[發明專利]真空作用重力式基坑支護體系及施工方法

有效

• 申請號: 201210295813.9
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102787608A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 劉遠鋒;劉敬;林葵;張爾伽
• 申請（專利權）人: 中國土木工程集團有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D3/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的真空作用重力式基坑支護體系包括外圍豎向密閉帷幕(2)、坑頂水平密閉層(3)、橫向排水體(4)、坡面密閉層(5)、坡底豎向密閉帷幕(7)、坑頂豎向排水體(8)和坡面豎向排水體(9)；其中外圍豎向密閉帷幕(2)是從坑頂水平密閉層(3)設置范圍外側邊界處自坑頂原始地面(1)向下垂直設置而形成；坑頂豎向排水體(8)是在坑頂水平密閉層(3)設置范圍內的地基土中均勻設置，并且坑頂豎向排水體(8)的底部高程低于最大挖深坑底地面(6)的高程；橫向排水體(4)設置在坑頂豎向排水體(8)頂端的地基土表面，并且內部水平布設有網格狀分布的真空濾管，真空濾管通過管路出膜器穿出坑頂水平密閉層(3)，經由外部抽真空管路連接到真空泵上；坑頂水平密閉層(3)是在橫向排水體(4)的表面鋪設一層或多層土工布和一層或多層土工膜，或者直接鋪設一層或多層復合土工膜而形成，并且外側邊緣與外圍豎向密閉帷幕(2)上端密封連接，內側則通過密封溝埋入地下；坡面豎向排水體(9)設置在坑頂豎向排水體(8)內側的地基土中，其底端高程與坑頂豎向排水體(8)的底端高程相同，頂端高程則與當處開挖坡面一致；坡面密閉層(5)是將坑頂水平密閉層(3)上位于內側的土工布和土工膜或復合土工膜從密封溝內起出并覆蓋在新打設的坡面豎向排水體(9)上而形成；坡底豎向密閉帷幕(7)是在坑底坡腳處垂直打設一圈止水鋼板樁而形成，止水鋼板樁上端與坡面密閉層(5)的下端邊緣密封連接，并且坡底豎向密閉帷幕(7)的頂端高程高于最大挖深坑底地面(6)的高程。

2.根據權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的外圍豎向密閉帷幕(2)采用垂直鋪設土工膜、射水法造連續墻、掏槽成墻法、鋸槽成墻法、導管反循環工法、抓斗法成墻、振動切槽法成墻、板樁墻工法成墻、深層攪拌工法成墻、注漿法成墻、高噴法成墻、土固結工法成墻、自凝灰漿法成墻、SMW工法成墻和TRD工法成墻中的一種方法設置。

3.根據權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的坑頂豎向排水體(8)和坡面豎向排水體(9)由塑料排水板、袋裝砂井和塑料排水管中的一種構成。

4.根據權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的橫向排水體(4)為由0.4～0.6米厚度的中粗砂構成的砂墊層。

5.根據權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的真空濾管管壁上均勻分布有濾孔，且外表面包覆有一層無紡布，真空濾管采用φ50mm的PVC濾水管，濾管間距8m。

6.根據權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系，其特征在于：所述的止水鋼板樁的上端帶有便于與坡面密閉層(5)密封連接的裝置。

7.一種如權利要求1所述的真空作用重力式基坑支護體系的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括按順序進行的下列步驟：

1)在坑頂水平密閉層(3)設置范圍外側邊界處自坑頂原始地面(1)向下垂直設置外圍豎向密閉帷幕(2)；

2)在坑頂水平密閉層(3)設置范圍內的地基土中設置坑頂豎向排水體(8)，并且坑頂豎向排水體(8)的底部高程低于最大挖深坑底地面(6)的高程；

3)在打設完成的坑頂豎向排水體(8)頂端的地基土表面設置橫向排水體(4)，在橫向排水體(4)內部布設網格狀分布的真空濾管；

4)在橫向排水體(4)的表面鋪設一層或多層土工布和一層或多層土工膜，或者直接鋪設一層或多層復合土工膜，由此形成坑頂水平密閉層(3)，并將其外側邊緣與外圍豎向密閉帷幕(2)上端密封連接，內側則通過密封溝埋入地下；

5)將上述真空濾管通過管路出膜器穿出坑頂水平密閉層(3)，經由外部抽真空管路連接到真空泵上；

6)開啟真空泵，待基坑側壁的地基土固結度達到10％～80％以后，在持續不斷抽真空的條件下開挖基坑；

7)每挖深1m，在坑頂豎向排水體(8)內側的地基土中逐步進行坡面豎向排水體(9)的施工，其間距、布置方式均和坑頂豎向排水體(8)相同，坡面豎向排水體(9)底端高程與坑頂豎向排水體(8)的底端高程相同，坡面豎向排水體(9)頂端高程則與當處開挖坡面一致；

8)將坑頂水平密閉層(3)上位于內側的土工布及土工膜或者復合土工膜從密封溝內起出并覆蓋在新打設部分的坡面豎向排水體(9)上，由此形成部分坡面密閉層(5)，然后重新埋入坑底的密封溝；

9)重復步驟7)和8)，直至開挖到基坑的設計深度；

10)在坑底坡腳處垂直打設一圈止水鋼板樁，由此形成坡底豎向密閉帷幕(7)，并將止水鋼板樁上端與坡面密閉層(5)的下端邊緣密封連接，坡底豎向密閉帷幕(7)的頂端高程高于最大挖深坑底地面(6)的高程；

11)澆筑基坑底板，進行建筑地下部分結構的施工；

12)停止抽真空，然后拆除坡底豎向密閉帷幕(7)、坡面密閉層(5)、坑頂水平密閉層(3)和部分外圍豎向密閉帷幕(2)，并對其中的止水鋼板樁和土工膜加以回收再利用；

13)將地基土回填到基坑壁與建筑地下部分結構之間的空間，直至達到原地面高程，基坑支護和開挖工作至此全部完成。