具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，特指一种具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法。

背景技术：

目前，对于软土基坑的支护结构形式一般采用水泥土重力式围护墙、钻孔灌注桩+坑内支撑或直立式钢管前撑支护结构，但是三者分别有各自的优缺点。

在中国专利申请公开说明书，cn105442618a中针对以上三种广泛使用的支护结构的缺陷，公开了一种坑内无障碍的直立式基坑支护结构，其通过倾斜设置支撑体，在兼备加筋、挡土、止水多重作用，约束了土体变形，增强了基坑坑壁稳定性的同时，实现了坑内无障碍施工。

但是在该发明方案中，为了增加双排桩的桩间土强度，提高双排桩支护结构的稳定性，需要在两根支护桩之间设置竖直的降水井以达到降低坑内水位的目的。这种方案极大地影响了基坑施工的进度、增加基坑施工的成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法，可以解决现有的基坑支护结构对于双排桩间土体的降水必须在两根支护桩之间设置降水井，导致影响施工进度、增加施工成本的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种具有降水功能的基坑支护结构，包括：

插设于所述基坑外围土体的内支护排桩；

插设于所述内支护排桩外围土体的外支护排桩，所述外支护排桩与所述内支护排桩之间形成有加固土体；

斜支撑，穿设支撑于所述外支护排桩、内支护排桩及加固土体，且插入所述基坑的底部土体；所述斜支撑位于所述加固土体区域内的部分设有降水机构，通过所述降水机构对所述加固土体进行降水。

本发明的有益效果是，采用将基坑中的斜支撑支撑于双排桩，并于斜支撑位于双排桩之间的部分设置降水结构，使斜支撑不仅起到支护双排桩的作用，还可以对双排桩之间的土体进行降水，从而加固了双排桩间土体，无需另行设置降水井,仅需把设置好降水机构的斜支撑插入土体即可同时达到支撑和降水的效果，进而达到加快施工进度、节约施工成本的效果。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的进一步改进在于，所述斜支撑伸出所述内支护排桩的部分直接插入所述基坑的底部土体。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的进一步改进在于，所述降水机构包括固设于所述斜支撑内部靠近所述内支护排桩处的底封板、开设于所述斜支撑上位于所述加固土体区域内的透水孔以及从所述斜支撑的顶部插设于所述斜支撑内的抽水管，所述抽水管的底端靠近所述底封板设置。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的进一步改进在于，所述降水机构还包括包裹于所述透水孔外侧的过滤层；所述过滤层包括缠绕于所述透水孔周围的钢丝、包裹于所述钢丝外侧的细滤网、包裹于所述细滤网外侧的粗滤网以及包裹于所述粗滤网外侧的保护网。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的进一步改进在于，所述降水机构还包括肋板，所述肋板固设于所述斜支撑的外表面上且对应置于所述底封板处。

本发明还提供了一种具有降水功能的基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

提供内支护排桩，将所述内支护排桩插于所述基坑外围土体；

提供外支护排桩，将所述外支护排桩插于所述内支护排桩外围土体，所述外支护排桩与所述内支护排桩之间形成有加固土体；

提供斜支撑，将所述斜支撑穿过并使其支撑于所述外支护排桩、内支护排桩及加固土体，且插入所述基坑的底部土体；提供降水机构，将所述降水机构设置于所述斜支撑上位于所述加固土体区域内的部分，通过所述降水机构对所述加固土体进行降水。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的施工方法的进一步改进在于，将所述斜支撑伸出所述内支护排桩的部分直接插入所述基坑的底部土体。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的施工方法的进一步改进在于，所述降水机构包括底封板、透水孔以及抽水管；将所述底封板固定于所述斜支撑内部靠近所述内支护排桩处，将所述透水孔开设于所述斜支撑上位于所述加固土体区域内，将所述抽水管从所述斜支撑的顶部插入于所述斜支撑内，且将所述抽水管的底端设置于靠近所述底封板处。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的施工方法的进一步改进在于，所述降水机构还包括过滤层，将所述过滤层包裹于所述透水孔外侧；所述过滤层包括钢丝、细滤网、粗滤网以及保护网；将所述钢丝缠绕于所述透水孔周围，将所述细滤网包裹于所述钢丝的外侧、将所述粗滤网包裹于所述细滤网外侧，将所述保护网包裹于所述粗滤网外侧。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的施工方法的进一步改进在于，所述降水机构还包括肋板，将所述肋板固设于所述斜支撑的外表面上且对应置于所述底封板处。

