[發明專利]一種用于基坑圍護的斜向支撐樁結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201410107071.1
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103882869A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 郭永;朱懷甫;郭帥
• 申請（專利權）人: 郭永
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 李斌

技術領域

本發明涉及基坑圍護領域，尤其涉及一種用于基坑圍護的斜向支撐樁結構及其施工方法。

背景技術

基坑在開挖過程中必然引起周圍土體的變形，對周圍建(構)筑物和地下管線產生影響。嚴重的將危及其正常使用或安全，為了避免這種情況在深基設計和坑施工中會增加支護系統來穩定基坑安全，目前主要有三種形式：平撐、斜撐及反向錨固技術。

平撐目前被廣泛的應用于深基坑，但是平撐占用了大量坑內空間，施工周期長，不利于挖土作業，后期拆除時安全隱患大，既提高了工程的成本又不利于環保。

反向錨固技術是近年推廣的新技術，反向錨固的優點是基坑呈敞口開放式，挖土及結構施工便利但是容易產生群錨效應安全系數小穩定性差，施工工藝繁瑣周期長，因錨固體超出用地紅線不能充分利用土地資源。

斜撐多用于超大型基坑的中心環島式施工，相對于平撐更具經濟優勢但施工中需先在基坑中心開挖，待底板施工完成后才能進行斜撐施工，且在建筑結構施工時必須預留施工縫，程序繁瑣施工周期長，后期拆除及結構處理困難。

專利號“03267938.6”公開了一種建筑基坑支護用的斜撐，其包括斜梁和承臺，其特征在于承臺安放在擬建地下室底板下面的基坑底土體內，斜梁的下端與承臺連為一體，上端與擋土物相連接或與擋土物頂上的冠梁相連接。該實用新型采用此種斜撐方式，相對于平撐方式具有挖土容易，可大面積一次性挖土，縮短工期，但是在斜梁施工前預先開挖出承臺工作面時需預留土方作為被動區穩定作用才能進一步施工,預留土方需要二次開挖極為不方便，斜撐的拆除工作也很麻煩，如果不拆除則不能解決建筑結構止水的問題。

隨著基坑開挖的面積和深度越來越大，傳統支護體系已很難滿足安全經濟的作用，傳統支護形式的工程量大，造價高，在支撐部分開挖困難，施工過程中存在的安全隱患較多，工期較長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的上述不足，而提供一種用于基坑圍護的斜向支撐樁結構及其施工方法，解決了常規的基坑支護工藝造價高和施工不便的技術問題，保證了基坑施工的安全性和經濟性。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于基坑圍護的斜向支撐樁結構，包括圍護樁、冠梁、基坑底板和建筑結構，還包括斜向支撐樁、止水裝置和土壤改良結構，斜向支撐樁呈一定角度斜向植入于基坑底板以下的原始土壤中；斜向支撐樁頂端與圍護樁頂端固定連接，嵌入于冠梁內部，與冠梁形成整體結構；所述斜向支撐樁底端和底端周圍固定有土壤改良結構，所述土壤改良結構為土壤經過固化處理后形成的硬質固體結構；斜向支撐樁與建筑結構貫穿處在斜向支撐樁上設置有止水裝置，所述斜向支撐樁與基坑底板貫穿處在斜向支撐樁上也設置有止水裝置。

止水裝置用于斜向支撐樁和基坑底板貫穿處之間的施工以及斜向支撐樁和建筑結構貫穿處之間的施工，在施工后期斜向支撐樁切割移除后，防止結構間縫的漏水問題；在基坑開挖過程中，圍護樁受到外部土壤或結構物的壓力，并將作用力通過斜向支撐樁傳送至土壤改良結構，經過固化處理后的土壤改良結構，能夠有效加大土壤的承載能力，提高斜向支撐樁的支撐作用。

作為優選，所述斜向支撐樁為H型鋼結構、鋼格構柱結構或鋼管結構。

作為優選，所述圍護樁使用拉森鋼板樁、鋼筋混凝士灌注樁、SMW工法樁或鋼管樁。

作為優選，所述斜向支撐樁斜向插入土壤的角度小于45度。

作為優選，所述斜向支撐樁頂端與圍護樁頂端通過放置預埋鐵件焊接連接或通過鋼筋綁扎連接。

作為優選，所述止水裝置采用止水片，所述止水片與斜向支撐樁采用焊接方式連接。

作為優選，土壤改良結構為采用高壓噴射水泥漿或者土壤固化劑對土壤固化處理后形成的硬質固體結構。

一種用于基坑圍護的斜向支撐樁結構的施工方法，該施工方法的步驟如下：

（1）基坑周圍的圍護樁施工；

（2）斜向支撐樁的植入：沿圍護樁邊緣將斜向支撐樁呈一定角度斜向植入基坑底板以下的原始土壤中；

（3）原始土壤的固化處理：將高壓噴射管伸入斜向支撐樁底部，重復向其底部高壓噴射水泥漿或土壤固化劑，形成土壤改良結構。

（4）斜向支撐樁頂端處理：斜向支撐樁頂端與圍護樁頂端固定連接；

（5）冠梁的澆筑施工：將斜向支撐樁頂端與圍護樁頂端包裹于混凝土內部，混凝土硬化后形成冠梁，冠梁與其內部的斜向支撐樁頂端和圍護樁頂端形成整體結構；

（6）基坑的開挖施工；