一种协同整体式地基基础与围护结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种地基基础与围护结构共同工作的结构体系。

背景技术：

随着社会的发展，城市化进程的加快，人们对宝贵的地下空间资源开发利用越来越多，地下室的层数也逐渐增加，接踵而来的问题也随之出现。由于一般基坑围护结构施工完成后，主体结构与围护结构之间回填砂石或土，而一般砂石或土与主体结构及基坑围护结构之间的摩擦力较小，导致三者之间共同作用不明显，大大浪费了围护结构的作用，同时地下室主体结构受到地下水作用或受到上部荷载的作用，也容易产生上浮或沉降；同时，由于基坑围护结构的加固结构一般都伸出地下室围护结构以外很长距离，当主体结构完成后，此部分加强结构即完成作用，丢弃到土壤中不但造成材料的浪费，同时还对建筑物周边的设施造成一定的影响，如周边若为道路，则可能对后期管线的迁改、施做等造成较大范围的影响，若为空地，则有可能对后期旁边范围的继续开发造成很大影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种围护结构与地基基础主体结构协同作用的受力结构体系，即：协同整体式地基基础与围护结构，其施工工序简单，对施工周边范围造成影响也较小，围护结构的临时材料能够重复回收利用，减少材料的浪费，且能够使地基基础主体结构本身的受力性能增强，所述协同整体式地基基础与围护结构的技术方案是这样实现的：

一种协同整体式地基基础与围护结构，包括围护结构，地基基础，支撑连结体系，回填土区域等结构部位；所述围护结构由钻孔桩、桩间止水帷幕及可回收锚索组成，所述钻孔桩内侧设置有腰梁结构，所述腰梁结构与所述地下室主体结构各层楼板高度位置相匹配对应，使得设置在腰梁结构与地下室主体结构各层楼板之间的所述底板支撑连梁、中间层楼板支撑连梁、顶板支撑连梁均为水平布置；所述腰梁结构上还固定设置有围护结构锚索，所述锚索为可回收锚索；所述地基基础包括地下室主体结构及地下桩基结构，所述地下室主体结构由地下室侧墙、地下室底板、地下室中间层楼板、地下室顶板、地下室框架柱等结构部位组成；所述地下桩基结构为设置在地下室底板以下的预制混凝土管桩结构；所述围护结构与地下室主体结构之间形成的“回”型围闭空间为回填区域；所述围护结构与地下室主体结构通过支撑连结体系连接；所述支撑连结体系包括底板支撑连梁、中间层楼板支撑连梁、顶板支撑连梁、支撑连结斜板；所述支撑连结斜板内侧与地下室侧墙连接，支撑连结斜板外侧与围护结构连接，所述支撑连结斜板与地下室侧墙及围护结构的连接交合处，均设置斜腰梁结构；所述支撑连结斜板的上部，其相邻上一层中间层楼板支撑连梁或顶板支撑连梁的位置均下移设置在斜腰梁结构对应高度位置。

进一步地，所述回填区域分为素混凝土回填区域，支撑连结斜板区域，砂土回填区域；所述素混凝土回填区域为底板支撑连梁高度位置以下的回填区域；所述砂土回填区域为地面以下，底板支撑连梁高度位置以上，再除去支撑连结斜板区域的剩余回填区域。

进一步地，所述支撑连结斜板区域，应包括下端起步支撑连接平板段，支撑连结斜板，上端到达支撑连接平板段；所述下端起步支撑连接平板段与对应高度位置的地下室底板或地下室中间层楼板连通对接，所述上端到达支撑连接平板段与对应高度位置的地下室中间层楼板或地下室顶板或室外地面道路连通对接；在所述下端起步支撑连接平板段或上端到达支撑连接平板段与地下室底板或地下室中间层楼板或地下室顶板的对接连通位置处，所述地下室侧墙上开设有相应规格的门洞洞口。