附图说明

图1为本发明具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法的结构示意图。

图2为本发明具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法中过滤层的结构示意图。

图3为本发明具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法中内支护排桩和外支护排桩的俯视图。

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说明。

参阅图1，本发明提供了一种具有降水功能的基坑支护结构及其施工方法，采用将基坑中的斜支撑支撑于双排桩，并于斜支撑位于双排桩之间的部分设置降水结构，使斜支撑不仅起到支护双排桩的作用，还可以对双排桩之间的土体进行降水，从而加固了双排桩间土体，无需另行设置降水井,仅需把设置好降水机构的斜支撑插入土体即可同时达到支撑和降水的效果，进而达到加快施工进度、节约施工成本的效果。解决现有的基坑支护结构对于双排桩间土体的降水必须在两根支护桩之间设置降水井，导致影响施工进度、增加施工成本的问题。下面结合附图对本发明具有降水功能的基坑支护结构进行说明。

如图1所示，本发明具有降水功能的基坑支护结构包括：

内支护排桩11，外支护排桩12，压顶14，斜支撑13，抽水泵15，铺垫层16，加固墩17和楼板传力带18。

如图1所示，内支护排桩11竖直插设于基坑10外围的土体，且沿基坑10的外围设置。外支护排桩12竖直插设于内支护排桩11外围的土体，外支护排桩12和内支护排桩11之间形成有加固土体，作为一优选的实施方式，外支护排桩12的中心与内支护排桩11的中心之间的距离为5000mm，内支护排桩11与基坑10之间的间隙大于800mm。

如图3所示，作为一优选的实施方式，内支护排桩11包括间隔设置的第一内支护桩111和第二内支护桩112，同样地，外支护排桩12包括间隔设置的第一外支护桩121和第二外支护桩122，且第二内支护桩112和第二外支护桩122内部均埋设有工字钢。进一步地，第一内支护桩111、第二内支护桩112、第一外支护桩121和第二外支护桩122均为直径为850mm、长度为17.2m、水泥掺量为20％的三轴搅拌桩，该工字钢为长度为18m的700mm*300mm*13mm*24mm型钢。

如图1和图3所示，压顶14用于固定连接内支护排桩11和外支护排桩12，压顶14包括固设于内支护排桩11顶部的第一冠梁141、固设于外支护排桩12顶部的第二冠梁142以及供固定连接第一冠梁141和第二冠梁142的钢筋砼盖板143。其中，第一冠梁141沿内支护排桩11设置，第二冠梁142沿外支护排桩12设置。作为一优选的实施方式，第一冠梁141的宽度为1200mm、厚度为800mm，第二冠梁142的宽度为1400mm、厚度为800mm，钢筋砼盖板厚度为400mm。

如图1所示，斜支撑13穿设支撑于内支护排桩11和外支护排桩12，且插入基坑10的底部土体，斜支撑13位于加固土体区域内的部分设有降水机构，通过该降水机构对该加固土体进行降水，从而提升该加固土体的强度，提高支护结构的稳定性。斜支撑13从外支护排桩12的顶端斜向下穿过内支护排桩11的第一内支护桩111，斜支撑13的顶端位于第二冠梁142处且略凸伸出地面。斜支撑13伸出内支护排桩11的部分直接插入基坑10的底部土体，此处的“直接”是指斜支撑13伸出所述内支护排桩的部分不经过基坑底部以上的区域，而直接插入基坑10底部土体，使得基坑10内部没有障碍物。

如图1和图2所示，其中，该降水机构包括底封板131、透水孔135、抽水管134、顶封板136、过滤层132以及肋板133。底封板131固设于斜支撑13内部靠近内支护排桩11处，底封板131的直径大于斜支撑13的直径。透水孔135开设于斜支撑13上位于加固土体区域内。抽水管134从斜支撑13的顶部插设于斜支撑13内，且抽水管134的底端靠近底封板131设置，从而及时将进入斜支撑内部的水抽出。顶封板136固设于斜支撑的顶端，用于阻隔外界的杂质进入斜支撑13的内部，顶封板136中心开设有供抽水管134穿过的通孔，起到限位抽水管134的作用。过滤层132包裹于透水孔135的外侧，过滤层132的底部置于底封板131之上。

如图2所示，过滤层132包括缠绕于透水孔135周围的钢丝1321、包裹于钢丝1321外侧的细滤网1322、包裹于细滤网1322外侧的粗滤网1323以及包裹于粗滤网1323外侧的保护网1324。其中，保护网1324为粗钢筋网，起到对其内部的过滤层132和降水机构的保护作用，防止斜支撑13在插入加固土体时由于加固土体和过滤层132的摩擦导致过滤层132破损或移位。粗滤网1323作为第一层过滤结构，用于滤除加固土体内部较大的杂质，防止土和杂质进入降水机构内部。细滤网1322作为第二层过滤结构，用于滤除加固土体内部较小的杂质，防止土和杂质进入降水机构内部。钢丝1321沿“之”字形缠绕于透水孔135的周围，由于钢丝1321缠绕，细滤网1322和透水孔135之间形成有一定的间隙，防止细滤网1322外侧的土和杂质封堵住透水孔135。作为一优选的实施方式，如图1所示，过滤层132的顶部与降水机构的顶部之间的距离为2-3m。

