一种密集地区紧邻建筑物零占位的基坑支护方法
【专利摘要】本发明公开了一种密集地区紧邻建筑物零占位的基坑支护方法。其做法是：当新建基坑紧邻既有建筑物时，在基坑一侧地面处采用工程机械按特定顺序钻斜孔，斜孔钻至紧邻建筑物基础下方土层中的设计深度处，再将水泥浆液高压旋喷射出切割孔周土体，通过一系列有序的喷射、旋转、提升使水泥浆液和切割下土体搅拌形成圆柱状水泥土体，经固化后得到的排列有序的圆柱状水泥土组合体，在紧邻建筑物基础下方形成了基坑支护结构体。本发明方法的最大优点是支护结构本身不占据基坑的空间位置，同时集基坑支护、挡土、止水、承载和保护紧邻建筑物为一体，使城市密集地区紧邻建筑物的新建基坑侧土地面积达到100％的充分利用。本方法结构简单、施做方便、支护可靠、受力合理，在整个基坑施工期间紧邻建筑物完全可正常使用。
【专利说明】一种密集地区紧邻建筑物零占位的基坑支护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及土木建筑行业中基坑支护【技术领域】，尤其是一种城市密集地区紧邻建 筑物基坑的新型支护方法。
【背景技术】
[0002] 近年来我国城市化进程不断加快，城镇建设迅猛发展。在城市密集地区大量兴建 各类建筑以及地下车库、地下商场、地铁、地下交通枢纽、人防设施等地下工程，基坑支护工 程随处可见。在城市建筑密集地区，基坑工程常常紧邻周边既有建筑物。面对如此复杂的 施工条件，采取适合的基坑支护措施，以保证基坑和周边紧邻建筑物的安全，非常重要。
[0003] 对于紧邻建筑物的基坑，目前常见的基坑支护方法有：设置支护结构，如围护桩 墙、地下连续墙、抗滑桩墙、框架梁墙、钢板桩墙等大刚度支护墙体，以及与之相应的横撑、 斜撑、预应力锚索、锚杆等支撑体系组成的支护结构。这些支护结构的正确合理使用，能满 足基坑工程和周边建筑物安全的要求。
[0004] 但这些方法具有特定的不足，即这些支护结构需要占用基坑一侧的部分空间，这 使得城市密集地区"寸土寸金"的土地面积不能达到1〇〇%的充分利用。
[0005] 例如，对于紧邻建筑物的30mX 30m方形基坑来说，一般情况下这些支护结构要占 用8%?10%基坑侧空间，在不利条件下所占比例甚至更高。对于基坑侧地下空间的利用， 这些支护结构无疑造成了空间使用上的损失和浪费。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述问题，使城市密集地区"寸土寸金"的土地面积达到100%的充分利 用，本发明特提出一种支护结构占据基坑空间位置为"零"的基坑支护方法，并使之在紧邻 基坑建筑物的基础荷载作用下，集承载、基础延伸、基坑支护、挡土、止水、提高基坑空间利 用率、有效控制紧邻基坑建筑物位移和沉降为一体，确保基坑和紧邻建筑物安全稳定。
[0007] 本发明所采用的技术方案是：
[0008] -种密集地区紧邻建筑物零占位的基坑支护方法，在构筑新构筑物基坑的同时， 对紧邻的既有建筑物和地基基础进行支护，采用如下的步骤：
[0009] 1)在新建基坑紧邻建筑物时，在基坑一侧地面处采用带高压旋喷的特殊机械在紧 邻建筑物基础下方土层中的设计深度处钻斜孔；
[0010] 2)当完成1)步骤后，在所钻斜孔孔内实施水泥浆液高压旋喷，通过有序的喷 射-旋转-提升操作，使水泥浆液和切割下土体搅拌形成圆柱状水泥土体；
[0011] 3)按设计顺序在不同的深度、以不同的角度重复步骤1)和2)，直至整个支护结构 体的喷浆搅拌成形完成；
[0012] 4)经过一定时间固化后，2)和3)所施做的各圆柱状水泥土组合体，在紧邻建筑物 基础下方形成能承受相邻建筑物上部荷载的、能支挡土体的基坑支护结构体；
[0013] 5)开挖基坑，除去高压旋喷作业时不可避免的多余部分水泥土体，必要时在适当 的深度处设置预应力锚索或横撑，直至开挖到设计深度。
