[发明专利]主动式X形双排桩基坑支护方法

说明书

本发明公开了一种主动式X形双排桩基坑支护方法，采用以下步骤：1)沿基坑边沿内侧将前排竖直支护桩打入至桩底设计标高，将向坑内倾斜的后排支护桩打入至桩底设计标高，同时在后排支护桩的后方设置隔水帷幕；2)在每根后排支护桩的桩顶设置一台千斤顶；3)在前排竖直支护桩和后排支护桩上分别设置冠梁，采用连梁将前排竖直支护桩和后排支护桩上的冠梁连成整体；4)开挖前排竖直支护桩和后排支护桩所围土体至坑底设计标高，在开挖的过程中或开挖之前，采用千斤顶对后排支护桩施加控制膨胀力，以减小土体及桩顶位移。本发明可以在很大程度上减小桩顶位移，减小桩身弯矩，减少工程造价，增加开挖深度，减小基坑发生倾覆破坏的可能性。

技术领域

本发明涉及一种基坑支护方法，特别是一种主动式X形双排桩基坑支护方法。

背景技术

桩排支护是目前国内应用最广泛的基坑支护形式之一。桩排结构与地下连续墙相比，具有施工工艺简单、成本低、平面布置灵活等诸多优点。间隔排列的桩排式支护适用于无地下水或允许坑外降水的情况，当设置止水帷幕或与其他混合式桩组成并排连续墙体时，也可用于软弱含水地层。当基坑开挖较浅、地质条件较好、环境要求(尤其是变形要求)不高时，可以采用悬臂桩支护形式。排桩支护还可以利用锚杆进行锚固或者在基坑内加各种类型的支撑，提高排桩的支护能力。当基坑开挖面积较大、地基软弱、环境要求高时，可以采用内撑式支护。当基坑土层条件较好，达到拉锚条件，并且周边环境要求不高时，可以采用拉锚式支护。

普通的排桩支护，桩均为竖直桩，利用竖直桩进行排桩支护的缺点主要有：

第一，相同开挖深度的桩顶位移大，内力大，使桩后地面产生较大变形，危及周围环境。

第二，当桩的强度不够时容易导致护坡桩折断而使基坑失稳，并且基坑可以开挖的深度较小，开挖深度较大时很容易发生倾覆破坏，因此支护结构需要更大截面和插入深度。

在深基坑开挖的过程中，由于深基坑的卸荷导致周围土体和基坑本身的位移场和应力场出现较大的变化并且进一步的导致坑周的地表沉降、围护结构侧向变形以及基坑底土体隆起等问题，从而导致桩顶位移过大。如果对其施加主动控制，就可以减小土体及桩顶位移。

目前国内外较为先进的一种技术是“深基坑钢支撑轴力液压伺服系统”。然而，这种技术主要依靠水平支撑所施加的液压轴力来对基坑变形进行主动控制，占用空间大，造价高，不环保也不经济。

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

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种主动式X形双排桩基坑支护方法，该方法可以在很大程度上减小桩顶位移，减小桩身弯矩，减少工程造价，增加开挖深度，减小基坑发生倾覆破坏的可能性。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种主动式X形双排桩基坑支护方法，采用以下步骤：1)沿基坑边沿内侧将前排竖直支护桩打入至桩底设计标高，将向坑内倾斜的后排支护桩打入至桩底设计标高，同时在后排支护桩的后方设置隔水帷幕；2)在每根后排支护桩的桩顶设置一台千斤顶；3)在前排竖直支护桩和后排支护桩上分别设置冠梁，采用连梁将前排竖直支护桩和后排支护桩上的冠梁连成整体；4)开挖前排竖直支护桩和后排支护桩所围土体至坑底设计标高，在开挖的过程中或开挖之前，采用步骤2)中设置的千斤顶对后排支护桩施加控制膨胀力，以减小土体及桩顶位移。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

所述步骤1)，后排支护桩的倾斜角度大于0度小于等于30度。

所述步骤1)，前排竖直支护桩和后排支护桩桩底深度均为2～2.5倍基坑开挖深度。

所述步骤1)，前排竖直支护桩和后排支护桩桩间距均为2～2.5倍桩径。