CN211080248U - 一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，包括道路路基，沿道路路基的竖直方向分为基土层和岩石层，沿道路路基的下方，分别开挖基土层和岩石层形成深基坑，基土层和岩石层之间的连接处设置有斜撑平台，所述基土层和岩石层所对应的基坑为第一基坑和第二基坑，在第一基坑和斜撑平台之间设置有第一斜柱支撑，在第二基坑和第二基坑的坑底之间设置有第二斜柱支撑，所述第二基坑的立壁上设置有锚杆支护。本实用新型通过采用斜柱支护+锚杆支护+斜柱支护的方式来对深基坑的支护，解决了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护难、施工成本高、易出现安全隐患等问题。

Description

一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构

技术领域

本实用新型涉及基坑支护施工技术领域，特别涉及一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构。

背景技术

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护与地下水控制的临时措施，基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对较小，但其造价高，开工数量多，技术复杂，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。

基坑支护的形式主要有排桩支护、水泥挡土墙、土钉墙、地下连续墙支护、逆作拱墙等，一般地，这些基坑支护形式主要根据基坑深度不同而适用不同，然而，对于复杂地质条件下的深基坑支护，其地质条件基本是软硬地质分层出现，一直是施工方的重点和难点，而如何运用这些基坑支护形式，则需要根据深基坑具体复杂地质条件来确定。以申请人所承接的成兰铁路成都至川主寺段CLZF－2标工程为例，在修筑黄胜关及川主寺站房工程时，现场临时场地较狭窄，基坑开挖线距现场临时道路约50cm，基坑深度超过5m，地质条件复杂，地层上部为松散、湿度很高的土层，下部为坚硬紧凑的岩石层，如果采用常规的连续式垂直挡土板支撑(水平挡土板不适宜深度超过5m的基坑)，则由于土层只有2－3m和临近道路的原因，垂直挡土板并不能有效起到挡土作用，基坑壁也不适宜做成垂直式，土体在承压下易变形、坍塌，相应地，如果采用现有的排桩支护结构，则由于坚硬岩石层的存在，混凝土灌注桩受到的剪切力较大，也不能形成有效的支护作用。因此，传统单一的支护形式不能形成有效的支护结构，而如果组合使用支护形式，由于没有可以借鉴的实例，根据各个支护形式的特点，技术人员能够想到的是，采用连续式垂直挡土板支撑+排桩支护的方式来解决，然而该方式的主要缺点是，岩石层不是垂直放坡结构，导致岩石层边坡与排桩之间存在较大间隙，需要回填大量土体来填充，施工量大，后期清理麻烦，同时，由于深度较深，需要制作高度较高的灌注桩，施工成本高，并且，当边坡出现溃破和滚石时，排桩拦截剪切力受力过大，易出现安全隐患，因此，该方式也不适用，亟需开发一种适合复杂地质条件下，特别是边坡表面临近道路的情况下，深基坑支护的施工工艺及结构。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，本实用新型采用斜柱支护+锚杆支护+斜柱支护的方式来对深基坑的支护，解决了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护难、施工成本高、易出现安全隐患等问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，包括道路路基，沿道路路基的竖直方向分为基土层和岩石层，其特征在于，沿道路路基的下方，分别开挖基土层和岩石层形成深基坑，基土层和岩石层之间的连接处设置有斜撑平台，所述基土层和岩石层所对应的基坑为第一基坑和第二基坑，在第一基坑和斜撑平台之间设置有第一斜柱支撑，在第二基坑和第二基坑的坑底之间设置有第二斜柱支撑，所述第二基坑的立壁上设置有锚杆支护。

在上述结构中，通过设计采用斜柱支护+锚杆支护+斜柱支护的方式，在地质最上层采用斜柱支护，为路基提供侧面支撑的同时，避免了路基周围松散的基土在重压和雨水作用下坍塌的问题，减小了基坑对道路路基强度的影响，并且还能防止溃散的基土滚落至第二基坑内而影响施工，为第二基坑形成支护结构提供了良好施工条件，在岩石层(坚硬层)采用锚杆支护，主要是为了防止岩石层崩塌和大块岩石滚落的问题，同时配合第二基坑坑底处的斜柱支护，其不仅解决了第二基坑支护的问题，还避免了采用具有高柱桩结构的排桩支护的方式，大幅减少了回填土量和施工成本，排除了安全隐患，同时，在整体上也解决了组合使用各类支护结构时，各支护结构之间不能形成有效配合的问题，实现了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护施工，为支护施工领域提供了成功的实践经验。

