[發(fā)明專利]一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建方法

在審

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• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111962520A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭剛;吳小波;周海祚;劉照朋;何曉佩;劉鑫菊;李松昊;郭知一
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 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(wù)所 12201
• 代理人: 張建中

本發(fā)明公開了一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)，包括由管樁和竹節(jié)樁交替排列構(gòu)成的排樁支護結(jié)構(gòu)；所述管樁和所述竹節(jié)樁沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置，在所述管樁和所述竹節(jié)樁的樁頂上設(shè)有冠梁；所述竹節(jié)樁，其軸線傾斜于水平面且其下部向基坑內(nèi)傾斜，其樁身外表面設(shè)有若干垂直于其軸線的環(huán)形凸起，環(huán)形凸起內(nèi)設(shè)有環(huán)形加強筋；所述管樁的軸線垂直于水平面；所述管樁的樁頂中心連線與所述竹節(jié)樁的樁頂中心連線平行或重合。本發(fā)明還公開了一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法。本發(fā)明可減小樁頂位移，增加開挖深度，降低基坑傾覆破壞可能性，可減小支護樁設(shè)計強度以降低造價。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基坑支護結(jié)構(gòu)及構(gòu)造方法，特別涉及一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

目前，隨著國家城市化進程的推進，地下大面積大長度基坑占我國基坑總面積的80％以上。但是傳統(tǒng)的支護方式存在著較大的不足和缺陷：1.對于懸臂基坑支護結(jié)構(gòu)，僅能適用于基坑開挖深度較淺，土質(zhì)條件較好的基坑工程中；2.對于內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)，雖然其可以應(yīng)用在深基坑中，但是施工復(fù)雜，施工工期長，環(huán)境污染嚴重，并且造價高。因此傾斜樁支護結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，通過將豎直懸臂支護樁向基坑內(nèi)傾斜一定角度，形成傾斜支護樁，并將傾斜支護樁與豎直支護樁交替布置，便可形成斜直交替支護結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的斜直交替支護樁均采用管樁，在軟土地基基礎(chǔ)工程中，管樁受力形式大多為摩擦基礎(chǔ)樁，而管樁樁身的混凝土強度(C60-C100)很高，但樁體的比表面積(單位混凝土體積與樁身外表面積之比)較小，因此管樁樁身外表與土壤間的作用力遠遠小于樁身強度，樁身結(jié)構(gòu)強度沒有能夠得到充分的發(fā)揮，造成了混凝土管樁承載力的很大浪費，無法充分發(fā)揮支護結(jié)構(gòu)的樁身摩擦力。而支護結(jié)構(gòu)整體支護能力主要靠直樁給予斜樁的拉力來發(fā)揮，傳統(tǒng)的管樁未能充分發(fā)揮此拉力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建方法。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)，包括由管樁和竹節(jié)樁交替排列構(gòu)成的排樁支護結(jié)構(gòu)；所述管樁和所述竹節(jié)樁沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)設(shè)置，在所述管樁和所述竹節(jié)樁的樁頂上設(shè)有冠梁；所述竹節(jié)樁，其軸線傾斜于水平面且其下部向基坑內(nèi)傾斜，其樁身外表面設(shè)有若干垂直于其軸線的環(huán)形凸起，環(huán)形凸起內(nèi)設(shè)有環(huán)形加強筋；所述管樁的軸線垂直于水平面；所述管樁的樁頂中心連線與所述竹節(jié)樁的樁頂中心連線平行或重合。

進一步地，所述管樁的軸線與所述竹節(jié)樁的軸線之間的夾角角度≤30°。

進一步地，所述管樁或所述竹節(jié)樁的樁底深度為2～2.5倍基坑開挖深度。

進一步地，所述竹節(jié)樁的環(huán)形凸起沿軸線方向間距逐漸減小。

進一步地，所述管樁樁徑為300～600mm；所述竹節(jié)樁的樁徑為300～600mm，所述竹節(jié)樁的環(huán)形凸起凸出樁身表面的高度為樁徑的10％～30％。

進一步地，所述冠梁的寬度方向邊緣超出所述管樁和所述竹節(jié)樁的樁頂邊緣，所述冠梁的高度大于等于管樁樁徑的0.6倍或竹節(jié)樁樁徑的0.6倍。

進一步地，所述冠梁的寬度方向邊緣單側(cè)超出所述管樁和所述竹節(jié)樁的樁頂邊緣的尺寸為：1/2管樁的樁徑或1/2竹節(jié)樁樁徑。

本發(fā)明還提供了一種傾斜竹節(jié)樁與豎直管樁的組合支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法，該方法包括：預(yù)制管樁和竹節(jié)樁；使竹節(jié)樁樁身外表面設(shè)有若干垂直于其軸線的環(huán)形凸起，環(huán)形凸起內(nèi)設(shè)有環(huán)形加強筋；在現(xiàn)場沿基坑邊沿內(nèi)側(cè)布設(shè)管樁和竹節(jié)樁，使管樁和竹節(jié)樁交替排列構(gòu)成排樁支護結(jié)構(gòu)；使竹節(jié)樁的軸線傾斜于水平面且其下部向基坑內(nèi)傾斜；使管樁的軸線垂直于水平面；使管樁的樁頂中心連線與竹節(jié)樁的樁頂中心連線平行或重合，管樁和竹節(jié)樁均采用跳樁施工方法，間隔1～2根樁壓入下一根預(yù)制樁；在管樁的樁頂和竹節(jié)樁的樁頂上預(yù)制冠梁。