本实用新型属于地基基础领域，涉及一种灌注桩联合水泥土桩的封闭式围护体系。
背景技术：
当前的基坑工程实践中，为保护基坑周边环境，基坑支护往往以变形控制为主，增加围护结构的截面抗弯刚度是控制基坑变形的主要手段之一。排桩支护是目前应用较多的基坑围护结构形式之一，但受限于施工设备和施工工艺，目前用于基坑支护的支护桩通常为圆形截面灌注桩，从而限定了排桩围护结构可获得的最大截面抗弯刚度。对于高地下水位地区，应用排桩支护往往需要在排桩外围设置单独的封闭式止水帷幕，增加了工程造价。当排桩支护刚度不能满足需要时，不得不采用地下连续墙，但地下连续墙存在造价昂贵，施工泥浆污染环境，施工速度慢等缺点。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种封闭式基坑围护体系及其施工套管，要解决当前围护体系截面抗弯刚度不足的技术问题，要解决单独封闭式隔水帷幕所带来的工期长、造价高等技术问题，还要解决地下连续墙围护结构造价高、护壁泥浆污染环境等技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种封闭式基坑围护体系，包括间隔交替设置的一排异形截面灌注支护桩和高压旋喷水泥土桩，
所述异形截面灌注支护桩为钢筋混凝土桩，桩体的横截面形状为近似T形，桩体包括支护桩翼缘部和支护桩腹板部，支护桩翼缘部和支护桩腹板部通过两侧的内凹圆弧面连接，内凹圆弧面的横截面为内凹圆弧曲线，内凹圆弧曲线的起点位于支护桩翼缘部的后角点，内凹圆弧曲线的终点位于支护桩腹板的外侧中部或后角点，
相邻两个异形截面灌注支护桩之间形成供高压旋喷水泥土桩成型的容纳空间，
所述高压旋喷水泥土桩横截面形状为近似倒T形，桩体包括水泥土桩翼缘部和水泥土桩腹板部，所述水泥土桩翼缘部的前侧面为外凸圆弧面，该外凸圆弧面与内凹圆弧面的形状相适应，所述水泥土桩翼缘部位于相邻两个支护桩腹板部之间，所述水泥土桩腹板部位于相邻两个支护桩翼缘部之间。
所述水泥土桩腹板部的前侧面为外凸圆弧面。
所述支护桩翼缘部的前侧面为平面，所述支护桩翼缘部的左、右侧面为平面，所述支护桩腹板部的后侧面为平面。
所述水泥土桩腹板部的左、右侧面为平面，所述水泥土桩翼缘部的后侧面为平面。
所述水泥土桩翼缘部的后侧面位于内凹圆弧曲线的终点处。
所述异形截面灌注支护桩的桩筋为T形，包括纵向钢筋、横向的支护桩翼缘箍筋和竖向的支护桩腹板箍筋，支护桩腹板箍筋的最前侧超出支护桩翼缘箍筋的最前侧。
所述支护桩腹板箍筋上的纵向钢筋之间还设有拉结筋。
一种封闭式基坑围护体系的施工套管，包括内套管和外套管，内套管的形状和尺寸均与异形截面灌注支护桩相适应，内套管和外套管的形状相同，所述内套管与外套管之间的间隙为1mm～1.5mm。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
本实用新型由现场灌注异形截面支护桩联合桩间高压旋喷水泥土桩构成，由刚度大、承载力高的异形截面灌注桩用作基坑支护桩，承担水土压力，由在异形截面桩之间施工的高压旋喷水泥土桩封闭异形桩之间的空间形成封闭式围护体系止水。
本实用新型的异形截面现场灌注支护桩承担水土压力，能够有效地减小支护体系的变形，保护周边环境，拓广了排桩支护的适用范围，与传统圆形截面支护桩相比，节约材料；同时可取得与地下连续墙相近的支护效果，但是造价要比地下连续墙低的多。
本实用新型通过在相邻异形截面支护桩之间施工高压旋喷桩封闭桩间间隙形成封闭式围护体系止水，无需单独设置封闭止水帷幕，节约了施工场地，降低了止水帷幕造价。
本实用新型的异形截面支护桩由双套管振沉法施工，成桩过程中由外套管护壁，无需泥浆护壁，施工现场文明环保，且不存在废弃泥浆处理等环境保护问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型一种封闭式基坑围护体系平面布置图。
图2 是本实用新型异形截面灌注支护桩的横截面结构。
图3 是本实用新型异形截面灌注支护桩的另一种横截面结构。
