[发明专利]基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法

说明书

技术领域

本发明涉及基坑开挖施工领域，尤其是指一种基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法。

背景技术

基坑工程具有工程量大、技术难度高、不可预见因素多的特点，基坑支护的安全可靠性不仅影响基坑工程本身，而且往往会影响基坑的周边环境。正因为如此，基坑支护方案必须结合周边环境情况进行选择；另一方面，基坑支护虽然是临时结构，但其费用很高，对工程总造价的影响不容忽视。因此，如何选择既能保护环境又经济合理的基坑支护形式，具有十分重要的现实意义。

基坑面积大、形状不规则、周边环境复杂的单层地下结构施工，基坑支护可选方案较多。支护结构包括钻孔灌注桩支护、复合土钉支护、SMW工法支护、水泥搅拌桩重力式挡土墙等；支撑形式有混凝土水平支撑、钢管斜撑及预应力锚杆等。基坑支护方案的优选对周边环境安全、施工技术和经济投入的影响都非常巨大。

通常基坑开挖后支护桩的支护方法，是在开挖后的基坑底面上先施工混凝土底板，然后在混凝土底板上施工换撑板，并在换撑板与支护桩之间施工加固梁，待换撑板与加固梁达到设计强度后，最后拆除斜抛撑。但是，这样的施工方法需要进行多次的混凝土施工，比较繁琐而且工期较长。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法，包括：

在待开挖的基坑四周施工支护桩；

土体放坡开挖，形成基坑的中心岛区域以及位于所述中心岛区域与所述支护桩之间的边坡区域；

在所述中心岛区域内施工中心混凝土底板；

开挖所述边坡区域内的土方至与所述中心岛区域齐平；

计算L型换撑板的竖直段的高度与宽度，根据计算得到的所述L型换撑板的竖直段的高度与宽度，在开挖后的所述边坡区域的底面上浇筑形成所述L型换撑板，使得所述L型换撑板的水平段抵撑于所述中心混凝土底板，所述L型换撑板的竖直段抵撑于所述支护桩。

本发明基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法，通过在开挖后的边坡区域内施工L型换撑板，将L型换撑板的水平段与中心混凝土底板相连接，将L型换撑板的竖直段与支护桩相连接，达到一次施工的目的，避免了多次进行混凝土施工。通过对L型换撑板的竖直段的高度和宽度的计算，可以保证L型换撑板支设后满足基坑稳定要求，后期L形换撑板联合支护桩共同形成基坑水土压力的围挡，具有受力形式简单，节约工期等优点。

本发明基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法的进一步改进在于，计算所述L型换撑板的竖直段的高度，包括：

计算单个所述支护桩的最大抗弯能力；

计算单个所述支护桩承受的土压力引起的弯矩；

根据单个所述支护桩承受的土压力引起的弯矩不大于单个所述支护桩的最大抗弯能力，计算得到所述L型换撑板的竖直段的高度。

本发明基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法的进一步改进在于，计算单个所述支护桩的最大抗弯能力，包括：

将所述支护桩设置为圆柱形桩，利用公式W_D＝πD³/32，计算单个所述支护桩的截面抵抗矩系数W_D，式中D为所述支护桩的直径；

利用公式M_D＝f_cW_D，计算单个所述支护桩的最大抗弯能力M_D，式中f_c为所述L型换撑板的混凝土设计强度。

本发明基坑开挖工程的L型换撑板的支设方法的进一步改进在于，计算单个所述支护桩承受的土压力引起的弯矩，包括：

利用公式γ＝(γ₁h₁+γ₂h₂+...γ_ih_i)/(γ₁+γ₂+...γ_i)，计算所述基坑上的土体的加权平均重度值γ，式中h_i为所述基坑上第i层土层的厚度，γ_i为所述基坑上第i层土层的重度；

利用公式K₀＝(K₁h₁+K₂h₂+...K_ih_i)/(h₁+h₂+...h_i)，计算所述基坑上的土体的静止土压力系数K₀，式中K_i为所述基坑上第i层土层的静止土压力系数；