CN214143756U - 一种高灵敏度土基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于基坑支护技术领域，具体涉及一种高灵敏度土基坑支护结构，其解决了传统的支护结构，隔水层上部基坑支护主体内的水排不出去，影响基坑稳定性的问题。本实用新型在坡面与坡底的交汇处设置有碎石放坡卸载平台；碎石放坡卸载平台包括支护装置、碎石平台和引流管；支护装置的若干钢管垂直钉入坡底，最底层的木板和与其相连的木板之间铺设有若干引流管，引流管的顶端位于碎石平台内部，底端延伸至第一排水沟；碎石平台的碎石排水层包裹于土工布之内。本实用新型能够将基坑支护主体隔水层上部的水从碎石放坡卸载平台排出，从而增加底部泄水通道，阻止高灵敏度土体受扰动后强度降低，增加基坑稳定性，确保基坑、支护结构及周边环境的安全。

Description

一种高灵敏度土基坑支护结构

技术领域

本实用新型属于基坑支护技术领域，具体涉及一种高灵敏度土基坑支护结构。

背景技术

某项目工程根据项目计划，项目分两期进行，其中一期工程正在施工中，本次施工为项目的二期工程。项目北侧为一期工程，西侧为市政主道路，东南侧为苗圃地。基坑东西方向长294m，南北方向长98m，开挖深度5.07~6.1m，属于超过一定规模危险性较大的深基坑工程。根据地质勘察报告，场地地貌单元属河东岸Ⅱ级阶地，地下水类型为上层滞水，含水层为第4层粉质黏土和第5层粉土，地下水埋深为地表下5.69～6.63m。基础坐落于第4层。场地内土质依次为：素填土、湿陷性黄土、粉土、粉质黏土、粉土。结合场地岩土工程条件，第④层粉质黏土的灵敏度介于1.36～6.13之间，第④层粉质黏土中存在隔水层。

天然状态下的粘性土，由于地质历史作用常具有一定的结构性。当土体受到外力扰动作用,其结构速受破坏时,土的强度降低，压缩性增高。工程上常用灵敏度S来衡量粘性土结构性对强度的影响。即:S,=Q./Q,( 原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值)。根据灵敏度可以将粘性土分为低灵敏度、中灵敏度和高灵敏度。土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低就越明显。在基坑开挖和支护过程中大家往往容易忽视,引起基坑倒塌的事故。

本项目是高灵敏度土基坑，目前在高灵敏度土基坑支护施工方法一般采用水泥土搅拌桩挡墙隔水配合土钉墙支护进行支护，由于基坑越深，基坑的基坑支护主体内的水排不出去形成隔水层，影响基坑稳定性；另外，由于加固宽度越大，工程量巨大，施工速度慢，造价较高。由于本基坑的基坑支护主体内存在隔水层且底部0.5m范围内支护主体土体为高灵敏度土，导致支护主体内水无法排出影响边坡安全，且排出水的同时导致高灵敏度土体受扰动后强度降低，引发边坡主体底部塌方，影响基坑稳定性。

发明内容

本实用新型要解决传统的支护结构形成后无法解决高灵敏度土体扰动引起的塌方，基坑支护主体内存在隔水层导致水排不出去，支护主体内水无法排出影响边坡安全，且排出水的同时导致高灵敏度土体受扰动后强度降低，引发边坡主体底部塌方的问题，提供了一种高灵敏度土基坑支护结构。

本实用新型采用如下的技术方案实现：一种高灵敏度土基坑支护结构，包括坡顶、坡面和坡底，坡顶、坡面和坡底上铺设有保护层，保护层包括土钉、钢筋网片和混凝土层，土钉垂直钉入坡顶和坡面内部，并且土钉的顶端露出坡顶和坡面的表面，钢筋网片铺设于坡顶和坡面的表面，钢筋网片错开土钉，钢筋网片上铺设混凝土层；坡底上设有第一排水沟；在坡面与坡底的交汇处设置有碎石放坡卸载平台；

所述碎石放坡卸载平台包括支护装置、碎石平台和若干倾斜设置的引流管；

支护装置包括若干钢管和木板，若干钢管前后等间距设置，钢管垂直钉入坡底，坡底上位于钢管右侧的位置铺设有至少三层木板，最底层的木板和与其相连的木板之间铺设有若干引流管，若干引流管前后等间距设置，引流管的顶端位于碎石平台内部，底端延伸至第一排水沟；