图4是本实用新型高压喷射水泥土搅拌桩横截面结构。
图5是本实用新型异形截面灌注支护桩的配筋结构。
图6是本实用新型施工异形截面支护桩的外套管与内套管。
附图标记：1－异形截面灌注支护桩、11－支护桩翼缘部、12－支护桩腹板部、13－内凹圆弧曲线、13a－起点、13b－终点、2－高压旋喷水泥土桩、21－水泥土桩翼缘部、22－水泥土桩腹板部、23－外凸圆弧面、3－纵向钢筋、4－支护桩翼缘箍筋、5－支护桩腹板箍筋、6－内套管、7－外套管、8－拉结筋。
具体实施方式
实施例一参见图1、图2、图4和图5所示，一种封闭式基坑围护体系，包括间隔交替设置的一排异形截面灌注支护桩1和高压旋喷水泥土桩2。
所述异形截面灌注支护桩为钢筋混凝土桩，桩体的横截面形状为近似T形，桩体包括支护桩翼缘部11和支护桩腹板部12，支护桩翼缘部11和支护桩腹板部12通过两侧的内凹圆弧面连接，内凹圆弧面的横截面为内凹圆弧曲线13，内凹圆弧曲线的起点13a位于支护桩翼缘部的后角点，内凹圆弧曲线的终点13b位于支护桩腹板的外侧中部。
相邻两个异形截面灌注支护桩之间形成供高压旋喷水泥土桩成型的容纳空间，所述高压旋喷水泥土桩横截面形状为近似倒T形，桩体包括水泥土桩翼缘部21和水泥土桩腹板部22，所述水泥土桩翼缘部21的前侧面为外凸圆弧面，该外凸圆弧面23与内凹圆弧面的形状相适应，所述水泥土桩翼缘部21位于相邻两个支护桩腹板部12之间，所述水泥土桩腹板部22位于相邻两个支护桩翼缘部11之间。
所述水泥土桩腹板部22的前侧面为外凸圆弧面。所述支护桩翼缘部11的前侧面为平面，所述支护桩翼缘部11的左、右侧面为平面，所述支护桩腹板部12的后侧面为平面所述水泥土桩腹板部22的左、右侧面为平面，所述水泥土桩翼缘部21的后侧面为平面。
所述支护桩腹板箍筋5上的纵向钢筋之间还设有拉结筋8。
所述水泥土桩翼缘部21的后侧面位于内凹圆弧曲线的终点13b处。
所述异形截面灌注支护桩的桩筋为T形，包括纵向钢筋3、横向的支护桩翼缘箍筋4和竖向的支护桩腹板箍筋5，支护桩腹板箍筋的最前侧超出支护桩翼缘箍筋的最前侧。
实施例二参见图3所示，与实施例一不同的是，内凹圆弧曲线的终点13b位于支护桩腹板的后角点。
参见图6所示，施工这种封闭式基坑围护体系的施工套管，包括内套管6和外套管7，内套管6的形状和尺寸均与异形截面灌注支护桩相适应，内套管6和外套管7的形状相同，所述内套管6与外套管7之间的间隙为1mm～1.5mm。
本实用新型的施工过程如下：
步骤一、根据拟建场地的水文地质条件、施工环境、基坑工程特点等，通过设计计算，确定异形截面支护桩的截面、配筋、桩长以及间距等参数，确定高压旋喷桩的直径、桩长以及施工工艺等。
步骤二、沿基坑周边测量放线，标识出围护体系的位置。
步骤三、成桩孔：在施工围护体系起始位置处，采用双套管振沉法施工异形截面灌注桩，通过振动锤将异形截面支护桩配套的双套管通过振动沉到设计深度，吊出内套管取土，外套管暂留于地层中护壁。对于桩塞效应显著、沉管阻力较大的地层，在沉管的过程中可以采用多次起吊内套管卸土的措施。
步骤四、吊放钢筋笼：将异形截面桩的钢筋笼吊放到由外套管护壁的桩孔中。
步骤五、灌注混凝土成桩：吊放泵送混凝土的管道入桩孔底部，浇灌混凝土，同时通过振动锤振动拔出外套管，形成异形截面灌注桩。外套管的拔出速度与桩孔内混凝土灌注速度相匹配，也即混凝土泵管管口应始终高于外套管的底部。
步骤六、按施工组织计划连续施工下一位置异形截面灌注支护桩，直至施工完全部异形形面灌注支护桩。
步骤七、高压旋喷桩在异形截面支护桩达到设计强度的75%后施工，待异形截面灌注支护桩桩身混凝土达到设计要求后，即可在相邻异形截面支护桩之间施工高压旋喷水泥土桩。可根据异形截面灌注支护桩的先后顺序依次施工，直至施工完成全部桩间高压旋喷水泥土桩，形成封闭式围护体系。高压旋喷桩的中心点位于两侧异形截面支护桩连线的中点，高压旋喷桩喷射半径为R，喷射范围为朝基坑方向0～180度，喷射半径应能保证水泥土基本充满相邻异形截面支护桩翼缘间的间隙。