CN212026271U - 一种软土基坑的支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软土基坑的支护结构，涉及软土基坑支护技术领域，其技术方案要点是：包括基坑、多个土钉、将各土钉头部连成一片的横向封闭槽钢和竖向槽钢；土钉头部底端套设有方形钢板；土钉、方形钢板和横向封闭槽钢通过多个螺母锁定；基坑上部土体分层分段开挖有整体卸载平台；整体卸载平台坡面铺设有钢筋网；基坑上下级坡面喷射有钢纤维混凝土层。该支护结构通过土钉联合设置于坑壁的方形钢板、横向封闭槽钢和坡体内的竖向槽钢，形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑坑壁的接触面积，克服土钉无法施加应力、土钉头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点，该联合支护结构整体刚度好，抗渗隔水性能强，能显著提高基坑稳定性。

Description

一种软土基坑的支护结构

技术领域

本实用新型涉及软土基坑支护技术领域，更具体地说，它涉及一种软土基坑的支护结构。

背景技术

我国城市化进程方兴未艾，高层及超高层建筑、地下空间开发利用越来越多，必然产生越来越多的基坑工程，以基坑开挖及支护为代表的岩土工程一直备受人们的关注。从发展趋势看，超深、超大基坑越来越多，基坑支护选型及施工方法是否科学直接关系到基坑整体稳定性及周边环境的安全。为保证复杂条件下基坑工程的安全施工，践行绿色环保施工、建设生态文明社会的发展理念，对深大基坑支护技术及施工方法的要求也越来越高，特别是对复杂地质条件下深大基坑的综合支护技术提出了新的挑战。

目前，在软土地区深基坑的支护结构，一般采用水泥搅拌桩重力式挡墙作为支护结构。由于基坑越深，加固宽度越大，则需要施工多排水泥搅拌桩，工程量巨大，施工速度慢，造价较高。为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型旨在提供一种土钉与槽钢联合的软土基坑支护方法，并通过放坡设置卸载平台，对坑内外采取降水井+排水沟的地下水控制措施，确保基坑稳定及周边环境安全。该支护方法是对现有的软土基坑支护技术的优化和扩展，能适应不同的工程地质条件及施工环境，具有较强的工程实践意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种软土基坑的支护结构，该支护结构通过土钉联合方形钢板、横向封闭槽钢和竖向槽钢，形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑坑壁的接触面积，克服土钉无法施加应力、土钉头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点；卸载平台，并通过钢筋网+喷射钢纤维混凝土进一步加强支护结构；对坑内外采取降水井+排水沟的地下水控制措施。该支护结构的整体稳定性好，抗渗隔水性能强；该支护的施工方法施工扰动小，作业空间大，适用于地质条件复杂的土层，尤其适用于富水软弱土层。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软土基坑的支护结构，包括基坑、间隔施做于基坑坑壁中下部的多个土钉、沿基坑坑壁设置的横向封闭槽钢和静压至基坑坑底的竖向槽钢，所述土钉与基坑坑壁垂直，所述土钉头部底端套设有方形钢板；所述横向封闭槽钢贴靠于方形钢板表面，且所述横向封闭槽钢将各土钉的头部连成一片；所述土钉、方形钢板和横向封闭槽钢通过多个螺母锁定为一个整体，所述多个螺母分别与各个土钉头部固定连接；所述基坑上部土体通过分层分段开挖形成有整体卸载平台；所述整体卸载平台坡面铺设有钢筋网；所述基坑上下级坡面喷射有覆盖钢筋网和横向封闭槽钢的喷射钢纤维混凝土层。

