[发明专利]软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护方法

权利要求书

1.一种软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护设计、施工方法，其特征在于：所述支护方法包括如下步骤：

步骤一：复杂基础平面、空间环境分析、归并建立三层阶梯式支护模型；

步骤二：地基土质工程参数及支护案例调查，建立支护结构计算模型；

步骤三：阶梯式支护结构组合验算、调整；

步骤四：支护结构施工及基坑土体加固施工；

步骤五：分层分块土方开挖、分块分层结构施工。

2.根据权利要求1所述的软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护设方法，其特征在于：所述步骤一包括对地下基础结构平面、标高变化、周边建(构)筑物、管线的平面位置及埋深进行图纸放样；将基坑不同深度归并成浅、中、深三种支护深度，即开挖深度，分别为4～6m、8～10m、12～15m，在深度方向形成三层阶梯式支护模型；按照土方开挖及基础施工顺序，将不规则基坑分成若干分区，建立起支护结构的初步空间模型；同时对保护对象重要程度、基坑重要程度进行评估，确定基坑等级，基坑变形控制要求。

3.根据权利要求1所述的软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护方法，其特征在于：所述步骤二包括对软基土渗透系数、土工性能进行调研，对地勘报告中原始数据进行判断、选取；对用于地基加固的水泥搅拌桩进行原位试桩、试验，确定加固后土工参数及土体改良的可靠度；和对当地相似软土地质质条件下支护案例进行调查分析：

a对于地基含水率40～90％，渗透系数＞1.0×10^-5cm/s，可考虑利用井点进行疏干降水，根据地勘报告及相应计算、试验获取相对准确的加固后土工参数；

b对地基含水率40～90％，渗透系数1.0×10^-7cm/s，天然孔隙比e＞1.5，压缩系数α＞1.0Mpa^-1，无法常规降水且土质软弱，需对地基土进行改良加固，可选用深层水泥搅拌桩加固，并进行原位试桩、试验，确定水泥搅拌桩工艺参数，推算加固土体养护周期，与整体施工部署顺序、工期进行协同调整，确定预期的加固后土工参数； 

c充分调查当地近似地质条件，确定支护结构参数及加固改良土体抗力等经验参数。

d确定三层阶梯式支护结构布局、深度、支撑形式，确定土体加固范围、基底加固厚度、加固排桩形式，建立阶梯式支护结构计算模型；-12m～-15m范围坑中坑支护采用深层水泥搅拌桩内套设钻孔灌注桩排桩支护，冠梁支撑或钢支撑，形成稳定内核；-8m～-10m左右范围中层坑，面积较大，采用钢板桩+内支撑或SMW工法桩+内支撑支护，形成了稳定可靠的中层支撑体系；-5m以上选用水泥搅拌桩重力式挡墙，作为阶梯式外围支护结构，形成稳固的无内撑支护体系。

4.根据权利要求1所述的软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护方法，其特征在于：所述步骤三包括对基坑建构模型进行验算、调整，依据开挖工况对基坑浅、中、深支护墙进行单元计算、调整；基坑对阶梯式组合支护体系进行整体验算，包括体系整体刚度、抗倾覆稳定、基坑隆起、支护变形进行验算并调整：

a根据步骤二建立的阶梯式支护模型，对每道支护结构进行内力及变形单元计算、整体计算，调整支护截面、入土深度、内支撑设置，直至满足基坑稳定及变形控制要求为止；

b协同基坑开挖及基础结构施工部署要求、开挖工况可预见性土体变形数值，完善基坑支护结构、支撑结构平面布置及构造措施，修正并完善主被动土区土体加固范围及形式。

5.根据权利要求1所述的软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护方法，其特征在于：所述步骤四包括阶梯式支护结构施工顺序为：外层及内层支护结构施工；土体加固施工；中层支护结构施工；养护；部分土方浅层土方开挖；完善中间层支护结构体系；包括深层水泥搅拌桩与钻孔灌注桩施工衔接顺序，加固水泥搅拌桩排桩模式及施工优化顺序。

6.根据权利要求1所述的软土地基复杂深基坑阶梯式组合支护方法，其特征在于：所述步骤五包括深基坑土方分块对称开挖、设备基础结构跳仓块施工、信息化监测技术；合理组织工序、控制施工时间，利用基坑开挖的时 空效益，同时辅助相应的预控措施，有效控制基坑的稳定及变形。