[發明專利]軟土地基復雜深基坑階梯式組合支護方法

有效

• 申請號: 201010211466.8
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN102296615A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 秦夏強;何健;陳志輝;范勝標;容仕矩;謝非;聶忠;祃麗婷
• 申請（專利權）人: 中國二十冶集團有限公司
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D33/00;E02D1/00
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明涉及地基中深基坑支護方法，尤其涉及低滲透性、高含水率軟土地基中，大型工業生產線設備基礎的復雜深基坑的組合支護設計、施工方法。?

背景技術

大型工業生產線項目，由于生產原料及產品交通運輸需要，選址一般靠近江、河入海口、沿海軟土(包括吹填區)區。這種基坑的典型特征是地基軟弱，含水率高，滲透系數小，無法常規降水，基坑平面面積大、不規則，基底深且標高層次多，無法分解成單一獨立的地下空間，簡單的支護布置無法滿足基坑開挖及基礎施工需要。軟土地基復雜深基坑的支護問題，一直是廣大工程技術人員探討的技術難題之一。國內外常用的控制措施主要有：1)降水，大面積放坡開挖；2)將地下部分分解成相對獨立的地下空間，采用支護方式先深后淺逐個施工；3)外圍設置超深支護結構體+內支撐剛性支護，基坑內采用放坡開挖。常規做法的利弊主要表現在：大型工業生產線設備基礎體量大、埋深深、基礎平面不規則及標高變化復雜，很難保證設備基礎高低差變化處基礎結構的施工要求，同時大范圍剛性支護造價高，內支撐密集對開挖后基礎結構施工影響大，支護費用高，基坑土方超挖、超回填，工程總體部署受限，工期長總成本高。?

發明內容：

本發明旨在解決現有技術的局限，提供一種軟土地基復雜深基坑階梯式組合支護設計、施工方法。本發明充分利用地基土的加固改良及階梯式組合支護，通過合理利用基坑的時空效應合理組織分層分塊挖土，分塊跳倉施工基礎結構，有效解決了高含水率軟土地基無降水情況下復雜深基坑的問題，節約了工期，降低了工程造價。?

本發明是這樣實現的：一種軟土地基復雜深基坑階梯式組合支護方法，?所述支護方法包括如下步驟：?

步驟一：復雜基礎平面、空間環境分析、歸并建立三層階梯式支護模型；?

步驟二：地基土質工程參數及支護案例調查，建立支護結構計算模型；?

步驟三：階梯式組合支護結構驗算、調整；?

步驟四：支護結構施工及基坑土體加固施工；?

步驟五：分層分塊土方開挖、分塊分層結構施工；?

所述的軟土地基復雜深基坑階梯式組合支護方法，其特征在于：所述步驟一包括對地下基礎結構平面、標高變化、周邊建(構)筑物、管線的平面位置及埋深進行圖紙放樣；將基坑不同深度歸并成淺、中、深三層支護深度(開挖深度)，分別為4～6m、8～10m、12～15m(具體支護深度根據基礎結構主要基底面確定)，在深度方向形成三層階梯式支護模型；該模型建立從施工的角度出發，主要依據設備基礎分塊施工部署、基坑土方開挖的部署，以加快基礎施工為目的。同時確定基坑變形控制要求。?

所述的軟土地基復雜深基坑階梯式組合支護方法，其特征在于：所述步驟二包括對軟基土滲透系數、土工性能進行調研，對地勘報告中原始數據進行判斷、選取；對用于地基加固的水泥攪拌樁進行原位試樁、試驗，確定加固后土工參數及土體改良的可靠度；對當地相似土質條件下支護案例進行調查分析。?

a對于地基含水率40～90％，滲透系數＞1.0×10^-5cm/s，可考慮利用井點進行疏干降水，根據地勘報告及相應計算、試驗獲取相對準確的加固后土工參數；?

b對地基含水率40～90％，滲透系數1.0×10^-7cm/s，天然孔隙比e＞1.5，壓縮系數α＞1.0Mpa^-1，無法常規降水且土質軟弱，需對地基土進行改良加固，可選用深層水泥攪拌樁加固，并進行原位試樁、試驗，確定水泥攪拌樁工藝參數，推算加固土體養護周期，與整體施工部署順序、工期進行協同調整，確定預期的加固后土工參數；?

c充分調查當地近似地質條件，確定支護結構參數及加固改良土體抗力等參數。?

d確定三層階梯式支護結構布局、深度、支撐形式，確定土體加固范圍、?基底加固厚度、加固排樁形式，建立階梯式支護結構計算模型。-12m～-15m范圍坑中坑支護可選用深層水泥攪拌樁內套設鉆孔灌注樁排樁支護，冠梁支撐或鋼支撐，形成穩定內核；-8m～-10m左右范圍中層坑，面積較大，可選用鋼板樁+內支撐或SMW工法樁+內支撐支護，形成了穩定可靠的中層支撐體系；-5m～左右選用水泥攪拌樁重力式擋墻，作為階梯式外圍支護結構，形成穩固的無內撐支護體系。?