CN216475059U - 一种基坑被动区加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基坑被动区加固结构，竖向水泥搅拌桩为竖直咬合状态，可以提高被动区地基承载力，减小基坑底部沉降变形和隆起破坏，倾斜水泥搅拌桩为倾斜状态，与竖向水泥搅拌桩相互连接，主要用于抵抗基坑支护桩的水平位移和水平挤压力，竖向水泥搅拌桩和倾斜水泥搅拌桩形成一个相互连接的整体，同时，可以在倾斜水泥搅拌桩中插入型钢，提高倾斜水泥搅拌桩的抗弯性能。本实用新型施工方便、成本低廉、抵抗水平挤压应力和水平位移效果好。

Description

一种基坑被动区加固结构

技术领域

本实用新型涉及基坑加固结构，尤其涉及基坑被动区加固结构。

背景技术

为保证基坑支护结构安全，提高基坑的稳定性，通常要对基坑底部采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩进行加固处理，尤其是在软土地区，基坑底部被动区加固更是必不可少。随着基坑开挖的进行，基坑支护桩逐步产生向基坑内部的变形和水平挤压力，传统的水泥搅拌桩或高压旋喷桩为竖直状态，承受竖向力效果较好，而无法有效的承受水平挤压力。在软土地区，为了有效抵抗基坑支护桩的水平变形和应力，通常采用满膛加固或格栅状加固的被动区加固形式，满膛加固即将水泥搅拌桩或高压旋喷桩相互咬合打满基坑底部，形成一个整体，格栅状加固即将水泥搅拌桩或高压旋喷桩相互咬合呈格栅状，形成一个格栅状的整体。以上两种加固形式可以较好地抵抗基坑支护结构的水平变形和水平应力，但工程量大，施工周期长，并且造价昂贵，大大增加了软土地区基坑工程建设成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种不仅可以抵抗基坑底部沉降和隆起破坏，提高地基承载力，更能有效地抵抗基坑支护桩水平挤压应力和水平位移，可以大大的缩短基坑施工工期、降低造价的基坑被动区加固结构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型的一种基坑被动区加固结构，包括分别沿基坑左右两侧纵向设置的竖向水泥搅拌桩，且竖向水泥搅拌桩在左右两侧分别设置两列，或者当在基坑宽度大于6m的情况下，在左侧的两列竖向水泥搅拌桩和右侧的两列竖向水泥搅拌桩之间且沿基坑纵向左右间隔设置中间的两列竖向水泥搅拌桩，沿基坑同一横向位置处的竖向水泥搅拌桩作为一排形成初始竖向水泥搅拌桩横排，在设定位置的前后两排竖向水泥搅拌桩之间连接两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩，所述的两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩组成倾斜水泥搅拌桩斜撑，所述的倾斜水泥搅拌桩斜撑和相连的竖向水泥搅拌桩之间彼此咬合设置，相邻的竖向水泥搅拌桩之间彼此咬合设置，全部竖向水泥搅拌桩和倾斜水泥搅拌桩形成一个相互连接的整体，竖直水泥土搅拌桩的桩径为500～800mm，竖直水泥土搅拌桩的桩与桩之间咬合搭接宽度为100～200mm；在每个倾斜水泥搅拌桩斜撑中的一根倾斜水泥搅拌桩的水泥土内插有型钢。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优势：

1.本实用新型不仅可以提高基坑被动加固区的承载力，减小基坑底部沉降和隆起破坏，还可以有效地抵抗支护桩的水平位移水平挤压力，提高了基坑被动区加固效果和基坑整体稳定性。