进一步地，所述支撑连结斜板区域可作为地下室相邻上、下两层，或地下室负一层与地面首层或室外地面道路的连通道路；整个地下室主体结构的各层室内空间，均可通过支撑连结斜板区域与地下室相邻上、下楼层室内空间，或者地面首层或室外地面道路进行连通对接；进而有效提升了地下室主体结构内各层室内空间作为停车场或其他用途的实际使用效率。

进一步地，所述底板支撑连梁为素混凝土梁构件，所述中间层楼板支撑连梁及顶板支撑连梁均为钢筋混凝土梁构件。

一种协同整体式地基基础与围护结构的施工方法，其施工工序主要如下：

(1)首先施做基坑围护结构，即钻孔桩及桩间止水帷幕；

(2)边开挖土方边施做钻孔桩内侧腰梁结构及可回收锚索结构，直至挖到基坑底部；

(3)施做地下桩基结构、地下室底板及周边底板支撑连梁；

(4)对支撑连结斜板区域以下的素混凝土区域采用素混凝土集料进行回填施工；

(5)施做地下室侧墙及地下室框架柱，待施工到地下室底板以上的上一层地下室中间层楼板时，施做周边的中间层楼板支撑连梁以及支撑连结斜板，以及下端起步支撑连接平板段和上端到达支撑连接平板段；拆除可回收锚索相应的可回收部件结构并回收，继续按此方法施工上一层结构直至地下室顶板；

(6)采用素混凝土集料回填素混凝土区域，按设计标高要求回填至地下室底板支撑连梁高度位置后，改用砂土继续回填砂土回填区域直至地面。

本发明的有意效果是：本发明通过在围护结构与地基基础之间设置支撑连结体系，大幅增强了围护结构与地基基础之间的协同整体式结构受力作用；采用可回收锚索结构，降低围护结构对材料和资源的使用，同时使基坑围护施工对周边环境的影响降低；整个地下室主体结构的各层室内空间，均可通过支撑连结斜板区域与地下室相邻上、下楼层室内空间，或者地面首层或室外地面道路进行连通对接；有效提升了地下室主体结构内各层室内空间作为停车场或其他用途的实际使用效率。

附图说明

图1为本发明整体结构断面示意图；

图2为本发明桩、墙间结构断面示意图；

图3为本发明“回”型围闭空间示意图。

附图标记：1-钻孔桩，11-桩间止水帷幕，12-腰梁结构，2-地下室主体结构，21-地下室侧墙，22-地下室底板，23-地下室中间层楼板，24-地下室顶板，25-地下室框架柱，3-支撑连结体系，31-底板支撑连梁，32-中间层楼板支撑连梁，33-顶板支撑连梁，34-支撑连结斜板，35-下端起步支撑连接平板段，36-上端到达支撑连接平板段，4-地下桩基结构，5-回填区域，51-素混凝土区域，52-支撑连结斜板区域，53-砂土回填区域，6-地面，7-锚索。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1～图3所示，一种协同整体式地基基础与围护结构，包括围护结构，地基基础，支撑连结体系，回填土区域等结构部位；所述围护结构由钻孔桩1、桩间止水帷幕11及可回收锚索7组成，所述钻孔桩1内侧设置有腰梁结构12，所述腰梁结构12与所述地下室主体结构2各层楼板高度位置相匹配对应，使得设置在腰梁结构12与地下室主体结构2各层楼板之间的所述底板支撑连梁31、中间层楼板支撑连梁32、顶板支撑连梁33均为水平布置；所述腰梁结构12上还固定设置有围护结构锚索7，所述锚索7为可回收锚索；所述地基基础包括地下室主体结构2及地下桩基结构4，所述地下室主体结构2由地下室侧墙21、地下室底板22、地下室中间层楼板23、地下室顶板24、地下室框架柱25等结构部位组成；所述地下桩基结构4为设置在地下室底板22以下的预制混凝土管桩结构；所述围护结构与地下室主体结构2之间形成的“回”型围闭空间为回填区域；所述围护结构与地下室主体结构2通过支撑连结体系3连接；所述支撑连结体系3包括底板支撑连梁31、中间层楼板支撑连梁32、顶板支撑连梁33、支撑连结斜板34；所述支撑连结斜板34内侧与地下室侧墙21连接，支撑连结斜板34外侧与围护结构连接，所述支撑连结斜板34与地下室侧墙21及围护结构的连接交合处，均设置斜腰梁结构12；所述支撑连结斜板34的上部，其相邻上一层中间层楼板支撑连梁32或顶板支撑连梁33的位置均下移设置在斜腰梁结构对应高度位置。

