一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构的制作方法

本技术涉及基坑支护的，尤其涉及一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构。

背景技术：

1、连通箱涵作为城市调节渠道或湖泊水位的重要水工构筑物之一，可以显著增强渠道或湖泊调蓄能力，在水资源综合利用方面发挥着举足轻重的作用。然而，由于人类活动的影响，在一些较为偏僻的湖泊或渠道附近，常常存在较厚的填土(如建筑杂填土、素填土等)。由于人工填土堆积年限较短，地基土承载力较低、压缩模量取值较小，连通箱涵在自重及外荷载作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成箱涵倾斜、底板断裂、箱涵漏水等破坏现象，严重影响了连通箱涵调蓄功能的正常运转。此外，在该软土地区开挖基坑，也极易造成基坑失稳现象。工程实践表明，连通箱涵地基处理方法在采用水泥土搅拌桩时，由于填土孔隙较大，常造成搅拌桩质量不可靠，使得连通箱涵后期运行存在安全隐患。目前，连通箱涵基础较多采用灌注桩、管桩等加固地基，而在基坑开挖方面较多采用灌注桩或smw水泥土搅拌墙支护结构，上述方法成本较高，且施工工期较长，大大影响了连通箱涵建设效率和技术发展。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构，为深厚软土区连通箱涵地基处理及深基坑快速、安全、高效的施工，提供了一种切实可行的途径。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构，包括分别设置于连通箱涵基坑每侧侧壁所在位置处的拉森钢板桩、设置于连通箱涵基坑内侧的钢支撑支护结构和设置所述连通箱涵基坑底部的地基处理结构，所述拉森钢板桩并排首尾连接并埋设在基坑土体内，且所述拉森钢板桩的下端穿透深厚软土并伸入至基坑土体下方的稳定土层中，所述钢支撑支护结构设置在所述连通箱涵基坑内，并相邻设置在拉森钢板桩的内侧，且所述钢支撑支护结构与所述拉森钢板桩的上部连接固定，所述地基处理结构穿透深厚软土并伸入至基坑土体下方的稳定土层中。

3、本实用新型的有益效果是：本实用新型的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构，采用“拉森钢板桩+钢支撑支护结构+地基处理结构”联合支护体系，操作简单，施工技术成熟，安全性高，地基加固质量可靠，且钢材均可回收，经济性较好，充分实现了绿色低碳、节能减排和资源再回收的优点。

4、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

5、进一步：所述拉森钢板桩与连通箱涵结构之间设置有肥槽，所述肥槽的底部回填有与所述连通箱涵结构的底板厚度相同的c35素砼，所述肥槽的中上部回填有c20素砼，且所述拉森钢板桩分别与所述c35素砼和c20素砼之间设置有油毡。

6、上述进一步方案的有益效果是：通过在所述拉森钢板桩分别与所述c35素砼和c20素砼之间设置肥槽，并采用所述c20素砼和所述c35素砼回填，同时在所述拉森钢板桩分别与所述c35素砼和c20素砼之间设置所述油毡隔离，不仅保证了连通箱涵结构的底板、侧墙和顶板浇筑的施工空间，便于人员设备操作，还确保了回填材料的均匀性和压实效果，使得所述连通箱涵结构与土体、回填材料形成一连续受力整体，同时在拉森钢板桩回收时避免对结构的扰动破坏。

7、进一步：所述钢支撑支护结构包括钢支撑、框形的钢腰梁和钢牛腿，所述钢腰梁设置在所述连通箱涵基坑内，并相邻设置在所述拉森钢板桩的内侧，且所述钢支撑设置在所述钢腰梁的前后两侧之间，且所述钢支撑的两端分别与所述钢腰梁的前后两侧对应连接，所述钢牛腿沿着所述钢腰梁的长度方向间隔设置，且所述钢牛腿与所述钢支撑抵接并支撑所述钢支撑。

8、上述进一步方案的有益效果是：通过钢板将钢支撑、钢腰梁和拉森钢板桩焊接连接，使其成为一整体受力体系，大大提高了所述拉森钢板桩抗弯强度和受力性能，其防护结构坚固，支撑结构稳定好，通过所述钢牛腿可以对所述钢支撑起到稳定的支撑作用。

9、进一步：所述钢腰梁为由两组工字钢组成的双拼工字钢腰梁，其中一组工字钢的一个端面和另一组工字钢的一个端面通过钢板焊接在对应的所述拉森钢板桩上，并形成焊脚。

10、上述进一步方案的有益效果是：采用双拼工字钢腰梁，通过钢板将钢腰梁与拉森钢板桩焊接，使其成为一整体受力体系，其防护结构坚固，且方便钢腰梁的安装。

11、进一步：所述地基处理结构包括多根高压旋喷桩、压实粘土和c20素砼垫层，多根所述高压旋喷桩设置在所述连通箱涵基坑底部，且所述多根所述高压旋喷桩穿透深厚软土并伸入至基坑土体下方的稳定土层中，多根所述高压旋喷桩均匀间隔设置，所述压实粘土设置在连通箱涵基坑底部并位于所述高压旋喷桩的上方，所述c20素砼垫层铺设在所述压实粘土上，且所述c20素砼垫层位于连通箱涵结构的下方。