通过采用上述技术方案，在对基坑进行支护的过程中，首先进行场地整平，测量放线，然后根据实地条件设置相对不动的控制点和基准点，并在基坑外设置降水井，在基坑坡顶设置排水沟，进行降水排水；然后开挖基坑至第一级深度，并在开挖的基坑坡面预喷射厚度为20mm的混凝土，对开挖的基坑的坡面进行防护；利用多个间隔施做于基坑坑壁的土钉联合方形钢板和横向封闭槽钢，便于增大支护结构与基坑壁的接触面积，从而便于对基坑的上部土体进行整体加固；通过竖向槽钢，便于对基坑下部的土体进行加固；通过放坡设置的整体卸载平台，便于减小基坑坑壁高度，增加基坑稳定性，确保基坑、支护结构及周边环境的安全；通过钢筋网和喷射钢纤维混凝土层，便于增加基坑坑壁的稳定性，并使多个土钉、横向封闭槽钢、方形钢板和竖向槽钢形成联合支护效应；该软土基坑的支护结构，通过土钉联合方形钢板、横向封闭槽钢和竖向槽钢，形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑坑壁的接触面积，克服土钉无法施加应力、土钉头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点；同时，该联合支护结构整体刚度好，抗渗隔水性能强，能显著提高基坑稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述土钉的数量大于3根，所述土钉与土钉之间的间距为1.2～1.5m。

通过采用上述技术方案，土钉的数量大于3根，且土钉与土钉之间的间距为1.2～1.5m，便于保证土钉与方形钢板和横向封闭槽钢联合的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述方形钢板为热轧钢板，且所述方形钢板的厚度为1cm，所述方形钢板的边长为40～50cm。

通过采用上述技术方案，方形钢板为热轧钢板，且方形钢板的厚度为1cm，边长为40～50cm，便于增加土钉、方形钢板和横向封闭槽钢形成的联合支护结构与基坑坑壁的接触面积。

本实用新型进一步设置为：所述钢筋网的钢筋直径为8mm，所述钢筋网的网格尺寸为200×200mm。

通过采用上述技术方案，通过钢筋直径为8mm，网格尺寸为200×200mm的钢筋网，便于在钢筋网表面喷射纤维混凝土的操作。

本实用新型进一步设置为：所述竖向槽钢至下一级基坑开挖深度以下不少于50cm。

通过采用上述技术方案，竖向槽钢至下一级基坑开挖深度以下不少于50cm，便于确保横向封闭槽钢、土钉和竖向槽钢之间形成联合支护。

本实用新型进一步设置为：所述横向封闭槽钢(3)和竖向槽钢(4)为32C槽钢。

通过采用上述技术方案，横向封闭槽钢和竖向槽钢均采用32C槽钢，便于保证确保土钉、横向封闭槽钢、方形钢板和竖向槽钢之间形成联合支护结构的稳定性。

该软土基坑支护结构的施工方法包括以下步骤：

S1、场地整平，测量放线，根据实地条件设置相对不动的控制点和基准点，并在基坑外设置降水井，在基坑坡顶设置排水沟，进行降水排水；

S2、开挖基坑至第一级深度，并在开挖的基坑坡面预喷射厚度为20mm的混凝土，对基坑坡面进行防护；在基坑坡面设置泄水孔，并在基坑底部设置临时排水沟和集水井，将基坑内汇集水及时抽排；

S3、在进行大面积施做前，在实际土层中施做数量不少于三根的土钉进行抗拔力试验，确定土钉的施工工艺；

S4、在已开挖的基坑壁的中下部施做土钉墙，根据步骤S3中确定的土钉的施工工艺，将间距为1.2～1.5m的3根以上的土钉间隔施做于基坑壁的中下部，并在土钉头下套上厚度为1cm且边长为40～50cm的方形钢板，然后沿基坑壁设置横向封闭槽钢，将各个土钉头部连成一片，并通过螺母将土钉、方形钢板和横向封闭槽钢锁在一起，对基坑上部土体进行整体加固；

S5、在基坑底部静压竖向槽钢，竖向槽钢至下一级基坑开挖深度以下不少于50cm，使横向封闭槽钢、土钉和竖向槽钢形成联合支护，对基坑下部土体进行整体加固；

S6、采用机械结合人工开挖的方式，对基坑壁的上部土体进行跳挖卸载，形成出土道口；然后逐渐分层分段开挖，形成整体卸载平台，并将钢筋网铺设于整体卸载平台，然后对基坑的上下级坡面进行整体喷射钢纤维混凝土，覆盖整体卸载平台坡面的钢筋网和基坑坡面的横向封闭槽钢，使横向封闭槽钢、竖向槽钢、土钉、钢筋网和喷射的钢纤维混凝土形成联合支护结构；

