[發明專利]用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固結構及加固方法

有效

• 申請號: 201710962053.5
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107587511B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 胡建偉;張宏松;鄧少林;趙旭榮;李青煒;陳學龍
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D5/26;E02D5/28
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 楊宣仙

1.一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固方法，其特征在于具體施工步驟如下：

(1)根據地質測量和勘測確定基坑的大小、深度、基坑坑底軟弱下臥層所在位置、層數以及每層軟弱下臥層的深度，當基坑深度不超過5m，坑底存在兩層以上的軟弱下臥層時，開始進行長短樁加固處理；

(2)根據《JGJ120-2012建筑基坑支護技術規程》中規定的抗隆起穩定性驗算公式計算出在符合基坑抗隆起穩定性要求時，短木樁和長鋼樁分別嵌入坑底的深度D1和D2的最小值，然后根據步驟(1)中勘測的數據得到第一層軟弱下臥層、第一層軟弱下臥層下方最臨近且地基承載力大于80kPa的粘性土層、最底層軟弱下臥層以及最底層軟弱下臥層下方最臨近且地基承載力大于80kPa的粘性土層深度數值，并結合計算出的短木樁和長鋼樁分別嵌入坑底深度的范圍值確定短木樁和長鋼樁的樁長，其中短木樁的長度大于短木樁嵌入坑底深度D1的最小值，且大于或等于基坑坑底面至第一層軟弱下臥層下方最臨近的地基承載力大于80kPa的粘性土層內1m位置的深度；長鋼樁的長度大于長鋼樁嵌入坑底深度D2的最小值，且大于或等于基坑坑底面至最底層軟弱下臥層下方最臨近的地基承載力大于80kPa的粘性土層內1m位置的深度；然后開始準備短木樁和長鋼樁，所述短木樁采用長度4m～6m、直徑150mm～200mm的松木樁或杉木樁，其外觀完整無損，且去皮后樁身光滑無缺陷、上下粗細均勻，并將其插入端削成尖錐狀；所述長鋼樁采用工字鋼或槽鋼，其插入端采用氧乙炔割成楔形；

(3)沿著基坑坡腳邊緣劃線布點確定短木樁和長鋼樁的插入位置，然后開始施工短木樁，每根短木樁施工時，其尖錐端朝下，采用液壓挖掘機將其完全壓入土層中，確保每根短木樁其下端穿過基坑坑底下方第一層軟弱下臥層，并插入第一層軟弱下臥層下方最臨近的地基承載力大于80kPa的粘性土層內的1m以下的位置，每3～5min壓入一根短木樁；

(4)短木樁全部壓入之后，開始進行長鋼樁的施工，首先通過吊車將長鋼樁吊至樁位，并對中、調直后，采用錘擊打入、震動打入、靜力壓入或震動錘擊打入中的任意一種方式將其完全壓入土層中，確保每根長鋼樁下端穿過基坑坑底下方最底層軟弱下臥層，并插入最底層軟弱下臥層下方最臨近的地基承載力大于80kPa的粘性土層內的1m以下的位置，每根樁的施工時間為2～5min；施工完成的長鋼樁與短木樁相互間隔，且相鄰長鋼樁與短木樁之間的間距為0.5-1m。

2.根據權利要求1所述的一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固方法，其特征在于在步驟(2)中所述的抗隆起穩定性驗算公式為：

q₁＝0.5γ₁H₀+γ₂D ④

q₂＝γ₁H₀+γ₂D+q ⑤

式中：K_s——抗隆起安全系數；安全等級為二級、三級的支護結構，分別不應小于1.6、1.4；

H₀——基坑深度(m)；

D——支護結構嵌固深度(m)，當擋土構件底面以下有軟弱下臥層時，

取基坑底面至軟弱下臥層頂面的土層厚度；

γ₁——基坑外擋土構件底面以上土的平均重度(kN/m³)；

γ₂——基坑內擋土構件底面以上土的平均重度(kN/m³)；

c——擋土構件底面以下土的粘聚力(kPa)；

φ——擋土構件底面以下土的內摩擦角(°)；

N_c、N_q——承載力系數；

q——地面均布荷載(kPa)；

d₁——土釘墻坡面寬度(m)；

d₂——地面均布荷載的計算寬度(m)，取d₂＝H₀。

3.根據權利要求1所述的一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固方法，其特征在于所述步驟(3)中的每根短木樁施工時：采用人工扶樁到位，

將液壓挖掘機的挖斗倒過來扣壓短木樁，先將短木樁壓入地基一定深度自穩，然后讓扶樁人走開，由挖掘機將短木樁壓到設計深度。

4.根據權利要求1所述的一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固方法，其特征在于所述步驟(4)中的每根長鋼樁施工時：采用3t吊車吊起長鋼樁，人工輔助對中、調直，先采用壓樁機壓入一定深度自穩后，讓扶樁人走開，再采用壓樁機將長鋼樁壓到設計深度。