[0014] 所钻各斜孔间具有不同的斜度和深度，以形成排列有序相互咬合的、长短有序的 圆柱状水泥土组合体。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016] 1.水泥浆液和土体形成的支护结构体处于邻近建筑物基础的正下方。这使得该 支护方法占据新建基坑的空间位置为0 ;2.可将城市密集地区的建筑土地面积使用率提高 至100% ;3.使紧邻建筑物基础+高压旋喷水泥土体+周边土体形成共同作用的基坑支护 结构体；4.有效承载并保护紧邻基坑的建筑物，并确保周边建筑物正常使用；5.可以形成 有效的止水帷幕；6.材料简单，仅用水泥浆液和本地原有土体，无须钢筋、模板、砖石等其 他建筑材料，可节省支护工程造价。
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1-图9是本发明实施例过程示意图。
[0019] 图10为本发明与传统基坑支护方法的对比图。 实施例
[0020] 采用本发明方法施工时，基本的过程为：1.当基坑紧邻建筑物时，在基坑一侧地 面处借助带高压旋喷的特殊机械，按特定顺序钻斜孔，斜孔钻至紧邻建筑物基础下方土层 中的设计深度处；2.然后在孔内实施水泥浆液高压旋喷，以切割孔周土体。通过有序的喷 射、旋转、提升钻杆，使喷射水泥浆液和切割下土体搅拌形成圆柱状水泥土体；3.经过一定 时间固化后，这种按照特定顺序施做的、排列有序、相互咬合的圆柱状水泥土组合体，在紧 邻建筑物基础下方形成了能承受相邻建筑物上部荷载的、能支挡土体、能止水的基坑支护 结构体；4.开挖基坑，除去高压旋喷作业时不可避免的多余部分水泥土体，必要时在适当 的深度处设置预应力锚索或横撑，直至开挖到设计深度。5.整个过程需要有精细的设计和 计算作为支撑。6.设计计算应包括：水泥土承载体的强度、轴力、弯矩、剪力、沉降、水平变 形；承载体基底土体的强度、压力、沉降、水平变形；水平支撑或锚索受力、变形；局部稳定 和整体稳定；渗透等方面的检算。
[0021] 所述方法的具体步骤可结合附图予以理解：
[0022] 1)进行施工作业前，应进行基坑作业前的地勘、平面图、剖面图，相邻建筑物结构 和地基基础等前期岩土勘察试验等准备工作。在此基础上，进行高压水泥浆试喷，以确定喷 射和设计计算参数，如喷射压力，喷射转速，提升速度，水灰比，水泥土体单轴抗压强度等。 同时，根据地基土性质、基坑开挖深度、临近建筑物基础尺寸、埋深、上部荷载大小和特征等 情况，进行基坑支护承载体的计算设计。
[0023] 圆柱状水泥土主要参数为：
[0024]
【权利要求】
1. 一种密集地区紧邻建筑物零占位的基坑支护方法，在构筑新构筑物基坑的同时对紧 邻建筑物构筑和地基土体进行支护的结构，其特征在于，采用如下的施工步骤： 1) 当紧邻建筑物新建基坑时，在基坑一侧地面处借助带高压旋喷的特殊机械按特定顺 序钻斜孔，斜孔钻至紧邻建筑物基础下方土层中的设计深度处； 2) 当完成1)步骤后，在所钻斜孔孔内实施水泥浆液高压旋喷，通过有序的喷射-旋 转-提升操作，使水泥浆液和切割下土体搅拌形成圆柱状水泥土体； 3) 按设计顺序在不同的深度、以不同的角度重复步骤1)和2)，直至整个支护结构体的 喷浆搅拌成形完成； 4) 经过一定时间固化后，2)和3)所施做的各圆柱状水泥土组合体，在紧邻建筑物基础 下方形成能承受相邻建筑物上部荷载的、能支挡土体的基坑支护结构体； 5) 开挖基坑，除去高压旋喷作业时不可避免的多余部分水泥土体，必要时在适当的深 度处设置预应力锚索或横撑，直至开挖到设计深度。
2. 根据权利1要求所述的基坑支护方法，其特征是：步骤1)至3)所钻各斜孔具有不 同的斜度，以形成排列有序相互咬合的圆柱状水泥土组合体。
【文档编号】E02D17/04GK104264686SQ201410516018
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】马建林, 赵兴权, 杨彦鑫, 张迎宾, 孙鹏 申请人:西南交通大学