12、上述进一步方案的有益效果是：c20素砼垫层起到保护基础的作用，同时还具有隔水、防冻、扩散荷载的效果，显著提高了连通箱涵结构地基土的变形能力，采用压实粘土可以避免渗透作用下动水压力对地基土的破坏作用，起到隔水效果，同时高压旋喷桩通过高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，大大提高了地基土的压缩模量和承载力,进而减少了连通箱涵结构的不均匀沉降。

13、进一步：所述c20素砼垫层和压实粘土的宽度均与所述连通箱涵结构的基础结构外挑尺寸一致，且所述压实粘土的压实系数不小于0.94。

14、进一步：所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构还包括截水沟，所述截水沟设置于所述连通箱涵基坑两侧的基坑顶部的地表。

15、上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述截水沟，可以排除地表积水、雨水和施工临时用水，减小了基坑侧壁土体冲刷作用，显著提高了支撑系统的稳定性。

技术特征：

1.一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：包括分别设置于连通箱涵基坑每侧侧壁所在位置处的拉森钢板桩(2)、设置于连通箱涵基坑内侧的钢支撑支护结构和设置所述连通箱涵基坑底部的地基处理结构，所述拉森钢板桩(2)并排首尾连接并埋设在基坑土体(1)内，且所述拉森钢板桩(2)的下端穿透深厚软土并伸入至基坑土体(1)下方的稳定土层中，所述钢支撑支护结构设置在所述连通箱涵基坑内，并相邻设置在拉森钢板桩(2)的内侧，且所述钢支撑支护结构与所述拉森钢板桩(2)的上部连接固定，所述地基处理结构穿透深厚软土并伸入至基坑土体(1)下方的稳定土层中。

2.根据权利要求1所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：所述拉森钢板桩(2)与连通箱涵结构(4)之间设置有肥槽，所述肥槽的底部回填有与所述连通箱涵结构(4)的底板厚度相同的c35素砼(11)，所述肥槽的中上部回填有c20素砼(9)，且所述拉森钢板桩(2)分别与所述c35素砼(11)和c20素砼(9)之间设置有油毡(10)。

3.根据权利要求1所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：所述钢支撑支护结构包括钢支撑(5)、框形的钢腰梁(3)和钢牛腿(16)，所述钢腰梁(3)设置在所述连通箱涵基坑内，并相邻设置在所述拉森钢板桩(2)的内侧，且所述钢支撑(5)设置在所述钢腰梁(3)的前后两侧之间，且所述钢支撑(5)的两端分别与所述钢腰梁(3)的前后两侧对应连接，所述钢牛腿(16)沿着所述钢腰梁(3)的长度方向间隔设置，且所述钢牛腿(16)与所述钢支撑(5)抵接并支撑所述钢支撑(5)。

4.根据权利要求3所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：所述钢腰梁(3)为由两组工字钢组成的双拼工字钢腰梁，其中一组工字钢的一个端面和另一组工字钢的一个端面通过钢板焊接在对应的所述拉森钢板桩(2)上。

5.根据权利要求1所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：所述地基处理结构包括多根高压旋喷桩(6)、压实粘土(13)和c20素砼垫层(12)，多根所述高压旋喷桩(6)设置在所述连通箱涵基坑底部，且所述多根所述高压旋喷桩(6)穿透深厚软土并伸入至基坑土体(1)下方的稳定土层中，多根所述高压旋喷桩(6)均匀间隔设置，所述压实粘土(13)设置在连通箱涵基坑底部并位于所述高压旋喷桩(6)的上方，所述c20素砼垫层(12)铺设在所述压实粘土(13)上，且所述c20素砼垫层(12)位于连通箱涵结构(4)的下方。

6.根据权利要求5所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：所述c20素砼垫层(12)和压实粘土(13)的宽度均与所述连通箱涵结构(4)的基础结构外挑尺寸一致，且所述压实粘土(13)的压实系数不小于0.94。

7.根据权利要求1-6任一项所述的深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构,其特征在于：还包括截水沟(8)，所述截水沟(8)设置于所述连通箱涵基坑两侧的基坑顶部(7)的地表。

技术总结
本技术涉及一种深厚填土区连通箱涵沉降控制的基坑支护结构，包括分别设置于连通箱涵基坑每侧侧壁所在位置处的拉森钢板桩、设置于连通箱涵基坑内侧的钢支撑支护结构和设置连通箱涵基坑底部的地基处理结构，拉森钢板桩并排首尾连接并埋设在基坑土体内，钢支撑支护结构设置在连通箱涵基坑内，并相邻设置在拉森钢板桩的内侧，且钢支撑支护结构与拉森钢板桩的上部连接固定，地基处理结构穿透深厚软土并伸入至基坑土体下方的稳定土层中。采用“拉森钢板桩+钢支撑支护结构+地基处理结构”联合支护体系，操作简单，施工技术成熟，安全性高，地基加固质量可靠，且钢材均可回收，经济性较好，充分实现了绿色低碳、节能减排和资源再回收的优点。

技术研发人员：裴启涛,明丹,刘瑞琦,彭定新
受保护的技术使用者：武汉市政工程设计研究院有限责任公司
技术研发日：20221231
技术公布日：2024/1/13