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原文传递一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法

专利名称：	一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法
摘要：	本发明提供一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法。所述方法针对桩撑支护体系因地表高差导致的支护桩悬臂段，在不增加内支撑道数，且不改变内支撑标高和布置形式的前提下，通过增大支护桩桩径、增设后拉墩、减小内支撑主撑间距的方式，利用增大支护桩桩径、增设后拉墩、减小内支撑主撑间距可提高支护体系抗弯能力的原理，来完成对支护桩悬臂段位移的限制，满足基坑整体的受力平衡。本发明有效控制了桩顶悬臂段的位移，满足基坑整体的受力平衡，又能降低工程造价，同时施工方便，节省工期，具备很高的推广应用价值，通过工程案例的实践，表明了专利所提方法的有效性和适用性。
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;张宏松;邓学灯;陈学龙;赵旭荣;江宝庆;李青炜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910802092.8
公开号：	CN110468849A
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：	1.一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，适用于两端具有较大高差的超深基坑中，该超深基坑的基坑支护体系包括基坑围护结构和基坑内支撑，在基坑地表标高高的一端形成支护桩悬臂段区域，其特征在于该处理方法是针对支护桩悬臂段区域进行处理，具体步骤如下： (1)根据《建筑基坑支护技术规程》中的支护桩正截面受弯承载能力M的计算公式得到支护桩正截面受弯承载能力Mcr与该支护桩半径r的成三次正比例关系；并按照基坑设计要求确定悬臂段区域支护桩最大弯矩M1为无悬臂段区域支护桩最大弯矩M2的n1倍，计算出悬臂段区域支护桩桩径r1与无悬臂段区域支护桩桩径r2的关系为： (2)分别计算出悬臂段区域内支撑最大轴力N1和无悬臂段区域内支撑最大轴力N2，并计算出两者的比例系数n2＝N1/N2，由于内支撑轴力N与内支撑间距S呈正比，其N1/N2＝S1/S2，其中S1为悬臂段区域内支撑的间距，S2为无悬臂段区域内支撑的间距，便可以按照公式S1＝n2 S2计算出悬臂段区域内支撑的间距S1； (3)按照设计要求施工无悬臂段区域的围护结构和基坑内支撑，施工至悬臂段区域时，按照步骤(1)和步骤(2)中计算公式分别计算出悬臂段区域中支护桩桩径r1和内支撑的间距S1，将无悬臂段区域围护结构的支护桩桩径进行扩大至步骤(1)中计算的悬臂段区域支护桩桩径r1，同时对无悬臂段区域围护结构内支撑间距缩小至步骤(2)中计算的悬臂段区域内支撑的间距S1，然后按照新的桩体半径以及内支撑间距施工悬臂段区域围护结构的支护桩以及内支撑，其它施工参数以及施工过程均与无悬臂段区域围护结构的支护桩和基坑内支撑相同； (4)在悬臂段区域的围护结构支护桩施工的同时，在围护结构支护桩后方布设多个后拉墩，每个后拉墩分别通过连梁与围护结构支护桩连接；每个后拉墩由3～5根支护桩及桩顶冠梁组成，后拉墩的支护桩桩径、桩长、桩间距以及配筋均与无悬臂段区域的围护结构支护桩桩径、桩长、桩间距以及配筋相同，相邻后拉墩的间距为每个后拉墩中相邻两个支护桩间距的2～5倍；所述围护结构支护桩与后拉墩支护桩同步施工，然后进行桩顶冠梁以及连梁的施工，最后冠梁与连梁整体浇筑，完成整个悬臂段区域的围护结构的加强处理。 2.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于所述步骤(1)中支护桩正截面受弯承载能力M的计算公式如下： αt＝1.25-2α ③ 式中，M—桩的弯矩设计值(kN·m)； fc—混凝土轴心抗压强度设计值(kN/m2)； A—支护桩截面面积(m2)； r—支护桩的半径(m)； α—对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2π的比值； fy—纵向钢筋的抗拉强度设计值(kN/m2)； As—全部纵向钢筋的截面面积(m2)； rs—纵向钢筋重心所在圆周的半径(m)； αt—纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α>0.625时，取αt＝0。 3.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：在步骤(4)悬臂段区域的围护结构的加强处理完成后，进行基坑后期施工过程中，通过对桩顶位移的监测判断悬臂支护结构的加强效果；当桩顶位移随开挖工况缓慢发展，且最终稳定值不超过一级基坑的要求，则可判定其加固效果良好。 4.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：所述悬臂段区域围护结构的支护桩的桩径增大梯度为100mm，增大上限为500mm，且桩径不超过1500mm；所述悬臂段区域围护结构内支撑的缩小间距梯度为100mm，缩小上限为2m，且内支撑间距不小于7m。 5.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中后拉墩与基坑围护桩的净间距为后拉墩支护桩桩径的2～5倍，所述连梁的长度等于后拉墩与基坑围护桩的净间距，宽度为0.8～1.5m，高度低于后拉墩桩顶冠梁和围护结构支护桩桩顶冠梁高度的150～250mm。 6.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中施工的后拉墩避开内支撑与腰梁的交点进行布设。 7.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中施工内支撑时，内支撑一端撑在基坑地势低端的基坑围护桩桩顶冠梁上，另一端撑在基坑地势高端的基坑围护桩腰梁上，且内支撑与腰梁的交点处针对箍筋加密，并加长主筋锚固长度。 8.根据权利要求1所述的一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中悬臂段区域围护结构的支护桩除了扩大桩径之外，其桩净间距、桩长、桩体配筋、桩体浇筑混凝土以及桩体施工过程均与无悬臂段区域围护结构的支护桩相同；悬臂段区域围护结构的内支撑除了缩小间距外，其它施工参数以及施工工艺均与无悬臂段区域围护结构的内支撑施工相同。
所属类别：	发明专利