S7、监测基坑坑壁和联合支护结构的应力及变形状况，满足要求后进行下一级放坡开挖并支护，直至设计深度。

其中，步骤S6中所述的钢筋网的钢筋直径为8mm，所述钢筋网的网格尺寸为200×200mm。

其中，步骤S4所述的横向封闭槽钢和步骤S5中所述的竖向槽钢均采用32C槽钢。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：利用多个间隔施做于基坑坑壁的土钉联合方形钢板和横向封闭槽钢，便于增大支护结构与基坑壁的接触面积，从而便于对基坑的上部土体进行整体加固；通过竖向槽钢，便于对基坑下部的土体进行加固；通过放坡设置的整体卸载平台，便于减小基坑坑壁高度，增加基坑稳定性，确保基坑及周边环境的安全；通过钢筋网和喷射钢纤维混凝土层，便于增加基坑坑壁的稳定性，并使多个土钉、横向封闭槽钢、方形钢板和竖向槽钢形成联合支护效应；该软土基坑的支护结构，通过土钉联合方形钢板、横向封闭槽钢和竖向槽钢，形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑坑壁的接触面积，克服土钉无法施加应力、土钉头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点，该联合支护结构整体刚度好，抗渗隔水性能强，能显著提高基坑稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中结构示意图；

图2是本实用新型实施例中放坡形成卸载平台结构示意图；

图3是本实用新型实施例中支护结构的施工方法的流程图。

图中：1、基坑；2、土钉；3、横向封闭槽钢；4、竖向槽钢；5、方形钢板；6、螺母；7、整体卸载平台；8、钢筋网；9、喷射钢纤维混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种软土基坑的支护结构，如图1和图2所示，包括基坑1、间隔施做于基坑1坑壁中下部的多个土钉2、沿基坑1坑壁设置的横向封闭槽钢3和静压至基坑1坑底的竖向槽钢4，土钉2与基坑1坑壁垂直，土钉2头部底端套设有方形钢板5。横向封闭槽钢3贴靠于方形钢板5表面，且横向封闭槽钢3将各土钉2的头部连成一片。土钉2、方形钢板5和横向封闭槽钢3通过多个螺母6锁定为一个整体，多个螺母6分别与各个土钉2头部固定连接。基坑1上部土体通过分层分段开挖形成有整体卸载平台7。整体卸载平台7坡面铺设有钢筋网8。基坑1上下级坡面喷射有覆盖钢筋网8和横向封闭槽钢3的喷射钢纤维混凝土层9。

在本实施例中，在对基坑1进行支护的过程中，首先进行场地整平，测量放线，然后根据实地条件设置相对不动的控制点和基准点，并在基坑1外设置降水井，在基坑1坡顶设置排水沟，进行降水排水。然后开挖基坑1至第一级深度，并在开挖的基坑1坡面预喷射厚度为20mm的混凝土，对开挖的基坑1的坡面进行防护。利用多个间隔施做于基坑1坑壁的土钉2联合方形钢板5和横向封闭槽钢3，便于增大支护结构与基坑1壁的接触面积，从而便于对基坑1的上部土体进行整体加固。通过竖向槽钢4，便于对基坑1下部的土体进行加固。通过放坡设置的整体卸载平台7，便于减小基坑1坑壁高度，增加基坑1稳定性，确保基坑1、支护结构及周边环境的安全。通过钢筋网8和喷射钢纤维混凝土层9，便于增加基坑1坑壁的稳定性，并使多个土钉2、横向封闭槽钢3、方形钢板5和竖向槽钢4形成联合支护效应。该软土基坑1的支护结构，通过土钉2联合方形钢板5、横向封闭槽钢3和竖向槽钢4，形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑1坑壁的接触面积，克服土钉2无法施加应力、土钉2头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点。同时，该联合支护结构整体刚度好，抗渗隔水性能强，能显著提高基坑1稳定性。

