传统垂直重力式墙一侧打入斜水泥土搅拌桩作为重力式墙的支撑。本实用新型在很大程度上减小了桩顶位移，减小桩身弯矩，降低了支护工程造价，增加开挖深度同时降低了基坑发生倾覆破坏的可能性。

Description

一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系

技术领域

本实用新型涉及基坑支护，尤其涉及采用斜向水泥土搅拌支护进行基坑支护的体系。

背景技术

重力式墙、排桩支护墙是目前国内应用最广泛的基坑支护形式，其中的桩均为竖直桩，利用竖直桩进行排桩支护主要存在的缺点是：一是，相同开挖深度的桩顶位移大，内力大，使桩后地面产生较大变形，危及周围环境。二是，当桩的强度不够时容易导致护坡桩折断而使基坑失稳，若基坑开挖深度较大时很容易发生倾覆破坏，因此支护结构需要更大截面和插入深度。因此，研发一种适用于软土地区超深、超大基坑，同时经济、快速、节能、安全的支护方法是目前市场发展的迫切需求。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提出一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，采用斜向水泥土搅拌支护(包括斜向重力式墙法；斜向插型钢或是预制桩水泥土支护墙法；双排倾斜桩支护法；一直一斜双排桩支护法；重力和斜向支撑组合重力式墙法)进行基坑支护，适用于使用排桩进行基坑支护又期望减小桩顶位移，增加开挖深度，降低排桩倾覆破坏可能性或减小排桩设计强度以降低造价的基坑支护工程。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，具有以下几种支护结构的一种或多种：

1)斜向重力式支护墙，包括沿基坑边沿设置的两排均向基坑内侧倾斜的水泥土搅拌桩，两排水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高；两排水泥土搅拌桩之间、沿着垂直于所述两排水泥土搅拌桩的方向设有若干排倾斜水泥土搅拌桩，从而形成了栅格式的斜向重力式墙；

2)斜向插型钢水泥土支护墙，包括一排向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述斜向水泥土搅拌桩的桩底位于桩底设计标高；沿所述斜向水泥土搅拌桩的长度方向贯穿的插入有型钢；

3)斜向插预制桩水泥土支护墙；包括一排向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述斜向水泥土搅拌桩的桩底位于桩底设计标高；沿所述斜向水泥土搅拌桩的长度方向贯穿的插入有预制桩；

4)双排倾斜桩支护墙，包括沿基坑边沿设置的前排支护桩和后排支护桩，所述前排支护桩是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排支护桩是向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述前排支护桩和后排支护桩的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩与后排支护桩的顶部连接有冠梁；

5)一直一斜双排桩支护墙，包括沿基坑边沿设置的前排支护桩和后排垂直支护桩，所述前排支护桩是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排垂直支护桩是垂直方向的水泥土搅拌桩，前排支护桩和后排垂直支护桩的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩和后排垂直支护桩的顶部连接有冠梁；

6)斜向支撑组合重力式墙，包括重力式墙和重力式墙的支撑，有以下两种布局；

一是，所述重力式墙是斜向重力式墙，由沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜设置的斜向水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑外侧、且向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩构成；

二是，所述重力式墙是垂直重力式墙，由沿基坑边沿设置的垂直方向的水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑内侧、且向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩构成；所述垂直方向的水泥土搅拌桩和所述斜向水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高。

进一步讲，本实用新型的斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，其中，所述斜向支撑组合重力式墙中，在作为重力式墙的支撑的斜向水泥土搅拌桩内，沿长度方向贯穿的插入有型钢或是预制桩。

本实用新型通过是对普通排桩支护的改进，用倾斜水泥土搅拌桩代替竖直排桩，根据计算以及场地条件，让基坑支护的排桩倾斜一定角度。采用本实用新型实现支护克服了竖直排桩支护的很多不足，可以在很大程度上减小桩顶位移，减小桩身弯矩，减少工程造价，增加开挖深度以及使发生倾覆破坏的可能性减小。利用倾斜水泥土搅拌桩进行基坑支护的类型根据不同需要，可分别采用斜向重力式墙；斜向插型钢(预制桩)水泥土支护墙；双排倾斜桩支护；一直一斜双排桩支护；重力和斜向支撑组合重力式墙。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(一)在开挖深度相同的情况下可以在很大程度上减小桩顶位移，使桩后地面变形大大减小，避免对周围环境造成破坏，同时可以减小桩身弯矩，使桩身设计强度降低，从而降低工程造价，具有很大的经济意义；

