一种基坑边坡支护结构及施工方法
【专利摘要】本发明提供一种基坑边坡支护结构，包括■?若干沿基坑的坑底周边打入土体的木粧；两套打入所述基坑四周的边坡的毛竹粧，其中一套毛竹粧垂直于所述边坡的坡面打入所述边坡内，另一套毛竹粧垂直于水平面打入所述边坡内；若干埋设在所述边坡上的泄水孔，其中，所述泄水孔埋入土体的端部包有过滤网，所述过滤网与土体之间设置有碎石过滤层以及包覆所述碎石过滤层的金属篱网；喷射在所述边坡的坡面上的第一细石混凝土层；铺设在所述第一细石混凝土层上的钢筋网；以及喷射在所述钢筋网上的第二细石混凝土层。本发明采用毛竹粧进行边坡土体加固，在保证土体稳定的情况下，操作方便、易于取材、成本低廉、增加企业效益。
【专利说明】一种基坑边坡支护结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种基坑边坡支护结构及施工方法。
【背景技术】
[0002]边坡围护是土方开挖过程中必不可少的一项工序，边坡围护的方式多种多样，例如，自然边坡、土钉墙、复合土钉墙围护等，其中，自然边坡的围护形式要求有较大的场地空间，同时对土体质量要求较高，适用性不强；复合土钉墙围护效果较好，但施工成本大，对于一些开挖深度较浅、土质较好的工程稍显浪费；土钉墙作为一种原位土体加筋技术，可有效的对基坑土体进行加固，同时不产生高额的施工费用，对于土质较好的区域较为适用。但是，传统的钢筋土钉墙或钢管土钉墙对钢材使用量过大，不但成本高，而且不符合国家节能减排政策的要求。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的不足，本发明提供一种采用毛竹桩进行土体加固的基坑边坡支护结构，该支护结构在保证土体稳定的情况下，操作方便、易于取材、成本低廉、增加企业效益。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种基坑边坡支护结构，包括:
[0006]若干沿基坑的坑底周边打入土体的木桩；
[0007]两套打入边坡的毛竹桩，其中一套毛竹桩垂直于所述边坡的坡面打入所述边坡内，另一套毛竹桩垂直于水平面打入所述边坡内；
[0008]若干埋设在所述边坡上的泄水孔，其中，所述泄水孔埋入土体的端部包有过滤网，所述过滤网与土体之间设置有碎石过滤层以及包覆所述碎石过滤层的金属篱网；
[0009]喷射在所述边坡的坡面上的第一细石混凝土层；
[0010]铺设在所述第一细石混凝土层上的钢筋网；以及
[0011]喷射在所述钢筋网上的第二细石混凝土层。
[0012]进一步地，所述支护结构还包括设置在所述基坑坑顶的坑顶排水沟。
[0013]进一步地，所述支护结构还包括沿所述基坑的坑底周边设置的坑底排水沟。
[0014]优选地，所述支护结构还包括若干插入所述基坑的坑顶的插筋。
[0015]优选地，所述泄水孔为PVC泄水孔。
[0016]本发明另一方面提供一种基坑边坡支护施工方法，包括以下步骤:
[0017]步骤SI，土方分层开挖至预设的坑底标高，以形成基坑及位于所述基坑四周的边坡；
[0018]步骤S2，沿所述基坑的坑底周边打入若干木桩；
[0019]步骤S3，在所述边坡上打入两套毛竹桩，其中一套毛竹桩垂直于所述边坡的坡面打入所述边坡内，另一套毛竹桩垂直于水平面打入所述边坡内；
[0020]步骤S4，在所述边坡上埋设若干泄水孔，并在所述泄水孔埋入土体的端部设置过滤网，以及在所述过滤网与土体之间设置碎石过滤层以及包覆所述碎石过滤层的金属篱网；
[0021]步骤S5，在所述边坡的坡面上喷射第一层细石混凝土 ；
[0022]步骤S6，在所述第一层细石混凝土上铺设钢筋网；以及
[0023]步骤S7，在所述钢筋网上喷射第二层细石混凝土。
[0024]进一步地，所述步骤SI还包括在所述基坑的坑顶设置坑顶排水沟。
[0025]进一步地，所述步骤SI还包括沿所述基坑的坑底周边设置坑底排水沟。
[0026]优选地，所述步骤S4中的泄水孔为PVC泄水孔。
[0027]优选地，所述施工方法还包括在执行步骤S5之后步骤S6之前，在所述基坑的坑顶插入若干插筋。
[0028]通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果:毛竹桩在其生命周期中零排放、环保、绿色且可再生，符合国家节能减排政策；毛竹桩替代钢材作为土钉支护材料，大大节约了钢材，降低了施工成本；毛竹桩直径大且有结疤和枝丫，能增大其与土体之间的握裹力；两套毛竹桩在边坡土体中形成交错的毛竹桩支护网，加强了土体的稳定性；在保证土体边坡稳定的情况下，施工工艺简单、操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的基坑边坡支护方法的流程图；