具体实施中，所述回填区域5分为素混凝土回填区域51，支撑连结斜板区域52，砂土回填区域53；所述素混凝土回填区域51为底板支撑连梁31高度位置以下的回填区域；所述砂土回填区域53为地面以下，底板支撑连梁31高度位置以上，再除去支撑连结斜板区域52的剩余回填区域。

具体实施中，所述支撑连结斜板区域52，应包括下端起步支撑连接平板段35，支撑连结斜板34，上端到达支撑连接平板段36；所述下端起步支撑连接平板段35与对应高度位置的地下室底板22或地下室中间层楼板23连通对接，所述上端到达支撑连接平板段36与对应高度位置的地下室中间层楼板23或地下室顶板24或室外地面6道路连通对接；在所述下端起步支撑连接平板段35或上端到达支撑连接平板段36与地下室底板22或地下室中间层楼板23或地下室顶板24的对接连通位置处，所述地下室侧墙21上开设有相应规格的门洞洞口。

具体实施中，所述支撑连结斜板区域52可作为地下室相邻上、下两层，或地下室负一层与地面首层或室外地面道路的连通道路；整个地下室主体结构2的各层室内空间，均可通过支撑连结斜板区域52与地下室相邻上、下楼层室内空间，或者地面首层或室外地面道路进行连通对接；进而有效提升了地下室主体结构内各层室内空间作为停车场或其他用途的实际使用效率。

具体实施中，所述底板支撑连梁31为素混凝土梁构件，所述中间层楼板支撑连梁32及顶板支撑连梁33均为钢筋混凝土梁构件。

一种协同整体式地基基础与围护结构的施工方法，其施工工序主要如下：

(1)首先施做基坑围护结构，即钻孔桩1及桩间止水帷幕11；

(2)边开挖土方边施做钻孔桩内侧腰梁结构12及可回收锚索7结构，直至挖到基坑底部；

(3)施做地下桩基结构4、地下室底板22及周边底板支撑连梁31；

(4)对支撑连结斜板区域52以下的素混凝土区域51采用素混凝土集料进行回填施工；

(5)施做地下室侧墙21及地下室框架柱25，待施工到地下室底板22以上的上一层地下室中间层楼板23时，施做周边的中间层楼板支撑连梁32以及支撑连结斜板34，以及下端起步支撑连接平板段35和上端到达支撑连接平板段36；拆除可回收锚索7相应的可回收部件结构并回收，继续按此方法施工上一层结构直至地下室顶板24；

(6)采用素混凝土集料回填素混凝土区域51，按设计标高要求回填至地下室底板支撑连梁31高度位置后，改用砂土继续回填砂土回填区域53直至地面。

使用本发明的有意效果是：本发明通过在围护结构与地基基础之间设置支撑连结体系，大幅增强了围护结构与地基基础之间的协同整体式结构受力作用；采用可回收锚索结构，降低围护结构对材料和资源的使用，同时使基坑围护施工对周边环境的影响降低；整个地下室主体结构的各层室内空间，均可通过支撑连结斜板区域与地下室相邻上、下楼层室内空间，或者地面首层或室外地面道路进行连通对接；有效提升了地下室主体结构内各层室内空间作为停车场或其他用途的实际使用效率。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示而作出不背离本发明实质的替换及修饰，因此，本发明保护范围不限于实施例所揭示的内容，也包括各种不背离本发明实质的替换及修饰。