[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

本發明提供一種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。所述方法適用于深度不超過5m的基坑，其基坑底部存在軟弱下臥層。所述方法采用短木樁與長鋼樁間隔布置的方式進行基底軟弱下臥層的加固，短木樁加固第一層軟弱下臥層，長鋼樁加固其余一層或多層軟弱下臥層；所述短木樁、長鋼樁均完全插入基坑坑底，其下端穿過待加固軟弱下臥層后嵌入最鄰近待加固軟弱下臥層的好土層內，且短木樁和長鋼樁底端所嵌入的好土層的地基承載力大于80kPa。本發明既能夠提高基坑抗隆起穩定性，有效的解決基坑坑底隆起的防治問題，又不需要大面積土方開挖，避免了遭受不良天氣的影響，且施工方便高效，施工工期較短，工程造價低，值得推廣應用。

技術領域

本發明涉及軟土地區基坑、邊坡加固領域，具體涉及一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固架構及加固方法。

技術背景

由于地質成因，如歷史湖泊、河道的沉積等；或由于建設工程基礎位置的選擇，使基底位置可能落在具有軟弱下臥層的硬殼層上；或者在軟土地區進行基坑開挖時，容易發生圍護結構側移和基坑坑底隆起，所以必須要考慮基坑穩定問題的，其中基坑隆起穩定驗算是很關鍵的環節。

在處理軟土基坑開挖、基底存在軟弱下臥層、基坑搶險時，常會用到鋼筋樁、混凝土樁、砂樁、石灰樁、化學灌漿或堆載預壓等方法，其中以松木樁和杉木樁最為常用。松木本身含有豐富的松脂，這些松脂能夠很好地防止地下水和細菌對其腐蝕，適宜在地下水位以下工作，特別適合南方淤泥質土軟弱地基的處理，在深基坑支護中控制邊坡位移起了很大作用，彌補了土釘墻在淤泥土層中工作的不利情況。松木樁在土體中具有良好的抗彎性能，在基坑邊坡中部按照一定的長度及合理的間距打入松木樁形成一道擋土屏障，可以有效地減小土體側壓力，以達到保持邊坡穩定的目的。

事實上，在基坑支護的工程實踐中，對于深度3m～5m的基坑，大量應用松木樁+土釘(錨桿)作為圍護體。通常會用到兩種規格的木樁，一種是4m～6m長、直徑150mm～200mm的短木樁，每根價格20元，比較常見；另一種是9m長的木樁，較為少見。木樁在圍護體中起到以下作用(1)擋土作用；(2)承受水平壓力；(3)防止基坑整體破壞；(4)減小坑壁位移；(5)防止坑底隆起。當設置木樁后，坑壁土體的自重一方面可通過木樁向下傳遞，同時木樁也阻斷了土體運動的通道，對坑底隆起起到了很好的抵抗作用，同時也減小了地表沉降，增加了坑壁的穩定。然而對于基坑底面以下存在多層軟弱下臥層的情況，單純使用鋼樁、攪拌樁、灌注樁進行加固，就存在施工不便、速度緩慢、造價偏高的問題。

長短樁支護體系是一種安全、可靠的支護體系。在微風化巖層埋深較淺、起伏較大的地層有著節省工期、降低施工難度等優勢，已在地鐵、建筑、工業等基坑中廣泛應用，并且被研發用來處理一些特殊的斷樁，取得了良好的經濟效益。在長短樁基坑支護體系中，懸臂不等長基坑支護樁協同工作的機理為：主要由長樁起嵌固與抗傾覆作用，最終承載土壓力；短樁只是起到擋土和傳遞土壓力的作用。一般而言，長短樁基坑支護體系中，短樁的最大彎矩比傳統等長樁支護體系里的長樁小，而長樁的最大彎矩比傳統等長樁支護體系里的長樁大了近一倍?；拥恼w穩定性由長樁控制，短樁滿足抗彎要求，因此長短樁的施工方法充分發揮了土體的抗剪作用，對變形控制要求不高的軟土基坑，具有很好的實用性。總體而言，長短樁支護體系與傳統等長樁支護體系相比，在支護能力上并無顯著差異，但是長短樁支護體系總體上可以減少工程量，并且能夠取得顯著的經濟效益。

發明內容

本發明根據現有技術的不足提供一種用于預防和治理基坑坑底隆起的長短樁加固架構及加固方法，該方法針對基坑底面以下的軟弱下臥層有兩層或兩層以上時，在坡腳打入間隔布設的長短樁，用短木樁加固第一層軟弱下臥層(即淺層軟弱下臥層)，用長鋼樁加固第二層以及第二層以下的軟弱下臥層(即深層軟弱下臥層)，從而達到提高基坑抗隆起穩定性的目的，本發明利用長短樁的共同作用，既能夠提高基坑抗隆起穩定性，使之達到規范要求，又不需要大面積土方開挖，避免了遭受不良天氣的影響，能加快施工進度，減少工程投資。