所述碎石平台包括土工布和碎石排水层，碎石排水层包裹于土工布之内；

坡面上与碎石放坡卸载平台重叠位置的混凝土层的厚度是其余位置的厚度的1/4。

进一步的，所述碎石排水层的高度是隔水层高度的10/3。

进一步的，所述钢管钉入坡底的深度为2000mm、露出坡底的高度不小于1000mm，相邻两钢管的间距为1000mm。

进一步的，所述引流管的直径为100mm，相邻两引流管的间距为1000mm。

进一步的，所述碎石排水层采用Φ2～5mm规格的砾料。

进一步的，本申请还设有用于固定连接土钉和钢筋网片的加强筋，加强筋分别与土钉和钢筋网片采用搭接焊固定，焊缝长度不小于加强筋直径的10倍。

进一步的，所述木板采用高度为300mm实木板，其长度为4000mm，宽度为50mm。

进一步的，所述坡顶设有降水井和第二排水沟，降水井竖向设置并且自坡顶延伸至基坑的原地基土以下。

本实用新型相比现有技术的有益效果：

1.本支护结构通过简易支护装置和碎石平台形成碎石放坡卸载平台，并且设置了引流管，能够将基坑支护主体底部隔水层以上的水从碎石放坡卸载平台排出，从而增加底部泄水通道，克服土体内部水无法排出破坏土体结构，排出水的同时阻止高灵敏度土体受扰动后强度降低，排水性能强，增加基坑稳定性，确保基坑、支护结构及周边环境的安全；

2.本支护结构通过保护层结合支护装置形成联合支护结构，能够增加支护结构与基坑坑壁的接触面积，增大底部扩大平台，并通过钢筋网片和喷射混凝土层进一步加强支护结构，整体刚度好；

3.本申请对坑内外采取降水井和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；

4.本申请的施工扰动小，作业空间大，适用于高灵敏度土的土层，是对现有的软土基坑支护技术的优化和扩展，能适应基坑深度5~7m工程地质条件及施工环境，具有较强的工程实践意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A示意图；

图3为图1的B-B示意图；

图4为本实用新型的保护层的示意图；

图中：1-隔水层，2-坡顶，3-坡面，4-坡底，5-土钉，6-钢筋网片，7-混凝土层，8-第一排水沟，9-钢管，10-木板，11-土工布，12-碎石排水层，13-引流管，14-降水井，15-第二排水沟，16-原地基土，17-加强筋,18-基坑支护主体,19-基底。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

文中所述的“左右”指的是基坑的走向；“前后”指的是基坑的宽度方向；“上下”指的是基坑的高度方向。

参照图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种高灵敏度土基坑支护结构，包括坡顶2、坡面3和坡底4，坡顶2、坡面3和坡底4上铺设有保护层，保护层包括土钉5、钢筋网片6和混凝土层7，土钉5垂直钉入坡顶2和坡面3内部，并且土钉5的顶端露出坡顶2和坡面3的表面，钢筋网片6铺设于坡顶2和坡面3的表面，钢筋网片6错开土钉5，钢筋网片6上铺设混凝土层7；坡底4上设有第一排水沟8；在坡面3与坡底4的交汇处设置有碎石放坡卸载平台；

所述碎石放坡卸载平台包括支护装置、碎石平台和若干倾斜设置的引流管13；

支护装置包括若干钢管9和木板10，若干钢管9前后等间距设置，钢管9垂直钉入坡底4，坡底4上位于钢管9右侧的位置铺设有至少三层木板10，最底层的木板10和与其相连的木板10之间铺设有若干引流管13，若干引流管13前后等间距设置，引流管13的顶端位于碎石平台内部，底端延伸至第一排水沟8；

所述碎石平台包括土工布11和碎石排水层12，碎石排水层12包裹于土工布11之内；

坡面3上与碎石放坡卸载平台重叠位置的混凝土层7的厚度是其余位置的厚度的1/4。

所述碎石排水层12的高度是隔水层1高度的10/3。

所述钢管9钉入坡底4的深度为2000mm、露出坡底4的高度不小于1000mm，相邻两钢管9的间距为1000mm。

所述引流管13的直径为100mm，相邻两引流管13的间距为1000mm。

所述碎石排水层12采用Φ2～5mm规格的砾料，排水效果更好。

本申请还设有用于固定连接土钉5和钢筋网片6的加强筋17，加强筋17分别与土钉5和钢筋网片6采用搭接焊固定，焊缝长度不小于加强筋17直径的10倍。

所述木板10采用高度为300mm实木板，其长度为4000mm，宽度为50mm。

所述坡顶2设有降水井14和第二排水沟15（进行降水、排水），降水井14竖向设置并且自坡顶2延伸至基坑的原地基土16以下；降水井14距放坡上边线1.5m设置，降水井14的坑外间距为12米，降水井14的井底至760.500，降水井14的坑内间距为30米，井底至760.500。降水井14深13.5m，开、终孔井径为Φ800mm，井管采用Φ400mm的水泥质无砂井管，管外填Φ2～5mm规格的砾料，底部2m为沉砂管，降水井14的基底标高500mm以下。

