一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，沿基坑边沿外侧设置双排支护桩形成一级支护，沿基坑边沿内侧设置单排支护桩形成二级支护，单排支护桩与双排支护桩中前排桩保持等距且距离为4～6m，单排支护桩的桩顶低于双排支护桩桩顶。本实用新型大大减少了基坑开挖过程中的内支撑，降低了支护工程造价、缩短了支护施工工期与结构施工工期、减少了固体废弃物排放，同时梯级支护体系保证基坑满足稳定和变形，实现了施工过程的经济、快速和安全。
【专利说明】一种双排粧结合单排粧的基坑梯级支护体系
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程领域，更具体的说，是涉及一种适用于软土地区大面积深基坑的支护体系。
【背景技术】
[0002]随着我国现代化城市建设进度的加快，大型综合多功能建筑群不断涌现，与之相配套的基坑面积也愈来愈大，越来越深。尤其在沿海软土地区，这些大面积基坑给地下工程建设提出了很大的挑战。
[0003]第一，当基坑开挖面积达4至9万平方米时，设置一道或多道水平内支撑，虽可较好地控制基坑开挖引起的支护结构和周围土体的变形，但也存在着造价高、工期长、支撑拆除后产生大量固体废弃物排放等问题。(一道钢筋混凝土水平支撑的工程量可达数千立方米，造价可达数百万元甚至上千万元。)
[0004]第二，对于采用大直径环梁支护的基坑，环梁受力应均匀，因此要求基坑均匀，从而使基坑难以根据实际工程需要进行分区开挖。但是，大面积基坑中分布有多幢高层建筑时，往往高层建筑的施工工期是最重要的，需要分区开挖施工。
[0005]第三，虽然一般的悬臂支护可以减小水平支撑，但随着基坑深度的增大，尤其在软土地区，单纯的悬臂支护手段无法满足变形、安全与稳定的要求。例如，在软土地区，双排桩支护适用于挖深约IOm以内基坑，单排桩结合反压土适用于约挖深Sm以内的基坑工程。
[0006]因此，研发一种适用于软土地区超深、超大基坑，同时经济、快速、节能、安全的支护体系是目前市场发展的迫切需求。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的是常规悬臂型支护无法满足软土地区深基坑变形和稳定要求的技术问题，提供一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，该体系能够减少软土地区大面积深基坑支护体系的内支撑，实现基坑快速开挖、分区开挖。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现:
[0009]一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，沿基坑边沿外侧设置双排支护桩形成一级支护，沿基坑边沿内侧设置单排支护桩形成二级支护，所述单排支护桩与所述双排支护桩中前排桩保持等距且距离为4?6m，所述单排支护桩的桩顶低于所述双排支护桩桩顶。
[0010]其中，所述双排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为I?2m，桩顶标高位于地面附近，桩长为基坑开挖深度的2?2.5倍，前后排距2?4m。
[0011]其中，所述单排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为900?1200mm，桩顶标高位于地面以下1/3?2/3的开挖深度，桩长为基坑开挖深度的I?1.5倍。
[0012]本实用新型采用的技术方案主要选择双排桩和单排桩相结合的悬臂支护，大大减少了水平内支撑，便于施工，免除了相应的拆撑工序及固体废弃物排放。双排桩作为一级支护，实质上可形成一个厚度不是很大的重力式挡土墙，同时又具有很高的抗拉与抗弯能力，从而维持基坑稳定；单排桩作为二级支护，主要以其抗弯能力抵抗水土压力。本实用新型将二者结合，使双排桩和单排桩相共同作用，单排桩位于双排桩被动区，比常规被动区土体或反压土具有更高的强度和刚度，提高了支护体系的工作性能。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014](一)本实用新型采用分级支护，双排桩作为一级支护，单排桩作为二级支护，提高了基坑的稳定性，减小了变形，降低了风险。
[0015](二)本实用新型双排桩结合单排桩支护，二者相共同作用，单排桩位于双排桩被动区，比常规被动区土体或反压土具有更高的强度和刚度，提高了支护体系的工作性能，克服了软土深基坑中，常规悬臂支护不满足变形和稳定要求的问题。
[0016](三)本实用新型中提出了双排桩结合单排桩的悬臂支护系统的优化布置与优化尺寸，包括:作为一级支护的双排支护桩与作为二级支护的单排支护桩的距离为4?6m，双排支护桩桩长约为基坑开挖深度的2?2.5倍,前后排距2?4m ;单排支护桩桩顶位于地面标高以下1/3?2/3的基坑开挖深度，桩长约为基坑开挖深度I?1.5倍；该优化方案下，一级支护和二级支护水平间距、竖向布置及插入深度合理，两级支护间土体既能充分发挥被动土压力，维持一级支护稳定，又能适当将部分土压传递到二级支护，使两级支护形成刚度较大的联合工作体系，最大水平变形小于5%。的基坑开挖深度；此外，在该方案保证二级支护始终切断一级支护最不利破坏面，从而大大提高了体系的稳定性和安全性。综上，上述优化方案能够保证体系发挥有益效果，保证基坑的安全和正常使用，同时保证基坑的经济性和施工的方便性。