土钉2的数量大于3根，土钉2与土钉2之间的间距为1.2～1.5m。

在本实施例中，土钉2的数量大于3根，且土钉2与土钉2之间的间距为1.2～1.5m，便于保证土钉2与方形钢板5和横向封闭槽钢3联合的稳定性。

方形钢板5为热轧钢板，且方形钢板5的厚度为1cm，方形钢板5的边长为40～50cm。

在本实施例中，方形钢板5为热轧钢板，且方形钢板5的厚度为1cm，边长为40～50cm，便于增加土钉2、方形钢板5和横向封闭槽钢3形成的联合支护结构与基坑1坑壁的接触面积。

钢筋网8的钢筋直径为8mm，钢筋网8的网格尺寸为200×200mm。

在本实施例中，通过钢筋直径为8mm，网格尺寸为200×200mm的钢筋网8，便于在钢筋网8表面喷射纤维混凝土的操作。

竖向槽钢4至下一级基坑1开挖深度以下不少于50cm。

在本实施例中，竖向槽钢4至下一级基坑1开挖深度以下不少于50cm，便于确保横向封闭槽钢3、土钉2和竖向槽钢4之间形成联合支护。

横向封闭槽钢3和竖向槽钢4均为32C槽钢。

在本实施例中，横向封闭槽钢3和竖向槽钢4均采用32C槽钢，便于保证确保土钉2、横向封闭槽钢3、方形钢板5和竖向槽钢4之间形成联合支护结构的稳定性。

如图3所示，该软土基坑支护结构的施工方法包括以下步骤：

S1、场地整平，测量放线，根据实地条件设置相对不动的控制点和基准点，并在基坑1外设置降水井，在基坑1坡顶设置排水沟，进行降水排水。

S2、开挖基坑1至第一级深度，并在开挖的基坑1坡面预喷射厚度为20mm的混凝土，对基坑1坡面进行防护。在基坑1坡面设置泄水孔，并在基坑1底部设置临时排水沟和集水井，将基坑1内汇集水及时抽排。

S3、在进行大面积施做前，在实际土层中施做数量不少于三根的土钉2进行抗拔力试验，确定土钉2的施工工艺。

S4、在已开挖的基坑1壁的中下部施做土钉2墙，根据步骤S3中确定的土钉2的施工工艺，将间距为1.2～1.5m的3根以上的土钉2间隔施做于基坑1壁的中下部，并在土钉2头下套上厚度为1cm且边长为40～50cm的方形钢板5，然后沿基坑1壁设置横向封闭槽钢3，将各个土钉2头部连成一片，并通过螺母6将土钉2、方形钢板5和横向封闭槽钢3锁在一起，对基坑1上部土体进行整体加固。

S5、在基坑1底部静压竖向槽钢4，竖向槽钢4至下一级基坑1开挖深度以下不少于50cm，使横向封闭槽钢3、土钉2和竖向槽钢4形成联合支护，对基坑1下部土体进行整体加固。

S6、采用机械结合人工开挖的方式，对基坑1壁的上部土体进行跳挖卸载，形成出土道口。然后逐渐分层分段开挖，形成整体卸载平台7，并将钢筋网8铺设于整体卸载平台7，然后对基坑1的上下级坡面进行整体喷射钢纤维混凝土，覆盖整体卸载平台7坡面的钢筋网8和基坑1坡面的横向封闭槽钢3，使横向封闭槽钢3、竖向槽钢4、土钉2、钢筋网8和喷射的钢纤维混凝土形成联合支护结构。

S7、监测基坑1坑壁和联合支护结构的应力及变形状况，满足要求后进行下一级放坡开挖并支护，直至设计深度。

在该软土基坑支护的施工方法中，通过土钉2墙联合方形钢板5、横向封闭槽钢3对基坑1上部土体进行加固，通过竖向槽钢4对基坑1下部土体进行加固，通过放坡设置整体卸载平台7，能够减小基坑1的坑壁高度，从而达到卸载并增加基坑1整体稳定性的目的。通过钢筋网8和喷射钢纤维混凝土，增加基坑1坑壁稳定性。同时，在基坑1的内外设置降水井和排水沟，并在坡面设置泄水孔，便于控制地下水。该基坑1的支护方法，施工扰动小，联合支护结构的整体刚度大，抗渗隔水性能好。土钉2墙联合方形钢板5、横向封闭槽钢3的支护结构与基坑1壁的接触面积大大增加，克服了土钉2无法施加应力、土钉2头和槽钢接触面积小、容易击穿的缺点。同时，该支护的施工方法作业空间大，支护结构的整体受力性能好，适用于地质条件复杂的渗透性较大的富水软弱土层中，并可根据实际情况灵活调整钢板尺寸、土钉2间距和槽钢间距等工艺参数，适用范围广。