2.本实用新型与满膛加固和格栅状加固形式对比，大大减小了水泥搅拌桩或高压旋喷桩的工程量，降低了基坑被动区加固造价，具有显著的经济效益。

3.本实用新型应用于软土区综合管廊基坑被动区加固，由于管廊里程一般较长，被动区加固工程量大，本实用新型可以大大降低工期。

4.本实用新型型钢和水泥土搅拌桩结合，具有很好的抗弯和抗压性能，并且实施方便。

附图说明

图1是采用本实用新型的一种基坑被动区加固结构加固区域结构正视图；

图2是图1所示的结构中的被动区加固结构示意图；

图3是第一种典型被动区加固平面布置图；

图4是第二种典型被动区加固平面布置图；

图5是第三种典型被动区加固平面布置图；

图6是一种基坑较宽情况下被动区加固正视图；

图7是第一种基坑较宽情况下典型被动区加固平面布置图；

图8是第二种基坑较宽情况下典型被动区加固平面布置图；

图9是第三种基坑较宽情况下典型被动区加固平面布置图；

图10是斜向水泥搅拌桩插入型钢截面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图所示，本实用新型一种基坑被动区加固结构，包括分别沿基坑左右两侧纵向设置的竖向水泥搅拌桩11(沿竖直方向设置)，且竖向水泥搅拌桩11在左右两侧分别设置两列，或者当在基坑较宽情况下(通常宽度大于6m)，如图7-9所示，在左侧的两列竖向水泥搅拌桩11和右侧的两列竖向水泥搅拌桩11之间且沿基坑纵向左右间隔设置中间的两列竖向水泥搅拌桩11，沿基坑同一横向位置处的竖向水泥搅拌桩11作为一排形成初始竖向水泥搅拌桩横排，在设定位置的前后两排竖向水泥搅拌桩11之间连接两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩12，所述的两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩组成倾斜水泥搅拌桩斜撑，所述的倾斜水泥搅拌桩斜撑和相连的竖向水泥搅拌桩11之间彼此咬合设置，相邻的竖向水泥搅拌桩11之间彼此咬合设置，全部竖向水泥搅拌桩11和倾斜水泥搅拌桩12形成一个相互连接的整体。竖直水泥土搅拌桩的桩径为500～800mm，竖直水泥土搅拌桩的桩与桩之间咬合搭接宽度为100～200mm，倾斜搅拌桩的轴线与竖直线的夹角一般为10～50°之间，角度大小根据基坑被动区需要加固的深度和竖向水泥搅拌桩11排与排之间的间距计算确定，其计算方法为a＝arctan(D/H)。其中D代表基坑宽度，即基坑支护桩之间的距离，H代表竖向水泥搅拌桩的高度。在每个倾斜水泥搅拌桩斜撑中的一根倾斜水泥搅拌桩的水泥土内插有型钢。

作为本实用新型的一种实施方式，如图3、图7所示，所述的倾斜水泥搅拌桩斜撑的位置设置为：交替设置在前后相邻的两排竖向水泥搅拌桩11之间。

作为本实用新型的另一种实施方式，如图4、5、8、9所示，在前后两排竖向水泥搅拌桩11之间交替设置倾斜水泥搅拌桩斜撑和加强竖向水泥搅拌桩横排。每个所述的加强竖向水泥搅拌桩横排由多根竖向水泥搅拌桩沿基坑横向彼此咬合设置组成且竖向水泥搅拌桩横排与同排设置的初始竖向水泥搅拌桩横排彼此咬合设置。

优选的前后两排加强竖向水泥搅拌桩横排之间的间距为2.4m～4m。

优选的前后两根型钢6之间呈交叉设置。

本结构的施工步骤为：

步骤一、清除基坑顶部表土和杂草5，按设计要求整平；

步骤二、在基坑被动区内进行倾斜水泥搅拌桩12与竖向水泥搅拌桩11施工，形成整体结构，所述的整体结构的施工过程为：

第一步，按排从前至后进行第一排竖向水泥搅拌桩11施工，然后判断是否进行倾斜水泥搅拌桩斜撑施工，若无倾斜水泥搅拌桩斜撑施工则重复本步骤进行下一排竖向水泥搅拌桩11施工；否则，执行下一步；该步骤进一步包括：首先判断是否包括在基坑被动区进行加强竖向水泥搅拌桩横排施工，若有，则在按排从前至后进行每排竖向水泥搅拌桩施工的同时完成加强竖向水泥搅拌桩横排施工。

第二步，进行倾斜水泥搅拌桩斜撑施工，将两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩12分别与该排位置处的竖向水泥搅拌桩11之间彼此咬合连接施工，在在每个倾斜水泥搅拌桩斜撑中的一根倾斜水泥搅拌桩的水泥土凝固前插入型钢6；