[0030]图2为根据图1的方法形成的基坑边坡支护结构的示意图；
[0031]图3为本发明的泄水孔埋设示意图；
[0032]图4为本发明的钢筋网的局部示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
[0034]结合图1-4，本发明的基坑边坡支护结构包括:若干沿基坑10的坑底I周边打入土体的木桩4 ;两套打入基坑10四周的边坡2的毛竹桩51和52，其中一套毛竹桩51垂直于边坡2的坡面打入边坡2内，另一套毛竹桩52垂直于水平面打入边坡2内，并且两套毛竹桩51和52分别呈梅花型分布设置，以提高边坡土体的稳定性；若干埋设在边坡2上的泄水孔6 ;设置在基坑坑顶3的坑顶排水沟31 ;沿基坑10的坑底I周边设置的坑底排水沟11 ；若干插入基坑坑顶3的插筋；喷射在边坡的坡面上的第一细石混凝土层91 ;铺设在第一细石混凝土层91上的钢筋网8 ;以及喷射在钢筋网8上的第二细石混凝土层92。其中，泄水孔6优选PVC泄水孔，并且如图3所示，PVC泄水孔6埋入土体的端部包有过滤网61，过滤网61与土体之间设置有碎石过滤层62以及包覆碎石过滤层62的金属篱网63。
[0035]上述支护结构的施工方法包括以下步骤:
[0036]步骤S0,设计验算
[0037]在土方开挖前，根据地勘报告与设计图纸，了解场地地质情况(例如在基坑开挖范围是否存在暗沟、暗塘等复杂的质地)，并确定基坑开挖参数(包括基坑开挖深度、土层分布情况、土层含水率以及土体的粘聚力)。在基坑安全等级为二级的情况下，如果采用基坑边坡支护方案，应出具相应的设计验算，设计验算应包含支护体系与各构件选型及布置，支护构件设计验算，基坑稳定性分析验算，地下水及地表水处理设计，施工工艺、监测及技术要求等，最终确定基坑施工方案。
[0038]步骤SI，土方开挖
[0039]土方开挖应与坑底木桩、毛竹桩施工紧密结合，开挖顺序、施工方法应与设计工况相一致，支护方案必须符合“超前支护，分层开挖，逐层施作，限时封闭，严禁超挖”的要求。在使用基坑作为基坑支护施工前，按照不大于45°进行土方开挖，以形成基坑10及位于基坑10四周的边坡2，同时在坑顶3距坡顶约1.5m处设置坑顶排水沟31进行导流，以预防地表水冲刷边坡2坡面及流入基坑10，造成塌方事故。另外，在土方开挖时，必须分层分段进行，垂直分层每层开挖深度不大于0.5m，土体开挖后应立即实施下道工序，尽量缩短边坡2暴露时间，土方开挖至设计标高后，沿坑底I周边设置坑底排水沟11，并沿坑底排水沟11间隔设置集水井(约每20m设置一处集水井)，以及时地将积水泵送至坑顶3并排入市政污水井内。
[0040]步骤S2，坑底木桩加固
[0041]土方开挖至设计标高后，为防止边坡2 土体的侧向移位，在坑底I周边均匀打入一排木桩4,木桩4直径大于15cm(优选15cm-20cm),长度大于5m,相邻木桩4之间的间距小于50cm，并且在木桩4施打过程中，利用挖机进行配合，使木桩4压入坑底I 土体的长度不小 4.5mο
[0042]步骤S3，毛竹桩加固
[0043]木桩4施打完毕后，随即对边坡2进行支护，首先按照设计图纸在预定位置进行毛竹桩灰线放线工作，灰线位置符合梅花形，间距设置合理；然后在边坡2按梅花形灰线位置均匀地打入两套一定数量的毛竹桩51和52，其中一套毛竹桩51垂直于坡面打入边坡2内，另一套毛竹桩52垂直于水平面打入边坡2内。此处利用毛竹桩51和52取代钢材不仅使土钉墙施工成本明显降低，而且毛竹桩作为锚杆，其直径大且有结疤，能有效解决软土地基刚度低的问题，提升土体稳定性，从而增强基坑支护的整体刚度。
[0044]步骤S4，坡面泄水孔埋设
[0045]在打入毛竹桩的同时，为确保边坡2 土体内积水的有效排除，使其保持较低的含水率，从而保证土体与毛竹桩51和52之间的摩擦力，以提高边坡2的整体稳定性，在边坡2处每隔一段距离设置一道PVC (聚氯乙烯)泄水孔6，并且如图3所示，在该泄水孔6埋入土体的端部外包有一过滤网61，并且在过滤网61与土体交界处设置有碎石过滤层62，在碎石过滤层62与土体之间设有金属篱网63。
[0046]步骤S5，初喷第一层混凝土
[0047]毛竹桩51和52及泄水孔6埋设经隐蔽验收合格后，在边坡2的坡面上由坡顶向坡底喷射第一层细石混凝土 91，优选地，在土方开挖完成后24h内需喷射第一层混凝土 91，并且喷射混凝土工艺需满足《混凝土结构工程施工工艺标准》(DBJ/T 61-31-2005)。
[0048]步骤S6，绑扎钢筋网
