详情

原文传递一种凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法

专利名称：	一种凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法
摘要：	本发明提供一种用于凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法。所支护结构包括三个支护面组成，平行于基坑边线的第一支护面是由单排桩和多排预应力锚索组成的支护体系，垂直于基坑边线的第二支护面和第三支护面采用双排桩支护体系，双排桩的施工参数采用《有限土体土压力的计算探讨》及《紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法》所提方法计算有限宽度土体作用在双排桩结构上的主动土压力相对于朗肯土压力的折减系数，然后采用平面杆件弹性支点法，根据《建筑基坑支护技术规程》，结合理正深基坑软件计算得到。本发明不仅能够改善支护结构的受力机理避免群锚效应，有效的限制基坑位移，还可以缩短工期、缩减支护桩和锚索长度，降低工程造价。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中冶集团武汉勘察研究院有限公司
发明人：	胡建伟;周武平;刘文博;张宏松;邓学灯;赵旭荣;陈学龙;庞成立;李青炜;江宝庆;邓少林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910449531.1
公开号：	CN110206038A
代理机构：	武汉楚天专利事务所
代理人：	杨宣仙
分类号：	E02D17/04(2006.01);E;E02;E02D;E02D17
申请人地址：	430080 湖北省武汉市青山区冶金大道17号
主权项：	1.一种凹型基坑阳角处的支护结构，包括沿着基坑边线(5-1)内凹形成的两个阳角部，所述两个阳角部由三个支护面组成，且三个支护面与基坑边线(5-1)围设形成凹型基坑(5)，其特征在于：平行于基坑边线(5-1)的第一支护面(3)是由单排桩(3-1)和多排预应力锚索(3-2)组成的支护体系，单排桩(3-1)沿着第一支护面(3)的边线等距分布，多排预应力锚索(3-2)沿着基坑内壁从上向下呈倾斜状打入基坑以外的土层内，且第一排预应力锚索(3-2)距离单排桩(3-1)的桩顶1.5～2.5m；垂直于基坑边线(5-1)的第二支护面(1)和第三支护面(2)采用双排桩支护体系，每排桩的桩间距不大于两倍桩径。 2.根据权利要求1所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构，其特征在于：在三个支护面围设的区域之内施工有建筑物(4)，所述凹型基坑(5)的基坑深度不小于建筑物(4)中心宽度的一半。 3.根据权利要求1所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构，其特征在于：所述第二支护面(1)和第三支护面(2)的双排桩支护体系包括两排并列的钻孔灌注桩(1-1)，每根钻孔灌注桩的桩顶设有灌注桩冠梁(6)，两排钻孔灌注桩的冠梁之间通过桩间连梁(7)连接。 4.根据权利要求1所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构，其特征在于：所述预应力锚索(3-2)设有三排，三排之间的垂直间距均为2.5～3.5m，水平间距均为桩距的两倍，锚索入射角度均为20～30°。 5.一种权利要求1至4中任意一项凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，针对凹型基坑的内凹区域进行施工，其内凹区域包括三个支护面，且三个支护面形成两个阳角部，其特征在于具体步骤如下： (1)根据地质勘查报告、周边环境条件、基坑开挖深度，确定基坑内凹部位的支护方案，平行于基坑边线的支护面采用双排桩支护结构，垂直于基坑边线的两支护面采用单排桩加三排预应力锚索支护结构； (2)采用朗肯土压力理论及平面杆件弹性支点法，根据《建筑基坑支护技术规程》，结合理正深基坑软件进行计算出单排桩的施工参数，并确定三排预应力锚索的施工参数； (3)采用《有限土体土压力的计算探讨》及《紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法》所提方法计算有限宽度土体作用在双排桩结构上的主动土压力相对于朗肯土压力的折减系数，然后采用平面杆件弹性支点法，据《建筑基坑支护技术规程》，结合理正深基坑软件进行计算确定双排桩结构中支护桩的参数；其中所述有限宽度土体主动土压力折减系数计算公式如下：式中：B——有限土体计算宽度(m)； H——基坑开挖深度(m)； ——有限宽度土体主动土压力上限值(kPa)； Pa——朗肯总主动土压力(kPa)； εa——有限宽度土体土压力折减系数； z0——挡土构件后主动土压力零值点深度(m)； Ka——朗肯主动土压力系数； Kp——朗肯被动土压力系数； c——挡土构件以外土的粘聚力(kPa)； ——挡土构件以外土的内摩擦角(°)； (4)在各项施工参数确定之后，开始进行支护结构的施工，首先施工三个支护面的支护桩桩体，垂直于基坑边线的两个支护面分别施工两排钻孔灌注桩，平行于基坑边线的支护面施工一排钻孔灌注桩，在支护桩桩体达到养护期后开挖基坑施工桩顶冠梁，要求基坑开挖宽度不小于10m，基坑开挖标高与冠梁底标高相同，且三个支护面的单排桩与双排桩冠梁整体浇筑； (5)达到冠梁养护期后，分层分段开挖基坑，并在平行于基坑边线的第一支护面距离单排桩桩顶1.5～2.5m的位置施工第一排锚索及腰梁； (6)完成第一排锚索张拉锁定后，继续分层分段开挖基坑，并在距离第一排锚索垂直距离2.5～3.5m的位置施工第二排锚索，基坑开挖宽度不小于10m，基坑开挖标高与第二排腰梁底标高相同； (7)完成第二排锚索张拉锁定后，继续分层分段开挖基坑，并在距离第二排锚索垂直距离2.5～3.5m的位置施工第三排预应力锚索，基坑开挖宽度不小于10m，基坑开挖标高与第三排腰梁底标高相同； (8)完成第三排预应力锚索张拉锁定，土方开挖到基坑底标高，同时垂直于基坑边支护侧面土方也开挖到基坑底标高。 6.根据权利要求5所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中计算的单排桩的桩长不小于基坑开挖深度的2倍，其桩径为0.6～1.0m，桩间距为1.0～1.4m，且不超过桩径的2倍；桩顶冠梁宽度比桩径大200mm，高度为0.6～0.8m。 7.根据权利要求5所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中每排预应力锚索的自由段长度不小于5.0m，穿过软弱地层并锚固于地基承载力超过100kPa的土层中；锚索水平间距为桩间距的2倍，第一排锚索距地面1.5～2.5m，其余锚索的垂直间距为2.5～3.5m；三排预应力锚索的入射角一致，均为20°～30°；预应力锚索的锁定值为160～240kN。 8.根据权利要求5所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，其特征在于：所述步骤(5)～步骤(7)中每排锚索的施工依次包括索体制备、钻孔、索体下放、两次注浆施工，在索注安装且注浆完成之后，在基坑内侧进行腰梁钢筋绑扎、支模和混凝土浇筑完成腰梁的施工，最后进行锚索张拉锁定施工，每个支护段的锚索连续施工，冠梁及腰梁整体浇筑。 9.根据权利要求5所述的一种凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，其特征在于：在步骤(5)～(7)中腰梁浇筑前，使用PVC管将张拉段锚索与腰梁混凝土隔开，且PVC管贯通腰梁截面，并不出现局部破损现象。
所属类别：	发明专利