专利名称：水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高层建筑的基坑支护技术领域，特指一种水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构。
背景技术：
在我国东南沿海地区，随着城市建设的快速发展，高层建筑和超高层建筑不断涌现，因结构和功能的需要，一般均设一至三层地下室，沿海地区大部分属软弱土质，其地质构造一般为表层I米左右厚的耕植土或杂填土，表层土以下为I 2米厚的粘土，粘土以下为几十米厚的淤泥土或淤泥质土，由于沿海地区特别是近海区域土质极差，一般深度6米以上的基坑均要采用钻孔灌注桩加内支撑的支护结构，这种基坑支护结构整体安全性较好，但存在如下缺点混凝土支撑材料用量大，需加设立柱桩、格构柱等造价高昂的支撑结构；挖土速度受到影响，土方往往需要多次翻运，影响工期；增加了拆撑、换撑工艺，且拆 撑换撑不合理，除可能造成基坑侧壁变形增大外，对主体结构也会产生影响；对超大面积基坑，内支撑实施有一定的困难。
发明内容本实用新型的目的是提供适合在沿海软土地区淤泥层较厚地质条件下使用的，成本较小、工期短、施工工艺合理，能严格控制基坑的变形，不会对主体结构产生影响的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构。本实用新型的目的是这样实现的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，在建筑的基坑的侧壁上设置有止水搅拌桩，止水搅拌桩形成的止水帷幕的内侧设置有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的顶部设置有圈梁，钻孔灌注桩和圈梁的内侧壁均设置有穿过钻孔灌注桩或/和圈梁及水平或斜向下外展的锚桩，锚桩内的钢绞线的一端固定在钻孔灌注桩或圈梁上、另一端与固定在锚桩端部的锚盘连接，基坑的底部设置有加固用的搅拌桩暗墩和承台。钻孔灌注桩的内侧壁设置的锚桩可以根据基坑深度设置多个。上述的锚桩的成锚方式为水平旋喷土锚，其所用的钻头是三叶钻头。上述的设置在圈梁的内侧壁上的锚桩的钢绞线利用压顶圈梁锚固锁定，设置在钻孔灌注桩的内侧壁上的锚桩的钢绞线利用紧贴钻孔灌注桩的腰梁进行锁定。上述的基坑与地表之间设置有斜坡或设置有斜坡和过渡平台，斜坡上端的外侧设置有排水沟。上述的排水沟至基坑之间的过渡区域的表面设置有钢砼面层。本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是I、本发明通过一种新型大抗拔力的钢绞线与水泥土复合土锚结构即水平旋喷土锚来代替内支撑，水平旋喷土锚可以通过对钢绞线施加预应力，有效的控制支护结构的变形值，这种支护结构施工方便，造价低，安全性高并有利于后序挖土作业的开展，具有良好的社会效益和经济效益。2、本发明的水平旋喷土锚的张拉力可通过张拉试验确定，在施工时每根钢绞线均通过张拉锁定，张拉锁定值可有效检验水平旋喷土锚的锚固力，因此可保证支护结构的施工质量和安全，水平旋喷土锚施工工艺简单，对施工作业面所需空间不大，施工进度较快。3、本发明采用高压旋喷施工工艺形成强度较高的锚桩(水平旋喷土锚施工形成)，在锚桩中加入钢绞线和锚盘(锚锭板)，并施加预应力，使钢绞线和旋喷水泥土体共同作用，可有效控制地表的变形。4、本发明通过多排水平旋喷土锚形成的锚桩对基坑周围原土进行加固，土体中的粘聚力(C)和内摩擦角(0 )值都有一定的提高，对软弱土体的加固效果是一般锚杆和土钉无法达到的，锚桩本体与锚桩中的钢绞线和锚盘(锚锭板)配合，形成很高的锚固力，并在钢绞线预应力的作用下，大幅度提高了水泥土的抗弯、抗剪强度，同时利用水平旋喷土锚成型出的锚桩代替内支撑，降低了围护工程的造价。5、本发明具有良好的变形控制能力和较高的稳定性，特别适用于对基坑变形有严格要求、无法采用内支撑结构、放坡条件有限、开挖深度在15米以内的软土地区的超大面积基坑支护工程，与传统的内支撑支护相比具有很大的经济优势，且施工进度快，同时变形小安全性高，深层土体最大位移小，施工期间对周围市政道路管线的影响很小，非常适合我国的国情，适应了城市地下空间开发利用不断发展的趋势要求。
图I是本实用新型的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护原理图。图2是本实用新型的旋喷搅拌锚桩钻头示意图。图3是本实用新型的锚桩横截面示意图。图4是本实用新型使用的锚杆和腰梁的示意图。图中1、土体；la、杂填土层；lb、粘土层；lc、游泥层；ld、c一I粉质粘土层；le、c一2粉质粘土层；lf、c一3粘土层；lg、d一 I粘土层；2、排水沟；3、钢轮面层；4、止水揽拌桩；5、圈梁；6、钢绞线；7、钻孔桩；8、腰梁；9、承台；10、坑底搅拌桩暗墩；11、锚桩；12、斜坡；13、地表；14、基坑；15、过渡平台；16、预设建筑；20、三叶钻头；21、喷嘴；22、锚盘；23、钻杆；24、钢绞线；25、挤压锚；31、旋喷桩；41、钢板；42、锚具；
具体实施方式