[0049]将下料好的钢筋网片均匀铺设在第一层混凝土表面，钢筋网8的网眼间距宜为250mmX 250mm。另外，如图4所示，在毛竹桩51和52及泄水孔6处的钢筋网应进行局部加强处理，例如在该处的钢筋网8上焊接井字架9。
[0050]步骤S7，复喷第二层混凝土
[0051]钢筋网绑扎经隐蔽验收合格后，由坡顶向坡底在钢筋网8上喷射第二层细石混凝土 92。喷射混凝土工艺需满足《混凝土结构工程施工工艺标准》(DBJ/T 61-31-2005)。
[0052]步骤S8，后期养护
[0053]在混凝土后期养护期间，应采取浇水、喷淋洒水、覆盖洒水等措施进行混凝土养护。
[0054]另外，在一个优选的实施例中，本发明的方法还包括在执行步骤S5之后步骤S6之前，在基坑10的坑顶3插入插筋7，且该插筋7长度不小于lm，相邻两插筋7的间距不大于
1.5m,以进一步稳固土体。
[0055]上述施工方法适用于土方开挖深度不大于6米，土层粘聚力大于1Kpa的软土或超软土层的基坑10围护工程的施工。
[0056]本发明的支护结构和方法在施工过程中仅需长臂挖机配合在边坡坡面打入毛竹桩，大大降低了施工难度，毛竹材料易于就地取材，且毛竹生长快、养殖强、易栽培，用毛竹替代钢管材料符合国家绿色施工政策，且基坑围护效果好，降低施工成本的同时保障了施工质量。在质监站及监理的验收下，施工成型质量满足设计和施工验收规范的要求，感观质量优秀，返修率低。
[0057]以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化，例如电机驱动可以换成手轮驱动。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明的权利要求保护范围。
【权利要求】
1.一种基坑边坡支护结构，其特征在于，该支护结构包括: 若干沿基坑的坑底周边打入土体的木桩； 两套打入边坡的毛竹桩，其中一套毛竹桩垂直于所述边坡的坡面打入所述边坡内，另一套毛竹桩垂直于水平面打入所述边坡内； 若干埋设在所述边坡上的泄水孔，其中，所述泄水孔埋入土体的端部包有过滤网，所述过滤网与土体之间设置有碎石过滤层以及包覆所述碎石过滤层的金属篱网； 喷射在所述边坡的坡面上的第一细石混凝土层； 铺设在所述第一细石混凝土层上的钢筋网；以及 喷射在所述钢筋网上的第二细石混凝土层。
2.根据权利要求1所述的基坑边坡支护结构，其特征在于，所述支护结构还包括设置在所述基坑坑顶的坑顶排水沟。
3.根据权利要求1所述的基坑边坡支护结构，其特征在于，所述支护结构还包括沿所述基坑的坑底周边设置的坑底排水沟。
4.根据权利要求1所述的基坑边坡支护结构，其特征在于，所述支护结构还包括若干插入所述基坑的坑顶的插筋。
5.根据权利要求1所述的基坑边坡支护结构，其特征在于，所述泄水孔为PVC泄水孔。
6.一种基坑边坡支护施工方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤SI，土方分层开挖至预设的坑底标高，以形成基坑及位于所述基坑四周的边坡； 步骤S2，沿所述基坑的坑底周边打入若干木桩； 步骤S3，在所述边坡上打入两套毛竹桩，其中一套毛竹桩垂直于所述边坡的坡面打入所述边坡内，另一套毛竹桩垂直于水平面打入所述边坡内； 步骤S4，在所述边坡上埋设若干泄水孔，并在所述泄水孔埋入土体的端部设置过滤网，以及在所述过滤网与土体之间设置碎石过滤层以及包覆所述碎石过滤层的金属篱网； 步骤S5，在所述边坡的坡面上喷射第一层细石混凝土 ； 步骤S6，在所述第一层细石混凝土上铺设钢筋网；以及 步骤S7，在所述钢筋网上喷射第二层细石混凝土。
7.根据权利要求6所述的基坑边坡支护施工方法，其特征在于，所述步骤SI还包括在所述基坑的坑顶设置坑顶排水沟。
8.根据权利要求6所述的基坑边坡支护施工方法，其特征在于，所述步骤SI还包括沿所述基坑的坑底周边设置坑底排水沟。
9.根据权利要求6所述的基坑边坡支护施工方法，其特征在于，所述步骤S4中的泄水孔为PVC泄水孔。
10.根据权利要求6所述的基坑边坡支护施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括在执行步骤S5之后步骤S6之前，在所述基坑的坑顶插入若干插筋。
【文档编号】E02D17/04GK104213564SQ201410449139
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】金学胜, 宋千军, 程群, 汪宗鹃, 胡启文, 史后义 申请人:中建四局第六建筑工程有限公司