[發(fā)明專利]基坑支護(hù)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710027900.5
• 申請(qǐng)日: 2007-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101173518A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋明健;湯連生;胡輝;吳忠誠(chéng);廖化榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/04
• 分類號(hào): E02D17/04;E02D5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

1.一種基坑支護(hù)方法，其特征在于在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)的特定位置水平地安裝拱形支撐(2)，拱背向上，且結(jié)合土壓力和變形監(jiān)測(cè)信息，在拱形支撐(2)的拱背施以相應(yīng)可以使圍護(hù)結(jié)構(gòu)抵御坑壁坑周的進(jìn)一步變形、甚至可以促使坑壁坑周已有變形逐步恢復(fù)、實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)能力隨變形控制需要的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)荷載P。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述可調(diào)節(jié)荷載P在拱形支撐(2)的拱背上的作用位置及大小可按公式P(l-a)-2Mm2f=Et]]>來(lái)確定，P為可調(diào)節(jié)荷載的大小，l為拱形支撐的跨度，a為可調(diào)節(jié)荷載P在拱形支撐(2)上距右端的作用位置，f為拱形支撐的矢高，M_m為通過(guò)附加剛臂方法獲得的拱形支撐中央截面上的彎矩，E_t為實(shí)時(shí)測(cè)定的作用在拱形支撐兩端的土壓力值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述動(dòng)態(tài)支護(hù)的支護(hù)能力在增大和減小兩個(gè)方向都可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，可以通過(guò)增加或減小可調(diào)節(jié)荷載大小和改變可調(diào)節(jié)荷載在拱背的作用位置，使支護(hù)系統(tǒng)的支護(hù)能力相應(yīng)地在增加或減小兩個(gè)方向都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述可調(diào)節(jié)荷載P通過(guò)在拱形支撐(2)的拱背上堆載或懸掛重物的加載作用方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，拱形支撐(2)包括若干根拱形支撐，若干根拱形支撐彼此分離，單獨(dú)調(diào)節(jié)單獨(dú)作用，或若干根拱形支撐連接成整體共同調(diào)節(jié)共同作用。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述拱形支撐(2)的若干根拱形支撐單獨(dú)調(diào)節(jié)單獨(dú)發(fā)揮支撐作用，每根支撐的兩端均固定在坑壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)上，支撐之間相互分離，對(duì)每根支撐單獨(dú)監(jiān)控單獨(dú)調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述拱形支撐(2)中同一支撐高度平面的若干根拱形支撐可以連接成冠狀整體，共同調(diào)節(jié)共同發(fā)揮作用；同一支撐平面內(nèi)的每根拱形支撐的一端均與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)固定，另一端向基坑中心靠攏并連接固定在一起，形成一個(gè)空間冠狀的整體拱形支撐結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述拱形支撐(2)中同一支撐高度平面的拱形支撐可以連接成柱狀整體，共同調(diào)節(jié)共同發(fā)揮作用；同一支撐平面內(nèi)的每根拱形支撐的一端均與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)固定，另一端平行地向空間伸展，并連接成一個(gè)空間柱狀整體拱形支撐結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述拱形支撐(2)中所有的拱形支撐可以連接成一個(gè)統(tǒng)一整體，共同調(diào)節(jié)共同發(fā)揮作用；把每層形成的冠狀或柱狀整體結(jié)構(gòu)豎向連接在一起，形成更大的一個(gè)空間整體支護(hù)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于上述坑壁坑周和拱形支撐(2)上布設(shè)有監(jiān)測(cè)坑壁坑周土壓力和變形信息的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)元件，其按強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)和變形控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定有報(bào)警閥值，在土壓力和變形達(dá)到報(bào)警閥值時(shí)，動(dòng)態(tài)地改變可調(diào)節(jié)荷載P的大小和作用位置，調(diào)節(jié)坑壁坑周和拱撐(2)的土壓力和變形。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑支護(hù)方法，其特征在于包括如下步驟：

1)設(shè)計(jì)拱形支撐

按照基坑的巖土條件、幾何尺寸和開(kāi)挖規(guī)模、拱形支撐擬選建筑材料的強(qiáng)度條件，設(shè)計(jì)拱形支撐的軸線方程、截面大小、安裝位置，其中拱形支撐的截面形狀為矩形、或圓形；

2)設(shè)計(jì)荷載

按照拱結(jié)構(gòu)橫向張力和縱向荷載、軸向變形和縱向荷載的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定可調(diào)節(jié)荷載P和軸向變形、坑壁變形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及可調(diào)節(jié)荷載P在拱形支撐上的初始作用位置；

3)確定調(diào)節(jié)時(shí)間

結(jié)合強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)和變形控制標(biāo)準(zhǔn)，確定變形和土壓力的臨界閥值；結(jié)合已獲得的可調(diào)節(jié)荷載P和坑壁變形、土壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定坑壁變形和土壓力發(fā)展到什么程度即開(kāi)始對(duì)可調(diào)節(jié)荷載進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，即確定調(diào)節(jié)時(shí)間；

4)制作拱形支撐

按選定的建筑材料和截面形狀，以及設(shè)計(jì)的拱形支撐幾何尺寸和軸線方程，制作拱形支撐；

5)安裝拱形支撐

當(dāng)基坑開(kāi)挖到按支撐設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)的、或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定的支撐作用高度和位置時(shí)，安裝拱形支撐；

6)監(jiān)測(cè)

在坑壁和拱形支撐上布設(shè)土壓力、變形監(jiān)測(cè)元件和信息采集系統(tǒng)，部分監(jiān)測(cè)元件在基坑開(kāi)挖前便需布置好；

7)調(diào)節(jié)

隨開(kāi)挖擾動(dòng)及其他不確定因素引起坑壁和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、土壓力達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間時(shí)，按照變形、土壓力和可調(diào)節(jié)荷載P之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在拱形支撐上施以相應(yīng)可調(diào)節(jié)荷載、或者改變可調(diào)節(jié)荷載的作用位置，確保坑壁及坑周變形處于安全控制標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；

8)拆卸

基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)深度、坑壁及坑周變形調(diào)節(jié)到較為安全的狀態(tài)，澆注地板后，根據(jù)工程進(jìn)度和需要，拆除拱形支撐。