[发明专利]基于水平锚索及反力桩的锚拉式支护体系及其施工方法

说明书

本发明属于基坑工程技术领域，公开了一种基于水平锚索及反力桩的锚拉式支护体系及其施工方法，支护体系由支护桩、反力桩、支护桩冠梁、反力桩冠梁和水平锚索组成，在基坑边壁施工支护桩，支护桩顶部浇筑支护桩冠梁；在基坑外侧土体施工反力桩，反力桩顶部浇筑反力桩冠梁；支护桩与反力桩通过贯穿支护桩冠梁和反力桩冠梁的水平锚索连接成整体。本发明能够提高单排支护桩的刚度和抗倾覆性，有效控制基坑的变形，改善了传统悬臂桩结构整体刚度较弱、难以满足变形控制要求的不足；同时采用水平拉索解决了基坑周边地下管线复杂、用地受限，无法采用常规斜向锚索带来的技术难题，为市政基坑支护结构提供新的思路和新的方法。

技术领域

本发明属于基坑工程技术领域，具体的说，是涉及一种锚拉式支护体系及其施工方法。

背景技术

随着我国城市建设的飞速发展，建设用地日益紧张，越来越多的基坑工程不断出现，选择合理的基坑支护结构保证基坑安全成为工程实践中亟待解决的焦点问题。在市政工程中，基坑支护通常受地质条件、用地范围、周边建筑以及地下管线等多种因素制约。

常规的基坑支护结构包括内支撑式、悬臂式和锚拉式。内支撑式结构因为存在内部支撑施工复杂，施工质量难以保障，不利于大规模机械化开挖，施工工期较长。悬臂式结构整体刚度较弱，基坑开挖过程中悬臂桩桩顶位移较大，难以满足支护结构水平变形的控制要求。锚拉式结构为保证锚固段注浆效果，通常采用斜向锚索且锚固于基坑外侧的土体中，因此锚索锚固段长度较长，而市政基坑受用地范围、周边建筑等影响，锚索锚固段长度不足，无法满足基坑安全的需求，同时基坑周边管线复杂，斜向锚索增加了施工难度，或者锚拉式支护形式无法施行。另外，传统锚索施工需先在土体中成孔，然后再插入锚索，最后再锚孔中注浆锚固，成孔过程中存在塌孔等风险，注浆过程中也容易发生注浆质量等问题，总体来讲锚索施工为隐蔽工程其质量较难控制。因此，亟需一种新的支护体系解决类似工程技术问题。

发明内容

本发明旨在解决内支撑式结构施工复杂、悬臂式结构桩顶变形难以控制和锚拉式结构锚索锚固长度不足或难以实施等技术问题，提供了一种基于水平锚索及反力桩的锚拉式支护体系及其施工方法，该体系能够增强支护结构整体刚度和稳定性、保证支护结构和周边建筑安全以及减小对地下管线影响，同时其施工方法具有难度低、工期短、成本低等优点。

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：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于水平锚索及反力桩的锚拉式支护体系，包括并行排列在基坑边壁的支护桩，所述支护桩的桩底嵌固于基坑底部土体，所述支护桩的桩顶设置有支护桩冠梁；基坑外侧土体中并行排列有反力桩，所述反力桩位于地下管线后方且与所述支护桩成排平行布置，所述反力桩的桩顶设置有反力桩冠梁；所述支护桩冠梁和所述反力桩冠梁均位于地面以上，所述支护桩冠梁和所述反力桩冠梁之间连接有水平锚索。

进一步地，紧靠在所述支护桩外侧设置有水泥搅拌桩，相邻水泥搅拌桩之间相互咬合。

进一步地，所述支护桩和所述反力桩均为间隔均匀布置。

进一步地，所述反力桩的桩身全部嵌固在基坑外侧土体中。

进一步地，基坑同侧边壁的所述反力桩与所述支护桩一一对应布置或间隔对应布置。

进一步地，所述水平锚索与所述支护桩冠梁和所述反力桩冠梁均相垂直。

进一步地，所述水平锚索包括钢管、波纹管、钢绞线、锚具；所述钢管预埋在所述支护桩冠梁和所述反力桩冠梁内形成锚孔，所述波纹管设置在所述支护桩冠梁的锚孔和所述反力桩冠梁的锚孔之间，所述钢绞线贯穿于所述波纹管，所述钢绞线两端分别由所述反力桩冠梁的锚孔和所述支护桩冠梁的锚孔穿出并通过所述锚具锁定。

更进一步地，所述锚具和所述反力桩冠梁或所述支护桩冠梁之间设置有承压垫板。

根据本发明的另一个方面，提供了一种所述锚拉式支护体系的施工方法，按照如下步骤进行：