其中，步骤S6中的钢筋网8的钢筋直径为8mm，钢筋网8的网格尺寸为200×200mm。

其中，步骤S4的横向封闭槽钢3和步骤S5中的竖向槽钢4均采用32C槽钢。

工作原理：在对基坑1进行支护的过程中，首先进行场地整平，测量放线，然后根据实地条件设置相对不动的控制点和基准点，并在基坑1外设置降水井，在基坑1坡顶设置排水沟，进行降水。然后开挖基坑1至第一级深度，并在开挖的基坑1坡面预喷射厚度为20mm的混凝土，对开挖的基坑1的坡面进行防护。利用多个间隔施做于基坑1坑壁的土钉2联合方形钢板5和横向封闭槽钢3，便于增大支护结构与基坑1壁的接触面积，从而便于对基坑1的上部土体进行整体加固。通过竖向槽钢4，便于对基坑1下部的土体进行加固。通过放坡设置的整体卸载平台7，便于减小基坑1坑壁高度，增加基坑1的稳定性，确保基坑1、支护结构及周边环境的安全。通过钢筋网8和喷射钢纤维混凝土层9，便于增加基坑1坑壁的稳定性，并使多个土钉2、横向封闭槽钢3、方形钢板5和竖向槽钢4形成联合支护效应。该软土基坑1的支护结构，通过土钉2联合方形钢板5、横向封闭槽钢3和竖向槽钢4，形成联合支护结构，增加支护结构与基坑1坑壁的接触面积，克服土钉2无法施加应力、土钉2头与槽钢接触面积小及容易击穿的缺点，该联合支护结构整体刚度好，抗渗隔水性能强，能显著提高基坑稳定性。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种软土基坑的支护结构，其特征是：包括基坑(1)、间隔施做于基坑(1)坑壁中下部的多个土钉(2)、沿基坑(1)坑壁设置的横向封闭槽钢(3)和静压至基坑(1)坑底的竖向槽钢(4)，所述土钉(2)与基坑(1)坑壁垂直，所述土钉(2)头部底端套设有方形钢板(5)；所述横向封闭槽钢(3)贴靠于方形钢板(5)表面，且所述横向封闭槽钢(3)将各土钉(2)的头部连成一片；所述土钉(2)、方形钢板(5)和横向封闭槽钢(3)通过多个螺母(6)锁定为一个整体，所述多个螺母(6)分别与各个土钉(2)头部固定连接；所述基坑上部土体通过分层分段开挖形成有整体卸载平台(7)；所述整体卸载平台(7)坡面铺设有钢筋网(8)；所述基坑(1)上下级坡面喷射有覆盖钢筋网(8)和横向封闭槽钢(3)的喷射钢纤维混凝土层(9)。

2.根据权利要求1所述的一种软土基坑的支护结构，其特征是：所述土钉(2)的数量大于3根，且土钉(2)与土钉(2)之间的间距为1.2～1.5m。

3.根据权利要求1所述的一种软土基坑的支护结构，其特征是：所述方形钢板(5)为热轧钢板，且所述方形钢板(5)的厚度为1cm，所述方形钢板(5)的边长为40～50cm。

4.根据权利要求1所述的一种软土基坑的支护结构，其特征是：所述钢筋网(8)的钢筋直径为8mm，所述钢筋网(8)的网格尺寸为200×200mm。

5.根据权利要求1所述的一种软土基坑的支护结构，其特征是：所述竖向槽钢(4)至下一级基坑(1)开挖深度以下不少于50cm。

6.根据权利要求1所述的一种软土基坑的支护结构，其特征是：所述横向封闭槽钢(3)和竖向槽钢(4)为32C槽钢。

Images