本实用新型的实施过程：

1.按照设计要求沿待开挖的基坑底边线以外一定宽度范围进行放线定位，确定出开挖范围，设置第二排水沟15；

2.施工降水井；

3.修坡面：根据现场条件和土钉的位置分步开挖，基底200mm人工清槽，每次开挖深度在土钉成孔孔位下500mm左右，预留护面工作面宽度保证6m，以确保土钉成孔的工作面，挖土应按土钉垂直间距挖土并修坡面3，机械挖土时应预留100mm，之后人工修整，根据边坡土质情况分段挖土护面；

4.钉入土钉：定位成孔，锤击击入；

5.焊接加强筋：加强筋17为双排通长布置，搭接方式采用搭接焊；

6.铺设钢筋网片：钢筋网片6应顺直，按间距绑扎牢固，采用绑扎搭接，搭接长度不小于300mm，在每步工作面上的钢筋网片6应预留与下一步工作面钢筋网片6搭接长度，钢筋网片6应与土钉5连接牢固，埋设控制喷层混凝土层7厚度的标志；

7.喷射混凝土层：按配合比要求拌制混凝土干料，为使回弹率减少到最低限度，喷头与受喷面应保持垂直，喷头与作业面间距宜为0.6～1.0m，喷射顺序应自下而上，喷射时应控制用水量，使喷射面层无干斑或移流现象，混凝土层7的厚度为80mm；

8.逐级开挖，重复步骤4、5、6、7、8；

9.开挖至最后一级边坡，喷射20mm厚的混凝土层7，做法同步骤8；

10.施工简易支护桩：打入钢管9，钢管9为48*2.8，延基坑方向铺设木板10，木板10支撑布置应保证板桩自身的稳定外，还应保证基坑不会出现隆起现象；

11.铺设碎石平台：铺设土工布11及碎石排水层12；

12.安放引流管：引流管13安放上高下低。

13.施工第一排水沟8。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种高灵敏度土基坑支护结构，包括坡顶（2）、坡面（3）和坡底（4），坡顶（2）、坡面（3）和坡底（4）上铺设有保护层，保护层包括土钉（5）、钢筋网片（6）和混凝土层（7），土钉（5）垂直钉入坡顶（2）和坡面（3）内部，并且土钉（5）的顶端露出坡顶（2）和坡面（3）表面，钢筋网片（6）铺设于坡顶（2）和坡面（3）表面，钢筋网片（6）错开土钉（5），钢筋网片（6）上铺设混凝土层（7）；坡底（4）上设有第一排水沟（8）；其特征在于：在坡面（3）与坡底（4）的交汇处设置有碎石放坡卸载平台；

所述碎石放坡卸载平台包括支护装置、碎石平台和若干倾斜设置的引流管（13）；

支护装置包括若干钢管（9）和木板（10），若干钢管（9）前后等间距设置，钢管（9）垂直钉入坡底（4），坡底（4）上位于钢管（9）右侧的位置铺设有至少三层木板（10），最底层的木板（10）和与其相连的木板（10）之间铺设有若干引流管（13），若干引流管（13）前后等间距设置，引流管（13）的顶端位于碎石平台内部，底端延伸至第一排水沟（8）；

所述碎石平台包括土工布（11）和碎石排水层（12），碎石排水层（12）包裹于土工布（11）之内；

坡面（3）上与碎石放坡卸载平台重叠位置的混凝土层（7）的厚度是其余位置的厚度的1/4。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述碎石排水层（12）的高度是隔水层（1）高度的10/3。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述钢管（9）钉入坡底（4）的深度为2000mm、露出坡底（4）的高度不小于1000mm，相邻两钢管（9）的间距为1000mm。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述引流管（13）的直径为100mm，相邻两引流管（13）的间距为1000mm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述碎石排水层（12）采用Φ2～5mm规格的砾料。

6.根据权利要求5所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：还设有用于固定连接土钉（5）和钢筋网片（6）的加强筋（17），加强筋（17）分别与土钉（5）和钢筋网片（6）采用搭接焊固定，焊缝长度不小于加强筋（17）直径的10倍。

7.根据权利要求6所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述木板（10）采用高度为300mm实木板，其长度为4000mm，宽度为50mm。

8.根据权利要求7所述的一种高灵敏度土基坑支护结构，其特征在于：所述坡顶（2）设有降水井（14）和第二排水沟（15），降水井（14）竖向设置并且自坡顶（2）延伸至基坑的原地基土（16）以下。

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