如图2所示，肋板133为三角形板，固设于斜支撑的外表面上且对应置于底封板131的凸伸部之下，该三角形板固设于该凸伸部的边的长度与该凸伸部的宽度相同且均大于过滤层132的厚度。肋板133用于加固和保护降水机构，三角形结构可以在斜支撑13在插入土体时形成缓冲，防止土体对过滤层132底端的作用力过大导致过滤层132移位。

抽水泵15与抽水管134的顶端相连接，抽水管134内部真空，通过抽水泵15和抽水管134抽出进入斜支撑13内部的水，从而实现对加固土体的降水。

铺垫层16设于基坑10底部、靠近内支护排桩11处，用于增加该支护结构对于基坑10底部的支护强度。优选地，铺垫层16的厚度为300mm、宽度为8m。

加固墩17设于基坑10与内支护排桩11形成的角部处，用于锚固穿过内支护排桩11的斜支撑13的部分，进一步增加该支护结构的支护强度。优选地，加固墩17的宽度为4700mm、高度为4000mm。

在一较佳的实施例中，基坑用于建造地下两层车库。此时，基坑内部需要施工楼板，楼板传力带18设于内支护排桩11与基坑10的间隙内、位于楼板处。优选地，楼板传力带18厚度为200mm。

下面结合附图对本发明具有降水功能的基坑支护结构的施工方法进行说明。

如图1所示，提供内支护排桩11，将内支护排桩11插于基坑10外围土体；

提供外支护排桩12，将外支护排桩12插于内支护排桩11外围土体，外支护排桩12与内支护排桩11之间形成有加固土体；

提供斜支撑13，将斜支撑13穿过并使其支撑于外支护排桩12、内支护排桩11及加固土体，且插入基坑10的底部土体；提供降水机构，将降水机构设置于斜支撑13上位于加固土体区域内的部分，通过降水机构对加固土体进行降水。

将斜支撑13伸出内支护排桩11的部分直接插入基坑10的底部土体。

降水机构包括底封板131、透水孔135以及抽水管134；将底封板131固定于斜支撑13内部靠近内支护排桩11处，将透水孔135开设于斜支撑13上位于加固土体区域内，将抽水管134从斜支撑13的顶部插入于斜支撑13内，且将抽水管134的底端设置于靠近底封板131处。

降水机构还包括过滤层132，将过滤层132包裹于透水孔135外侧；过滤层132包括钢丝1321、细滤网1322、粗滤网1323以及保护网1324；将钢丝1321缠绕于透水孔135周围，将细滤网1322包裹于钢丝1321的外侧、将粗滤网1323包裹于细滤网1322外侧，将保护网1324包裹于粗滤网1323外侧。

降水机构还包括肋板133，将肋板133固设于斜支撑13的外表面上且对应置于底封板131处。

以下对本发明具有降水功能的基坑支护结构的降水过程进行说明。

于斜支撑上合适的部分加工降水机构，使斜支撑插入外支护排桩、内支护排桩和加固土体后，降水机构位于加固土体区域内。加固土体内含有大量水，水通过过滤层和透水孔进入斜支撑内部，且积在底封板之上，抽水管底部与水接触，并通过抽水泵将进入斜支撑内部的水抽出,从而完成对加固土体的降水,增加加固土体的强度,进而加固整个支护结构。

本发明具有降水功能的基坑支护结构的有益效果为：

采用将基坑中的斜支撑支撑于双排桩，并于斜支撑位于双排桩之间的部分设置降水结构，使斜支撑不仅起到支护双排桩的作用，还可以对双排桩之间的土体进行降水，从而加固了双排桩间土体，无需另行设置降水井,仅需把设置好降水机构的斜支撑插入土体即可同时达到支撑和降水的效果，进而达到加快施工进度、节约施工成本的效果。进一步地，将常规的支设于基坑内的支撑体改为穿设于支护桩并插入基坑下方土体的支撑体，从而实现基坑内无障碍。此外，斜支撑在降水机构处外侧包裹钢制的过滤层，过滤土体及杂质，仅让土体内的水渗入至降水机构内部的空间，实用且稳定性好，过滤层质量可以保证。最后，还通过设置双排支护桩结构、在支护桩内埋设工字钢、在斜支撑与支护桩连接处加设加固墩、在基坑底部之下加设铺垫层以及在地下楼板处加设楼板传力带等措施，进一步加强了支护结构的支护强度。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。