[发明专利]一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程领域，更具体的说，是涉及一种适用于软土地区大面积深基坑的支护方法。

背景技术

随着我国现代化城市建设进度的加快，大型综合多功能建筑群不断涌现，与之相配套的基坑面积也愈来愈大，越来越深。尤其在沿海软土地区，这些大面积基坑给地下工程建设提出了很大的挑战。

第一，当基坑开挖面积达4至9万平方米时，设置一道或多道水平内支撑，虽可较好地控制基坑开挖引起的支护结构和周围土体的变形，但也存在着造价高、工期长、支撑拆除后产生大量固体废弃物排放等问题。（一道钢筋混凝土水平支撑的工程量可达数千立方米，造价可达数百万元甚至上千万元。）

第二，对于采用大直径环梁支护的基坑，环梁受力应均匀，因此要求基坑均匀，从而使基坑难以根据实际工程需要进行分区开挖。但是，大面积基坑中分布有多幢高层建筑时，往往高层建筑的施工工期是最重要的，需要分区开挖施工。

第三，虽然一般的悬臂支护可以减小水平支撑，但随着基坑深度的增大，尤其在软土地区，单纯的悬臂支护手段无法满足变形、安全与稳定的要求。例如，在软土地区，重力式水泥土墙支护适用于挖深约6m以内基坑，双排桩适用于挖深约10m以内基坑，单排桩结合反压土适用于约挖深8m以内的基坑工程。

因此，研发一种适用于软土地区超深、超大基坑，同时经济、快速、节能、安全的支护方法是目前市场发展的迫切需求。

发明内容

本发明要解决的是常规悬臂型支护无法满足软土地区深基坑变形和稳定要求的技术问题，提供一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护方法，该方法能够减少软土地区大面积深基坑支护体系的内支撑，实现基坑快速开挖、分区开挖。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）沿基坑边沿外侧设置重力式水泥土墙，形成一级支护；

（2）沿基坑边沿内侧设置单排支护桩，形成二级支护，所述单排支护桩与所述重力式水泥土墙保持等距且距离为4～6m，所述单排支护桩的桩顶低于所述重力式水泥土墙墙顶；

（3）开挖所述重力式水泥土墙所围土体至所述单排支护桩桩顶标高，形成一级开挖；

（4）开挖所述单排支护桩所围土体至坑底设计标高，保留所述单排支护桩和所述重力式水泥土墙之间土体，形成二级开挖；

（5）施工中部主体结构，预留与边部主体结构连接构造；

（6）所述中部主体结构与所述重力式水泥土墙间设置临时钢管支撑，去除坑底设计标高以上单排支护桩及土体；

（7）完成边部主体结构并与所述中部主体结构连接，并拆除临时支撑。

步骤（1）中形成一级支护的所述重力式水泥土墙为栅格式布置，由双头直径700mm水泥搅拌桩搭接200mm形成，墙体宽度为基坑开挖深度的0.5～0.7倍，深度为基坑开挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墙的墙顶位于地面标高处。

步骤（2）中形成二级支护的所述单排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700～900mm，桩距为900～1200mm，桩顶标高位于地面以下1/3～2/3的开挖深度，桩长为基坑开挖深度的1～1.5倍。

步骤（3）中的一级开挖完成后，所述单排支护桩桩顶设置顶圈梁，其梁高为500～1000m，其梁宽大于所述单排支护桩直径200～250mm。

步骤（6）中的所述临时支撑在所述重力式水泥土墙端略高于所述中部主体结构端，倾斜角度为4～10度。

步骤（6）中的所述临时钢管支撑与所述中部主体结构在楼板处连接，该楼板连接处设预埋件和局部加强配筋；所述临时钢管支撑与所述重力式水泥土墙通过围檩连接。

本发明采用的技术方案主要选择重力式水泥土墙和单排桩相结合的悬臂支护，大大减少了水平内支撑，便于施工，免除了相应的拆撑工序及固体废弃物排放。基坑分级开挖，分级支护，每级开挖深度要小于总开挖深度，提高了基坑的稳定性，减小了变形；重力式水泥土墙作为一级支护，以其重力维持在水土压力下的稳定；单排桩作为二级支护，主要以其抗弯能力抵抗水土压力。本发明将二者结合，使重力式水泥土墙和单排桩相共同作用，单排桩位于重力式水泥土墙被动区，比规被动区土体或反压土具有更高的强度和刚度，提高了支护体系的工作性能。

本发明的有益效果是：

（一）本发明采用分级开挖基坑，分级支护，重力式水泥土墙作为一级支护，单排桩作为二级支护，每级开挖深度要小于总开挖深度，提高了基坑的稳定性，减小了变形，降低了风险。