(二)当桩长和桩设计强度与普通排桩相同时，可以使开挖深度增加，具有较好的技术价值；由于开挖面倾斜，基坑发生倾覆破坏的可能性大大减小，对于基坑工程的安全意义很大。

附图说明

图1是本实用新型中斜向重力式支护墙的支护形式示意图；

图2是本实用新型中斜向水泥土搅拌桩的支护形式示意图；

图3是本实用新型中斜向插型钢(或是预制桩)水泥土支护墙的支护形式示意图；

图4是本实用新型中双排倾斜桩支护墙的支护形式示意图；

图5是本实用新型中一直一斜双排桩支护墙的支护形式示意图；

图6-1是本实用新型中斜向支撑组合重力式墙的支护形式实施例一的示意图；

图6-2是本实用新型中斜向支撑组合重力式墙的支护形式实施例二的示意图。

图中：

11-型钢，12-预制桩，2-冠梁，3-斜向水泥土搅拌桩，31-前排支护桩，32-后排支护桩， 4-后排垂直支护桩，5-斜向重力式墙，6-垂直重力式墙。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

在场地允许的情况下，本实用新型采用具有一定斜度的排桩对基坑进行支护。用斜桩进行基坑支护时，桩后具有滑动趋势的楔形体要比桩竖直时的楔形体要小，原因是桩后楔形体因为坡度少了一部分。因此，土体对桩的作用力会大幅减小，这样桩顶位移和桩身受力都会减小很多。理论上来说，桩的斜度越大，桩的受力和桩顶位移越小，从而越经济，但是桩的斜度不能无限制的增大，因为由于施工场地的限制，可能没有足够的空间使桩的斜度太大，另一方面，桩的斜度大时，其基坑深度以下的桩由于伸到基坑内部空间以下，可能会影响桩基的施工。另外桩的倾斜会使桩长增大，抵消一部分因桩身强度降低带来的经济性，并且使支护桩施工难度增大。因此斜桩支护在实际应用过程中，其斜度的确定应充分考虑各方面的因素。

本实用新型斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，具有以下几种支护结构的一种或多种：

1)斜向重力式支护墙及其支护方法，如图1所示，斜向重力式支护墙：包括沿基坑边沿设置的两排均向基坑内侧倾斜的水泥土搅拌桩，两排水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高；两排水泥土搅拌桩之间、沿着垂直于所述两排水泥土搅拌桩的方向设有若干排倾斜水泥土搅拌桩，从而形成了栅格式的斜向重力式墙5。其实现支护的步骤是：先沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜的将前排倾斜水泥土搅拌桩施工至桩底设计标高；再沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜的将后排倾斜水泥土搅拌桩施工至桩底设计标高；在前后两排倾斜水泥土搅拌桩之间沿着垂直于前后两排倾斜桩的方向施工若干排倾斜水泥土搅拌桩，从而形成栅格式的斜向重力式墙5。

2)斜向水泥土搅拌桩3或是斜向插型钢或是预制桩的水泥土支护墙及其支护方法，如图2和图3所示，斜向水泥土搅拌桩3或是斜向插型钢或是预制桩的水泥土支护墙：包括一排向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩3，所述斜向水泥土搅拌桩3的桩底位于桩底设计标高；沿所述斜向水泥土搅拌桩3的长度方向贯穿的插入有型钢11或是预制桩12。实现支护的步骤是：沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜的对水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌；施工至桩底设计标高，立刻起吊型钢，将该型钢11或是预制桩12插入斜向水泥土搅拌桩3 内；重复上述步骤形成斜向插型钢支护墙。

3)双排倾斜桩支护墙及其支护方法，如图4所示，双排倾斜桩支护墙：包括沿基坑边沿设置的前排支护桩31和后排支护桩32，所述前排支护桩31是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排支护桩32是向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述前排支护桩31和后排支护桩32的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩31与后排支护桩32的顶部连接有冠梁2。实现支护的步骤是：沿基坑边沿内侧、且向基坑内侧倾斜的对前排水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌；施工至桩底设计标高，形成前排支护桩31；沿基坑边沿内侧、且向基坑外侧倾斜的对后排水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌；施工至桩底设计标高，形成后排支护桩32；在前后两排水泥土搅拌桩31和32的桩顶设置冠梁2，连成为整体结构。

4)一直一斜双排桩支护墙及其支护方法，如图5所示，一直一斜双排桩支护墙：包括沿基坑边沿设置的前排支护桩31和后排垂直支护桩4，所述前排支护桩31是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排垂直支护桩4是垂直方向的水泥土搅拌桩，前排支护桩31和后排垂直支护桩4的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩31和后排垂直支护桩4的顶部连接有冠梁2。其实现支护的步骤是：沿基坑边沿内侧、且向基坑内侧倾斜的对前排水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌；施工至桩底设计标高，形成前排支护桩31；沿基坑边沿内侧垂直的对后排水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌；施工至桩底设计标高，形成后排垂直支护桩4；在前后两排水泥土搅拌桩的桩顶设置冠梁2，连成为整体结构。

