[實用新型]一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系

有效

• 申請號: 201320654135.0
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN203514325U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 刁鈺;任望東;鄭剛;王守華;王吉祥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

技術領域

本實用新型屬于巖土工程領域，更具體的說，是涉及一種適用于軟土地區大面積深基坑的支護體系。

背景技術

隨著我國現代化城市建設進度的加快，大型綜合多功能建筑群不斷涌現，與之相配套的基坑面積也愈來愈大，越來越深。尤其在沿海軟土地區，這些大面積基坑給地下工程建設提出了很大的挑戰。

第一，當基坑開挖面積達4至9萬平方米時，設置一道或多道水平內支撐，雖可較好地控制基坑開挖引起的支護結構和周圍土體的變形，但也存在著造價高、工期長、支撐拆除后產生大量固體廢棄物排放等問題。（一道鋼筋混凝土水平支撐的工程量可達數千立方米，造價可達數百萬元甚至上千萬元。）

第二，對于采用大直徑環梁支護的基坑，環梁受力應均勻，因此要求基坑均勻，從而使基坑難以根據實際工程需要進行分區開挖。但是，大面積基坑中分布有多幢高層建筑時，往往高層建筑的施工工期是最重要的，需要分區開挖施工。

第三，雖然一般的懸臂支護可以減小水平支撐，但隨著基坑深度的增大，尤其在軟土地區，單純的懸臂支護手段無法滿足變形、安全與穩定的要求。例如，在軟土地區，雙排樁支護適用于挖深約10m以內基坑，單排樁結合反壓土適用于約挖深8m以內的基坑工程。

因此，研發一種適用于軟土地區超深、超大基坑，同時經濟、快速、節能、安全的支護體系是目前市場發展的迫切需求。

實用新型內容

本實用新型要解決的是常規懸臂型支護無法滿足軟土地區深基坑變形和穩定要求的技術問題，提供一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，該體系能夠減少軟土地區大面積深基坑支護體系的內支撐，實現基坑快速開挖、分區開挖。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下的技術方案予以實現：

一種重力式水泥土墻結合單排樁的基坑梯級支護體系，沿基坑邊沿外側設置重力式水泥土墻形成一級支護，沿基坑邊沿內側設置單排支護樁形成二級支護，所述單排支護樁與所述重力式水泥土墻保持等距且距離為4～6m，所述單排支護樁的樁頂低于所述重力式水泥土墻墻頂。

其中，所述重力式水泥土墻為柵格式布置，由雙頭直徑700mm水泥攪拌樁搭接200mm形成，墻體寬度為基坑開挖深度的0.5～0.7倍，深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墻的墻頂位于地面標高處。

其中，所述單排支護樁采用鉆孔灌注樁，其樁徑為700～900mm，樁距為900～1200mm，樁頂標高位于地面以下1/3～2/3的開挖深度，樁長為基坑開挖深度的1～1.5倍。

本實用新型采用的技術方案主要選擇重力式水泥土墻和單排樁相結合的懸臂支護，大大減少了水平內支撐，便于施工，免除了相應的拆撐工序及固體廢棄物排放。重力式水泥土墻作為一級支護，以其重力維持在水土壓力下的穩定；單排樁作為二級支護，主要以其抗彎能力抵抗水土壓力。本實用新型將二者結合，使重力式水泥土墻和單排樁相共同作用，單排樁位于重力式水泥土墻被動區，比規被動區土體或反壓土具有更高的強度和剛度，提高了支護體系的工作性能。

本實用新型的有益效果是：

（一）本實用新型采用分級支護，重力式水泥土墻作為一級支護，單排樁作為二級支護，提高了基坑的穩定性，減小了變形，降低了風險。

（二）本實用新型重力式水泥土墻結合單排樁支護，二者相共同作用，單排樁位于重力式水泥土墻被動區，比常規被動區土體或反壓土具有更高的強度和剛度，提高了支護體系的工作性能，克服了軟土深基坑中，常規懸臂支護不滿足變形和穩定要求的問題。

（三）本實用新型中提出了重力式水泥土墻結合單排樁懸臂支護系統的優化布置與優化尺寸，包括:作為一級支護的重力式水泥土墻與作為二級支護的單排支護樁的距離為4～6m，重力式水泥土墻墻體深度為基坑開挖深度的1.5-2.0倍，墻頂位于地面標高處；單排支護樁樁頂標高位于地面標高以下1/3～2/3的基坑開挖深度，樁長約為基坑開挖深度1～1.5倍；該優化方案下，一級支護和二級支護水平間距、豎向布置及插入深度合理，兩級支護間土體既能充分發揮被動土壓力，維持一級支護穩定，又能適當將部分土壓傳遞到二級支護，使兩級支護形成剛度較大的聯合工作體系，最大水平變形小于5‰的基坑開挖深度；此外，在該方案保證二級支護始終切斷一級支護最不利破壞面，從而大大提高了體系的穩定性和安全性。綜上，上述優化方案能夠保證體系發揮有益效果，保證基坑的安全和正常使用，同時保證基坑的經濟性和施工的方便性。