以下结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图I一4 ；水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，在建筑的基坑14的侧壁上设置有止水搅拌桩4，止水搅拌桩4形成的止水帷幕的内侧设置有钻孔灌注桩7，钻孔灌注桩7的顶部设置有圈梁5，钻孔灌注桩7和圈梁5的内侧壁均设置有穿过钻孔灌注桩7或/和圈梁5及水平或斜向下外展的锚桩U，锚桩11内的钢绞线6的一端固定在钻孔灌注桩7或圈梁5上、另一端与固定在锚桩11端部的锚盘22连接，基坑14的底部设置有加固用的搅拌桩暗墩10和承台9。钻孔灌注桩I的内侧壁设置的锚桩11可以根据基坑14深度设置多个。上述的锚桩11的成锚方式为水平旋喷土锚，其所用的钻头20是三叶钻头。[0025]上述的设置在圈梁5的内侧壁上的锚桩11的钢绞线6利用压顶圈梁锚固锁定，设置在钻孔灌注桩7的内侧壁上的锚桩11的钢绞线6利用紧贴钻孔灌注桩7的腰梁8进行锁定。上述的基坑14与地表之间设置有斜坡12或设置有斜坡12和过渡平台15，斜坡12上端的外侧设置有排水沟2。上述的排水沟2至基坑14之间的过渡区域(排水沟2至斜坡12的区域、斜坡12和过渡平台15三者区域总和)的表面设置有钢砼面层3。本发明的圈梁的施工要点圈梁施工前应将钻孔灌注桩桩顶浮浆凿除清理干净，并严格控制标高，圈梁在封模和浇砼前在水平旋喷土锚位置的管体为0 100PVC管，钢绞线穿入管中，以便张拉，在砼浇筑振捣过程中保护好PVC管，防止水泥浆流入管中。本发明的支护体系的原理 ①水平旋喷土锚和钻孔灌注桩通过型钢腰梁形成支护体系，该支护体系通过整体刚度来控制基坑变形。一方面通过钻孔灌注桩进行挡土，另一方面，通过水平旋喷土锚将支护结构承受的力传递给稳定地层，水平旋喷土锚是根据高压旋喷桩的原理，在土层中用旋喷搅拌法形成水平向水泥土桩体，并在旋喷、搅拌、钻进时同时插入钢绞线形成水平旋喷土锚。②通过对水平旋喷土锚施加张拉应力，提高钢绞线与锚固体的握裹力，减少土体变形，以及钢绞线强度的共同作用，使锚固体系保持稳定。③数排水平旋喷土锚对主动区土体进行加固，使主动区形成一个半刚性的类似重力挡土结构，有效的提高基坑安全性。④根据沿海地区软土土质特别差的特点，在钻孔灌注桩外侧设I 2排止水搅拌桩(水泥搅拌桩)形成止水帷幕墙，止水搅拌桩起挡桩间土(围护钻孔灌注桩)和止水的作用，坑底被动区设置数排搅拌桩(暗墩)，减少深层土体位移和坑底隆起。上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，其特征在于在建筑的基坑的侧壁上设置有止水搅拌桩，止水搅拌桩形成的止水帷幕的内侧设置有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的顶部设置有圈梁，钻孔灌注桩和圈梁的内侧壁均设置有穿过钻孔灌注桩或/和圈梁及水平或斜向下外展的锚桩，锚桩内的钢绞线的一端固定在钻孔灌注桩或圈梁上、另一端与固定在锚桩端部的锚盘连接，基坑的底部设置有加固用的搅拌桩暗墩和承台。
2.根据权利要求I所述的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，其特征在于所述的锚桩的成锚方式为水平旋喷土锚，其所用的钻头是三叶钻头。
3.根据权利要求I所述的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，其特征在于所述的设置在圈梁的内侧壁上的锚桩的钢绞线利用压顶圈梁锚固锁定，设置在钻孔灌注桩的内侧壁上的锚桩的钢绞线利用紧贴钻孔灌注桩的腰梁进行锁定。
4.根据权利要求I所述的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，其特征在于所述的基坑与地表之间设置有斜坡或设置有斜坡和过渡平台，斜坡上端的外侧设置有排水沟。
5.根据权利要求4所述的水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，其特征在于所述的排水沟至基坑之间的过渡区域的表面设置有钢砼面层。
专利摘要本实用新型属于高层建筑的基坑支护技术领域，特指一种水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构，在建筑的基坑的侧壁上设置有止水搅拌桩，止水搅拌桩形成的止水帷幕的内侧设置有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的顶部设置有圈梁，钻孔灌注桩和圈梁的内侧壁均设置有穿过钻孔灌注桩或/和圈梁及水平或斜向下外展的锚桩，锚桩内的钢绞线的一端固定在钻孔灌注桩和圈梁上、另一端与固定在锚桩端部的锚盘连接，基坑的底部设置有加固用的搅拌桩暗墩和承台，优点是本实用新型采用高压旋喷施工工艺形成强度较高的锚桩，在锚桩中加入钢绞线和锚盘，并施加预应力，使钢绞线和旋喷水泥土体共同作用，可有效控制地表的初始变形，适用于城市地下空间开发利用。
文档编号E02D17/04GK202466594SQ20112056337
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者陈宝弟 申请人:标力建设集团有限公司