第三步，重复第一步-第三步，进行后一排竖向水泥搅拌桩11以及倾斜水泥搅拌桩12施工，直至完成全部排竖向水泥搅拌桩11以及倾斜水泥搅拌桩12施工。

优选的，竖向水泥搅拌桩11的实桩的水泥掺量为15～20％且搅拌过程中提升速率为0.8m/min；倾斜水泥搅拌桩12实桩的水泥掺量为20～25％且搅拌过程提升速率正常为0.8m/min，当施工至倾斜水泥搅拌桩12与竖向水泥搅拌桩11交叉位置或倾斜水泥搅拌桩12和倾斜水泥搅拌桩12交叉位置时提升速率降低为0.4m/min，以保证其连接位置成桩效果。为保证竖向水泥搅拌桩11和倾斜水泥搅拌桩12的成桩质量，竖向水泥搅拌桩11的空桩13和倾斜水泥搅拌桩的空桩14适当掺入水泥，水泥掺量为6～7％。

步骤三、待竖向水泥搅拌桩11和倾斜水泥搅拌桩12达到28天龄期后在基坑四周打入支护桩3，进行基坑开挖，然后沿基坑横向在左右支护桩3之间施工基坑横撑2。

所述的竖向水泥搅拌桩11为竖直咬合状态，可以提高被动区地基承载力，减小基坑底部沉降变形和隆起破坏；所述的倾斜水泥搅拌桩12为倾斜状态，与竖向水泥搅拌11桩相互连接，主要用于抵抗基坑支护桩3的水平位移和水平挤压力，竖向水泥搅拌桩11和倾斜水泥搅拌桩12形成一个相互连接的整体，同时，可以在倾斜水泥搅拌桩12中插入型钢6，提高倾斜水泥搅拌桩12的抗弯性能，本实用新型施工方便，采用本实用新型的被动区加固形式不仅可以抵抗基坑底部沉降和隆起破坏，提高地基承载力，更能有效地抵基坑支护桩3水平挤压应力和水平位移，与满膛被动区加固和格栅状被动区加固方式相比，可以大大的降低工程造价和工期，具有重要的工程意义和经济价值，具有广泛的应用前景。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基坑被动区加固结构，其特征在于：包括分别沿基坑左右两侧纵向设置的竖向水泥搅拌桩，且竖向水泥搅拌桩在左右两侧分别设置两列，或者当在基坑宽度大于6m的情况下，在左侧的两列竖向水泥搅拌桩和右侧的两列竖向水泥搅拌桩之间且沿基坑纵向左右间隔设置中间的两列竖向水泥搅拌桩，沿基坑同一横向位置处的竖向水泥搅拌桩作为一排形成初始竖向水泥搅拌桩横排，在设定位置的前后两排竖向水泥搅拌桩之间连接两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩，所述的两根交叉设置的倾斜水泥搅拌桩组成倾斜水泥搅拌桩斜撑，倾斜水泥搅拌桩斜撑和相连的竖向水泥搅拌桩之间彼此咬合设置，相邻的竖向水泥搅拌桩之间彼此咬合设置，全部竖向水泥搅拌桩和倾斜水泥搅拌桩形成一个相互连接的整体，竖直水泥土搅拌桩的桩径为500～800mm，竖直水泥土搅拌桩的桩与桩之间咬合搭接宽度为100～200mm；在每个倾斜水泥搅拌桩斜撑中的一根倾斜水泥搅拌桩的水泥土内插有型钢。

2.根据权利要求1所述的基坑被动区加固结构，其特征在于：所述的倾斜水泥搅拌桩斜撑的位置设置为：交替设置在前后相邻的两排竖向水泥搅拌桩之间。

3.根据权利要求1所述的基坑被动区加固结构，其特征在于：在前后两排竖向水泥搅拌桩之间交替设置倾斜水泥搅拌桩斜撑和加强竖向水泥搅拌桩横排，每个所述的加强竖向水泥搅拌桩横排由多根竖向水泥搅拌桩沿基坑横向彼此咬合设置组成且竖向水泥搅拌桩横排与同排设置的初始竖向水泥搅拌桩横排彼此咬合设置。

4.根据权利要求3所述的基坑被动区加固结构，其特征在于：前后两排加强竖向水泥搅拌桩横排之间的间距为2.4m～4m。

5.根据权利要求1-4之一所述的基坑被动区加固结构，其特征在于：倾斜搅拌桩的轴线与竖直线的夹角为10～50°之间。

6.根据权利要求5所述的基坑被动区加固结构，其特征在于：前后两根型钢之间呈交叉设置。

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