作为优选，所述第一斜柱支撑包括第一柱桩，所述第一柱桩沿第一基坑的坑底边缘打桩设置，所述第一柱桩朝向基土层的一侧支设有挡土板，第一柱桩的另一侧用第一斜撑支顶。

进一步，所述第二斜柱支撑包括第二柱桩，所述第二柱桩沿第二基坑的坑底边缘打桩设置，所述第二柱桩朝向岩石层的一侧支设有用于阻挡滚石的挡石板，第二柱桩的另一侧用第二斜撑支顶。

进一步，考虑到岩石层边坡滚落的碎石会对第二斜柱支撑的柱桩形成冲击，特别是第二柱桩与基坑坑底连接处，其形成的应力集中程度较大，在挡石板与岩石层边坡之间填土夯实形成缓冲土层，以解决碎石冲击第二柱桩造成连接处应力集中的问题。

进一步，考虑到前期夯土回填和后期清场方便的问题，所述缓冲土层的回填高度为所第二述柱桩高度的2/5－3/5之间，在尽可能减少回填夯土量的同时，保证了缓冲土层能够起到的基本作用。

在本实用新型中，由于属于深基坑支护施工，因此，在岩石层部分，会出现岩石渗水的问题，为了便于排除该部分水，在岩石层边坡和第二基坑的坑底连接处开凿有排水沟，所述排水沟沿该连接处形成环形，排水沟的顶部铺设带通孔或通槽的盖板，所述缓冲土层位于盖板之上。岩石层边坡的渗水通过缓冲土层渗透至排水沟内，然后通过排水沟引流至排水处，解决了岩石渗水对基坑的不利影响。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用斜柱支护+锚杆支护+斜柱支护的方式来对深基坑的支护，解决了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护难、施工成本高、易出现安全隐患等问题，实现了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护施工，为支护施工领域提供了成功的实践经验。

附图说明

图1是本实用新型的一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构示意图。

图中标记：1为道路路基，2为第一基坑，3为第二基坑，4为岩石层，5为第一斜柱支撑，501为第一柱桩，502为挡土板，503为第一斜撑，504为木质撑桩，6为回填层，7为斜撑平台，8为锚杆支护，9为第二斜柱支撑，901为第二柱桩，902为挡石板，903为第二斜撑，10为缓冲土层，11为排水沟，12为基土层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

以申请人承接的成兰铁路成都至川主寺段CLZF－2标工程为例，该工程共包括茂县站、镇江关站、松潘站、川主寺站、黄胜关站共5个站房，其中，在修筑黄胜关及川主寺站房工程时，现场临时场地较狭窄，基坑开挖线距现场临时道路约50cm，基坑深度超过5m，地质条件复杂，地层上部为松散、湿度很高的土层，下部为坚硬紧凑的岩石层，传统支护结构无法适用，本实用新型为了解决该问题，如图1所示，本实用新型采用的深基坑支护施工工艺包括以下步骤：

步骤1、在道路路基1旁进行基坑开挖，直到基坑底部到达岩石层5为止，即先挖2－3m直至挖穿相对柔软的基土层，同时对形成的基坑进行放坡施工，形成第一基坑2，放坡施工根据中的边坡坡度和坡度系数按照原设计要求选取，例如在本实施例中可采用1：0.5；

步骤2、沿第一基坑的边缘打设第一柱桩501，在第一柱桩501内侧支设挡土板502并用第一斜撑503支顶，挡土板内侧填土夯实形成第一斜柱支撑5，夯土层形成回填层6；

步骤3、在第一基坑2的坑底处开挖岩石层5形成第二基坑3，开挖起点距离第一斜撑0.5－2m(在本实施例中，开挖起点距离1.5m最为合适)，形成斜撑平台7，第二基坑3开挖深度达到设计深度3m，在开挖第二基坑3时，需对第二基坑3进行放坡施工，放坡施工的放坡坡度为1：0.25；

步骤4、按照现有锚杆支护施工标准，对第二基坑的岩石立壁进行锚杆支护8，即在岩石立壁上钻孔至设计深度，孔内放入拉杆，灌入水泥砂浆与岩石结合成抗拉力强的钢筋锚杆，钢筋锚杆一端固定在岩壁上，另一端锚固在岩石层中，通过锚杆支护来保护岩石边坡的稳定性(该钢筋锚杆支护为优选例，其也可采用其他锚杆支护结构，例如钢丝绳砂浆锚杆支护或管缝式锚杆支护)；

