[发明专利]一种桩锚支护基坑增深加固支护结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种桩锚支护基坑增深加固支护结构及其施工方法，该加固支护结构包括原桩锚支护体系中的原支护桩（1）、腰梁（3）和原预应力锚索，以及新增长支护桩（2）、新增预应力锚索（4）和新设冠梁（5）；新增长支护桩（2）在原支护桩（1）桩间布设，新增长支护桩（2）贯穿整个基坑新的开挖深度，其顶部与原支护桩（1）的顶部平齐并通过新设冠梁（5）浇筑连接为一体；新增预应力锚索（4）在新旧两种桩的桩间分布且其外端固定在腰梁（3）上。本发明采用“原支护桩桩间插入长支护桩＋预应力锚索”的加固方式，通过腰梁、锚索、新设冠梁的连接，与原支护结构形成统一整体，能够有效增大围护结构的整体刚度和协同变形能力，加强围护结构承载力。

技术领域

本发明涉及基坑工程支护加固技术领域，尤其涉及一种桩锚支护基坑增深加固支护结构及其施工方法。

背景技术

随着经济与城市化的快速发展，可供建筑用地越来越少，为满足人们生活、工作空间的各种需求，城市地下空间的利用和开发成为越来越多人关注的热点。基坑开挖规模与深度越来越大，随之而来的是基坑支护的难度与周边环境的复杂情况的增加。当基坑支护结构本已或将要施工完成，但是由于设计规划的修改，例如地下室增层设计等，致使基坑需在原设计基础上增深开挖。

而基坑增深开挖引起的基坑内力值会超过最初基坑支护方案的内力值设计值，必将导致原有基坑支护设计不能满足支护强度要求，对于基坑的整体安全稳定性影响巨大。这就使得现有基坑面临两种选择：一种是放弃现有基坑重新进行支护设计，再或者在原有支护基础上进行设计加强。对于建设单位来说，基坑安全和经济效益是主要考虑的方面。显然，现有基坑支护结构如果废弃，将会造成大量资源浪费，加大工程成本，但是如果能利用已有基坑支护结构进行设计加强，与此同时，合理设计改造，减小造价成本，必然为工程取得良好效益。因此，在原有支护结构上进行支护结构的设计加强并保证施工过程中基坑安全与稳定，具有重要价值。

在现有技术中，针对原支护方式为桩锚支护的基坑全部增深开挖后的支护结构加固方式，主要为锚索增层加固方式，即：当原设计中支护桩与预应力锚索在施工完毕后，再在合适位置增设一层预应力锚索的加固方法。其中，传统桩锚支护体系主要包含：支护桩、锚索、腰梁、冠梁等。支护桩竖直打入基坑侧壁土层；冠梁与支护桩在桩顶处浇筑在一起；预应力锚索穿过腰梁打入土层，腰梁沿基坑侧壁设置，使锚索与支护桩、冠梁形成可以协同变形的整体。

上述锚索增层加固方式虽然可以在一定程度上弥补由于基坑加深开挖造成的原支护桩嵌固深度不足而带来的原支护体系载力不足的情况，但是其有以下几个方面缺点：

（1）增设锚索的作用在于加强支护桩桩身与坑壁土体的连接强度，通过支护桩来间接限制坑壁土体的位移，可以减少支护桩底部嵌固端的位移过大，弥补其承载力减弱的问题，但仍未在根本上解决原支护桩嵌固深度不足的问题，在某些工况中，比如当基坑加深开挖深度较大、基坑侧向土压力较大时，此种加固方法很容易失效，给施工造成极大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加固效果更好的桩锚支护基坑增深加固支护结构及其施工方法，以解决桩锚支护体系由于基坑增深开挖导致的支护强度不足的问题。

为解决上述问题，本发明所述的一种桩锚支护基坑增深加固支护结构，包括原桩锚支护体系中的原支护桩、设在所述原支护桩上的腰梁和外端固定在所述腰梁上的原预应力锚索，以及新增长支护桩、新增预应力锚索和新设冠梁；所述新增长支护桩在所述原支护桩桩间布设且两者保持在同一平面，所述新增长支护桩贯穿整个基坑新的开挖深度，其顶部与所述原支护桩的顶部平齐并通过所述新设冠梁浇筑连接为一体；所述新增预应力锚索在所述原支护桩和所述新增长支护桩两种桩的桩间分布且其外端固定在所述腰梁上。

优选的，所述新增长支护桩的桩径等于或者大于所述原支护桩的桩径。

优选的，所述新增长支护桩间隔一根或者两根或者更多所述原支护桩布设。