[0017](四)本实用新型采用双排桩结合单排桩的悬臂支护体系，大大减少了水平内支撑，特别是免除了目前大量使用的混凝土内撑，降低了成本；同时作业空间大，便于快速施工，免除了混凝土内撑拆撑工序，缩短了工期；从环保节能角度，减少了混凝土固体废弃物排放。
[0018](五)本实用新型采用双排桩结合单排桩的悬臂支护体系，克服了对于大面积基坑采用环梁水平支撑、分区开挖易造成支撑受力不均的问题；构造简单，可灵活进行分区土体开挖，降低施工难度和风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型所提供的基坑梯级支护体系的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型所提供的基坑梯级支护体系的施工完成状态示意图。
[0021]图中:1，双排支护桩；2，单排支护桩；3，中部主体结构；4，边部主体结构。
【具体实施方式】
[0022]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0023]如图1所示，本实用新型提出了一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，沿基坑边沿外侧设置双排支护桩I形成一级支护，沿基坑边沿内侧设置单排支护桩2形成二级支护。单排支护桩2与双排支护桩I中前排桩保持等距且距离为4?6m，单排支护桩2的桩顶低于双排支护桩I桩顶。
[0024]其中，双排支护桩I采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为I?2m，桩顶标高位于地面附近，桩长为基坑开挖深度的2?2.5倍，前后排距2?4m。
[0025]其中，单排支护桩2采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为900?1200mm，桩顶标高位于地面以下1/3?2/3的开挖深度，桩长为基坑开挖深度的I?1.5倍。
[0026]本实用新型的双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系的施工方法如下:
[0027]沿基坑边沿外侧设置双排支护桩1，形成一级支护。双排支护桩I桩顶设置顶圈梁，其梁高为500?1000mm，梁宽大于双排支护桩I桩直径200?250mm，双排支护桩I的纵筋深入梁内。前后排桩的顶圈梁采用连梁连接，连梁截面宽500?600mm，连梁截面高与顶圈梁3等高，连梁的间距I?2m。
[0028]沿基坑边沿内侧设置单排支护桩2，形成二级支护。单排支护桩2的桩顶以上桩孔采用干砂回填至标高。
[0029]待双排支护桩I和单排支护桩2达到强度后，挖除基坑范围内、单排支护桩2桩顶标高以上土体，凿除单排支护桩2超灌部分，使桩顶达到设计标高。单排支护桩2桩顶设顶圈梁3，做法同双排支护桩I桩顶圈梁。
[0030]开挖单排支护桩2所围土体至坑底设计标高，此时基坑边部呈阶梯状。保留单排支护桩2和双排支护桩I之间土体，使单排支护桩2和双排支护桩I共同发挥支护作用。
[0031]施工中部主体结构3，预留与边部主体结构4连接构造，设临时钢管支撑，去除坑底设计标高以上的单排支护桩2和土体，最后完成边部主体结构4及其与中部主体结构3的连接，并拆除临时钢管支撑，如图2所示。
[0032]尽管上面结合附图和优选实施例对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，其特征在于，沿基坑边沿外侧设置双排支护桩形成一级支护，沿基坑边沿内侧设置单排支护桩形成二级支护，所述单排支护桩与所述双排支护桩中前排桩保持等距且距离为4?6m，所述单排支护桩的桩顶低于所述双排支护桩桩顶。
2.根据权利要求1所述的一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，其特征在于，所述双排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为I?2m，桩顶标高位于地面附近，桩长为基坑开挖深度的2?2.5倍，前后排距2?4m。
3.根据权利要求1所述的一种双排桩结合单排桩的基坑梯级支护体系，其特征在于，所述单排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700?900mm，桩距为900?1200mm，桩顶标高位于地面以下1/3?2/3的开挖深度，桩长为基坑开挖深度的I?1.5倍。
【文档编号】E02D17/02GK203514324SQ201320653360
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】刁钰, 任望东, 郑刚, 王守华, 王吉祥 申请人:天津大学