步骤5、沿第二基坑3的坑底边缘打设第二柱桩901，在第二柱桩901内侧支设挡石板902并用第二斜撑903支顶形成第二斜柱支撑9。

在上述施工工艺中，第一基坑2采用的第一斜柱支撑5为现有常见的斜柱支撑结构，其施工要求和施工操作按照现有标准执行即可，即将挡土板902定在第一柱桩501内侧，第一柱桩501外侧用第一斜撑503支顶，第一斜撑503底端在木质撑桩504上，挡土板502内侧回填土，在此不做详细描述。相应地，在第二基坑3采用的第二斜柱支撑也为现有常见的斜柱支撑结构，其按照现有施工标准执行即可。为了更好的使第二斜柱支撑发挥支撑挡石作用，挡土板502更换为材料强度更大的混凝土制或钢制挡石板902，其无需在挡石板902内侧回填形成回填层6。

进一步地，考虑到岩石层4边坡滚落的碎石会对第二斜柱支撑9的第二柱桩901形成冲击，特别是第二柱桩901与基坑坑底连接处，其形成的应力集中程度较大，如图1所示，在挡石板902与岩石层4边坡之间填土夯实形成缓冲土层10，以解决碎石冲击柱桩造成连接处应力集中的问题。

进一步地，考虑到前期夯土回填和后期清场方便的问题，所述缓冲土层10的回填高度为所述第二柱桩901高度的2/5－3/5之间，其可以选择2/5、5/10或者3/5，具体值根据实际情况选择，这样的设置方式可以尽可能减少回填夯土量的同时，保证了缓冲土层10能够起到的基本作用。

在本实用新型中，由于属于深基坑支护施工，因此，在岩石层4部分，会出现岩石渗水的问题，为了便于排除该部分水，在岩石层4边坡和第二基坑3的坑底连接处开凿有排水沟11，所述排水沟11沿该连接处形成环形，排水沟11的顶部铺设带通孔或通槽的盖板(图中未画出)，所述缓冲土层10位于盖板之上。岩石层4边坡的渗水通过缓冲土层10渗透至排水沟11内，然后通过排水沟11引流至排水处，解决了岩石渗水对基坑的不利影响。

在上述施工工艺中，其适用于在挖掘深基坑时存在软硬两种地层结构的深基坑支护施工，即是说，上述实施例中的岩石层换作较硬的土层时，其也是适用的，通过采用斜柱支护+锚杆支护+斜柱支护的方式来实现对深基坑的支护，解决了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护难、施工成本高、易出现安全隐患等问题，实现了复杂地质条件下临近道路的深基坑支护施工，为支护施工领域提供了成功的实践经验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，包括道路路基，沿道路路基的竖直方向分为基土层和岩石层，其特征在于，沿道路路基的下方，分别开挖基土层和岩石层形成深基坑，基土层和岩石层之间的连接处设置有斜撑平台，所述基土层和岩石层所对应的基坑为第一基坑和第二基坑，在第一基坑和斜撑平台之间设置有第一斜柱支撑，在第二基坑和第二基坑的坑底之间设置有第二斜柱支撑，所述第二基坑的立壁上设置有锚杆支护。

2.如权利要求1所述的复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，其特征在于，所述第一斜柱支撑包括第一柱桩，所述第一柱桩沿第一基坑的坑底边缘打桩设置，所述第一柱桩朝向基土层的一侧支设有挡土板，第一柱桩的另一侧用第一斜撑支顶。

3.如权利要求2所述的复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，其特征在于，所述第二斜柱支撑包括第二柱桩，所述第二柱桩沿第二基坑的坑底边缘打桩设置，所述第二柱桩朝向岩石层的一侧支设有用于阻挡滚石的挡石板，第二柱桩的另一侧用第二斜撑支顶。

4.如权利要求3所述的复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，其特征在于，挡石板与岩石层边坡之间填土夯实形成缓冲土层，所述缓冲土层的回填高度为所第二述柱桩高度的2/5－3/5。

5.如权利要求4所述的复杂地质条件下临近道路的深基坑支护结构，其特征在于，在岩石层边坡和第二基坑的坑底连接处开凿有排水沟，排水沟的顶部铺设带通孔或通槽的盖板，所述缓冲土层位于盖板之上。

Images