5)斜向支撑组合重力式墙及其支护方法，斜向支撑组合重力式墙包括重力式墙和重力式墙的支撑，有以下两种布局；

如图6-1所示，所述重力式墙是斜向重力式墙5，由沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜设置的斜向水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑外侧、且向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩3构成。其实现支护的步骤是：先沿基坑边、且向基坑内侧倾斜的对斜向水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌，施工至桩底设计标高，形成斜向重力式墙5；再在靠近基坑外侧、且向基坑外侧倾斜的对斜向水泥土搅拌桩完成钻孔、注浆、搅拌，施工至桩底设计标高作为重力式墙的支撑。

如图6-2所示，所述重力式墙是垂直重力式墙6，由沿基坑边沿设置的垂直方向的水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑内侧、且向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩3构成；所述垂直方向的水泥土搅拌桩和所述斜向水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高。其实现支护的步骤是：先沿基坑边沿将垂直水泥土搅拌桩施工至桩底设计标高，形成垂直重力式墙6；再在靠近基坑内侧、且向基坑内侧倾斜的对斜向水泥土搅拌桩3完成钻孔、注浆、搅拌，施工至桩底设计标高作为重力式墙的支撑。

综上，本实用新型的斜向水泥土搅拌桩基坑支护方法：斜向重力式墙；斜向插型钢(预制桩)水泥土支护墙；双排倾斜桩支护；一直一斜双排桩支护；重力和斜向支撑组合重力式墙。重力式墙在传统垂直水泥土搅拌桩重力式墙的基础上进行改良，将垂直水泥土搅拌桩改为有一定角度(与水平夹角为55°～125°)的水泥土搅拌桩，这样不但可以提高水泥土搅拌桩的受力性能，还可以提高重力式墙的抗倾覆能力；斜向插型钢(或预制桩)支护墙是在水泥土搅拌桩中加入型钢(或预制桩)提高桩的抗弯和抗剪性能，并且桩身倾斜打入比垂直打入受力更为合理；倾斜双排桩支护和一直一斜双排桩支护都是两排桩通过冠梁连接，都能更好的抵抗侧向的土压力；重力和斜向支撑组合重力式墙是在传统重力式墙的靠近基坑一侧打入斜水泥土搅拌桩作为重力式墙的支撑，提高重力式墙的抗侧力。

本实用新型在很大程度上减小了桩顶位移，减小桩身弯矩，降低了支护工程造价，增加开挖深度同时降低了基坑发生倾覆破坏的可能性。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (2)

1.一种斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，其特征在于，具有以下几种支护结构的一种或多种：

1)斜向重力式支护墙，包括沿基坑边沿设置的两排均向基坑内侧倾斜的水泥土搅拌桩，两排水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高；两排水泥土搅拌桩之间、沿着垂直于所述两排水泥土搅拌桩的方向设有若干排倾斜水泥土搅拌桩，从而形成了栅格式的斜向重力式墙(5)；

2)斜向插型钢水泥土支护墙，包括一排向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩(3)，所述斜向水泥土搅拌桩(3)的桩底位于桩底设计标高；沿所述斜向水泥土搅拌桩(3)的长度方向贯穿的插入有型钢(11)；

3)斜向插预制桩水泥土支护墙；包括一排向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩(3)，所述斜向水泥土搅拌桩(3)的桩底位于桩底设计标高；沿所述斜向水泥土搅拌桩(3)的长度方向贯穿的插入有预制桩(12)；

4)双排倾斜桩支护墙，包括沿基坑边沿设置的前排支护桩(31)和后排支护桩(32)，所述前排支护桩(31)是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排支护桩(32)是向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述前排支护桩(31)和后排支护桩(32)的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩(31)与后排支护桩(32)的顶部连接有冠梁(2)；

5)一直一斜双排桩支护墙，包括沿基坑边沿设置的前排支护桩(31)和后排垂直支护桩(4)，所述前排支护桩(31)是向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩，所述后排垂直支护桩(4)是垂直方向的水泥土搅拌桩，前排支护桩(31)和后排垂直支护桩(4)的桩底均位于桩底设计标高；所述前排支护桩(31)和后排垂直支护桩(4)的顶部连接有冠梁(2)；

6)斜向支撑组合重力式墙，包括重力式墙和重力式墙的支撑，有以下两种布局；

一是，所述重力式墙是斜向重力式墙(5)，由沿基坑边沿、且向基坑内侧倾斜设置的斜向水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑外侧、且向基坑外侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩(3)构成；

二是，所述重力式墙是垂直重力式墙(6)，由沿基坑边沿设置的垂直方向的水泥土搅拌桩构成，所述重力式墙的支撑是由靠近基坑内侧、且向基坑内侧倾斜的斜向水泥土搅拌桩构成；所述垂直方向的水泥土搅拌桩和所述斜向水泥土搅拌桩的桩底均位于桩底设计标高。

2.根据权利要求1所述斜向水泥土搅拌桩基坑支护体系，其特征在于，所述斜向支撑组合重力式墙中，在作为重力式墙的支撑的斜向水泥土搅拌桩内，沿长度方向贯穿的插入有型钢或是预制桩。

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