[发明专利]型钢水泥土桩＋易破除锚杆＋自动监测预警的深基坑支护方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及基坑支护术领域，尤其涉及一种型钢水泥土桩＋易破除锚杆＋自动监测预警的深基坑支护方法，同时还涉及一种型钢水泥土桩＋易破除锚杆＋自动监测预警的深基坑支护系统。

背景技术

随着高层建筑的发展及城市地下空间的开发利用，基坑工程越来越多。基坑支护工程是一项关系到很多建筑工程的施工进度、安全的重要措施。完成复杂地质条件下的深大基坑往往要付出非常高昂代价和很长的时间，是“最难啃的骨头”之一。基坑支护又是一项临时性的措施工程，地下室完成后回填，支护的使命也就随之完成。但这短暂过程往往伴随大量埋藏于地下的永久障碍（如钻孔桩的钢筋混凝土、锚杆的钢筋钢绞线等），对未来可持续发展带来隐患。我国一些地区则更是做出基坑支护结构不能超出用地红线的硬性规定，直接限制了普通钢材、锚杆（索）的应用。随着国家对环境保护及资源节省的要求越来越高，实现基坑支护工程施工的绿色环保是大势所趋。

现有专利对型钢用于基坑支护的技术有所涉及。例如：

1、秦浩发明的一种深基坑内置型钢可拔式无筋灌注桩（ZL：CN201410007380），包括型钢和素混凝土，型钢可回收并重复利用，同时提高施工效率。不足之处在于采用素混凝土作为桩内回填料，其强度较高，在周边土体内遗留形成废弃混凝土，影响后续地下工程建设。

2、何世鸣发明的一种长螺旋旋喷搅拌水泥土型钢桩基坑止水支护方法（ZL：CN201210509637），利用长螺旋钻头成孔，就地旋喷搅拌原状土层与水泥浆，随后插入型钢等形成具有一定强度及抗渗能力的水泥土型钢桩桩体。优点是能在一般土层中施工形成闭合连续的较高强度的桩墙体，型钢、锚杆或内支撑可回收重复利用。缺点在于成桩方法仅限应用于软硬适中的地层，对于流塑状软土、坚硬的粘土或砂砾地层以及风化岩层等均不适应。

3、何世鸣发明的人工挖孔水泥土型钢桩基坑支护方法（ZL：CN201210509644），即采用人工挖出圆柱形桩孔，吊入型钢后灌入水泥土浆液形成水泥土型钢桩，桩顶设置连梁，基坑较深时采用内支撑或可拆式锚杆进行复合支护，开挖时在基坑侧面挂网喷射混凝土。本发明的优点是适应北方地区较硬土层，型钢可回收，降价了成本。不足之处是人工挖孔方式不适应有地下水的情况，并且在部分省区已被禁止；另外采用向孔内灌入水泥土浆液的方法不利于施工效率的提升。

玻璃纤维锚杆（或玻璃钢锚杆）是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型加固材料,具有强度高、质量轻、抗冲击等良好力学性能和耐腐蚀性能，其技术已趋于成熟。目前已成功应用于煤矿巷道、半煤岩巷道支护，边坡支护，岩面锚护等多个领域，但目前未检索到玻璃纤维锚杆应用于基坑支护工程的专利公开信息。其原因可能与玻璃纤维锚杆应用于基坑支护时缺乏行之有效的信息反馈方法与手段有关，造成这种新技术目前在基坑支护工程的应用非常谨慎。

监测是保证基坑及周边环境安全的必要手段。李仁民发明的一种基坑无线监测报警装置及其监测方法（ZL：CN201010580674）涉及基坑工程无线自动监测报警系统的技术领域，但其监测预警没有具体的方法或软件处理系统。其他如李思鼎发明的无线式基坑自动监测系统（ZL：CN201420426854），肖金球发明的深基坑综合参数的无线监测预警系统（ZL：CN201410318451），都侧重于无线传输方式的改进，而对于关键监测参数的低成本获取方法及数据处理与预警反馈很少涉及。另外，由于锚杆是保证基坑安全的关键可调因素，现有的专利对锚杆的动态调整信息化没有重点关注。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，是在于提供了一种型钢水泥土桩＋易破除锚杆＋自动监测预警的深基坑支护方法，该方法能重复利用大量钢材，大大降价工程造价，避免残留难破除的废弃混凝土；实现基坑安全的实时监测与预警，确保施工过程的安全，实现基于锚杆即时监测与动态调整的信息化施工；成孔方法能适用于多种复杂地层。

本发明的另一个目的是在于提供了一种型钢水泥土桩＋易破除锚杆＋自动监测预警的深基坑支护系统，结构简单，施工方便，工序衔接简单，尤其适合于较深、较大、周边环境复杂、安全性要求很高的基坑工程支护。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

为此，本发明提出的方法和系统，综合水泥土可回收型钢支护和易破除锚杆的优点，改进成孔方法以扩大方法的适用地层，同时加入实时监测与预警平台，可以显著提高基坑的安全性，明显降低施工成本，减少对环境的影响，从而产生良好的经济和社会效益。