[發明專利]零位移基坑工程施工方法及其所用的基坑支護結構

在審

• 申請號: 202010798301.9
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111749245A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 張繼紅
• 申請（專利權）人: 張繼紅
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及土木工程領域，特別是涉及基坑支護工程領域中的一種零位移基坑工程施工方法及所用的基坑支護結構，該方法主要包括以下步驟：b)在擋土構件(6)與被保護對象(4)之間置入袋子(2)；c)在袋子(2)內盛裝流體(3)；d)通過袋子(2)內的流體(3)對袋子(2)外側的土體施加應力，補償因基坑(5)施工產生的應力損失；e)通過被保護對象(4)一側土體應力損失的補償，控制被保護對象(4)的位移，本發明可對被保護對象(4)的位移進行實時控制，可減消基坑(5)施工影響，且施工造價低，質量可控，安全度、可靠度高。

技術領域

本發明涉及土木工程領域中的基坑支護工程領域。

背景技術

通過開挖基坑開發地下空間是應用最多的地下工程建造形式，地鐵隧道工程中的地鐵車站的建設通常也是通過基坑開挖施工實現，其他的頂管等地下工程的建造也涉及到基坑施工工程。在基坑施工與圍護工程中，往往遇到基坑附近有大量已建建筑物、地下管線、地鐵隧道等需要保護的建(構)筑物。特別是基坑附近分布有民宅、地鐵線、高鐵線、磁懸浮時，保護要求非常高，當遇到精密設備儀器時，有時提出了零位移的苛刻保護要求。目前，解決這些難題的主要技術手段是大幅度加強基坑圍護結構的強度與剛度，使得基坑圍護工程造價十分昂貴。基坑圍護體系是通過變形來提供承載力的，因此，不論在基坑圍護上增加多大的代價，被保護對象在基坑施工過程中伴隨產生變形與移位仍然難免。近幾年來，在被保護對象變形控制非常嚴格的地段，開始使用伺服系統以減小基坑施工引起的變形。但伺服系統最大的問題是只能在支撐位置施加集中力，難以在開挖面附近及以下地方加載，無法在支撐施工前及拆撐、換撐、降水等工況下加載。對被保護對象的變形控制能力有限。再者，對大量使用的鋼筋砼圍護結構與支撐體系，在施工及砼養護期也會伴隨產生較大的變形，這些都是現有技術無法解決的難題。

發明內容

本發明的第一個目的是提供第一種零位移基坑工程施工方法，該第一種零位移基坑工程施工方法通過在土體中施加分布應力，實時控制基坑施工過程伴隨的被保護對象的位移(包括水平位移與豎向位移)，對基坑施工伴隨的土體應力釋放實時補償，可消除基坑工程施工對被保護對象的影響。

該第一種零位移基坑工程施工方法包括以下步驟：

a)確定基坑開挖面與被保護對象的位置；

b)在基坑開挖面與被保護對象之間置入具備盛裝流體功能的袋子；

c)在袋子內盛裝流體；

d)通過袋子內的流體對袋子外側的土體施加應力，補償被保護對象一側土體因基坑工程施工產生的應力損失；

e)通過被保護對象一側土體應力損失的補償，控制被保護對象的位移。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，上述步驟b)、步驟c)與步驟d)中所述的流體，可以是液體、氣體或膠體中的一種或幾種組合。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，可在上述步驟b)中，在基坑開挖面與被保護對象之間設置一條或多條入土深度相同或不同的袋子。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，可在上述步驟b)中，在同一平面位置，不同的深度設置一條或兩條或多條袋子。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，可在上述步驟b)中，設置一條或兩條或多條袋子，并使袋子與地表連通。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，可在上述步驟c)中，向袋子內裝入固體。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，可在上述步驟c)中，向袋子內裝入顆粒狀固體，可以通過重力作用、振動作用或流體流動作用中的一種或幾種組合，使顆粒狀固體以滿足需要的密實度充填袋子。

在上述的第一種零位移基坑工程施工方法中，在上述步驟d)中，將袋子密封并充入流體，通過對袋子內的流體加壓對袋子外側的土體增加應力。