一种深基坑支护结构及施工方法技术

本发明专利技术提供了一种深基坑支护结构及其施工方法，所述深基坑平面尺寸不小于80m x80m，沿该深基坑横、纵方向分别设有不少于9个框架柱，并设有不少于2层的地下室，每层地下室楼面由钢筋混凝土梁、板形成刚度极大的水平传力系统；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩，各排桩顶部设有钢筋混凝土冠梁，每个排桩在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁，所述冠梁和所述腰梁与邻近的楼面梁之间设密布水平支撑短梁。本发明专利技术所述深基坑支护结构中，水平支撑短梁使深基坑排桩传来的土、水压力就近直接传递给建筑物楼面系统，再传给对应的深基坑另一侧土层，做到土、水压力平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种深基坑支护结构及施工方法
本专利技术涉及建筑工程
，具体地，涉及一种深基坑支护结构及施工方法。
技术介绍
在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求，基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到合理设计、精心施工、经济安全。随着大量高层建筑的建造及地下空间的开发，同时也为了满足高层建筑抗震和抗风等结构要求，地下室由一层发展到多层，相应的基坑开挖深度也越来越深，支护结构失事的案例时有发生，失事后果非常严重。而且，建造安全可靠、便于施工的深基坑，常需耗费巨资，动辄需数千万元，又耗费几个月的工期。因而，良好的深基坑设计与施工在工程建设中占有举足轻重的重要位置。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种深基坑支护结构及其施工方法，该深基坑支护结构彻底改变了当前深基坑设计大量采用的内支撑和桩加锚索等结构型式，在绝大多数情况下终止了锚索和止水帷幕的设置，简化了结构构造，保证了基坑安全，方便施工作业。本专利技术所述深基坑支护结构在整个施工作业中将深基坑分为中心区、边跨区、过渡区，三个区域协调均衡进行，全过程确保土坡稳定，受力平衡，保证了基坑安全，方便施工作业，是深基坑设计与施工的重大技术进步，有巨大经济效益和社会效益。本专利技术的技术方案如下：一种深基坑支护结构的施工方法，所述深基坑平面尺寸不小于80m×80m，分为中心区、边跨区和过渡区，沿该深基坑横、纵方向分别设有不少于9个框架柱，并设有不少于2层的地下室，每层地下室楼面由钢筋混凝土梁、板形成刚度极大的水平传力系统；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩，各排桩顶部设有钢筋混凝土冠梁，每个排桩在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁，所述冠梁和所述腰梁与邻近的楼面梁之间设密布水平支撑短梁；确定中心区、过渡区的自稳边坡的角度和位置；其中，过渡区的自稳边坡、地下室底板、排桩和第2层楼面板围成的空间为边跨区；过渡区的自稳边坡、中心区自稳边坡、地下室底板、第1层楼面板和排桩围成的区域为过渡区，其余部分为中心区；该施工方法对距离坑壁两个框架柱距以内的中部主体结构与周边维护结构同时施工；中部主体结构以自然放坡式开挖到基础底面，施工基础和地下室结构，逐层顺作直到结构封顶；周边同时施工排桩与冠梁及其上部放坡土体的支护工程。所述中心区按自然放坡开挖，顺作法施工建筑主体，包括所有基础、柱、梁板，施工时逐层上升，连续作业；所述中心区地下各层的基础、柱、梁板施工完成，并且所述排桩及冠梁和与之相连接的水平支撑短梁浇注好并养护达到100％的设计强度后，开挖所述过渡区土方，施工过渡区的基础、柱及地下各层在该部分的楼面梁板，并浇注地下2层水平支撑短梁及洞口边梁；所述过渡区地下各层的梁、板浇注完成并将包括相应水平支撑短梁的混凝土养护到100％的设计强度后，开挖所述边跨区，施工边跨区的基础、柱及地下各层在该部分的楼面梁板，并浇注水平支撑短梁及洞口边梁。在所述过渡区施工时，以D50钢管在距深基坑底0.5～1.0m标高的两桩之间穿入桩间土内1.0～1.5m引出水流，探明水流、水压与流量大小；当地下水位高达地下2层楼面附近，则需加设止水帷幕，可自冠梁梁底标高处，从排桩背后两桩之间施工高压旋喷桩与原有排桩共同阻挡地下水流形成止水帷幕；施工止水帷幕的同时，施工地下2层腰梁和地下2层水平支撑短梁，待其养护到100％设计强度，再开挖边跨区的土体，施工相应部分的基础底板与边墙边柱。本专利技术所述的深基坑支护结构，沿该深基坑横、纵方向分别设有不少于9个框架柱，并设有不少于2层的地下室，每层地下室楼面由钢筋混凝土梁、板形成刚度极大的水平传力系统；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩，各排桩顶部设有钢筋混凝土冠梁，每个排桩在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁，所述冠梁和所述腰梁与邻近的楼面梁之间设密布水平支撑短梁。所述排桩为跨度很小的竖向连续梁。本专利技术所述应用在深基坑支护结构的施工方法中的深基坑支护结构中，水平支撑短梁使深基坑排桩传来的土、水压力就近直接传递给建筑物楼面系统，再传给对应的深基坑另一侧土层，做到土、水压力平衡。每层楼面均设有水平支撑短梁，使排桩支撑点缩短到建筑层高以下。排桩受力模型变为跨度很小的竖向连续梁，可大幅减小桩径和配筋以及嵌入基坑底部深度。本专利技术所述深基坑支护结构中，以各层地下室楼面系统作为主要传力构件，实现深基坑开挖至地下室侧壁外回填土方全过程，坑外土、水压力平衡的深基坑结构体系和施工方法。本专利技术所述深基坑支护结构中，所述排桩为跨度很小的竖向连续梁，其内力不会很大，即便基坑再深，也不需要设置预应力锚索，大幅度降低造价，简化施工，缩短工期。一般情况下，不需要在排桩外侧设置止水帷幕。局部渗漏点可采用“先引后封”加局部注浆堵漏的方法。“先引后封”是指，发现渗漏点可先插入钢管引出水流，在水压降低的情况下，对渗漏点周围土体注入水泥浆或快速凝固的化学浆液，最后再封堵引水管完成封堵。当深基坑需开挖到稳定地下水位标高以下时，才需要设置止水帷幕。本法深基坑工程只在深基坑内施工，不发生与周边地下管线、构筑物及相邻房屋基础的干扰；加之坑壁土、水侧压力是由桩、冠梁、腰梁传至支撑短梁，再通过平面刚度极大的楼面梁板系统传给柱、墙及对面支护体系的。施工中只要注意均衡同步施工，相互平衡水平推力，就能确保基坑变位极小，有利于安全文明施工。本专利技术所述的深基坑的结构原理应属内支撑结构体系，但因为先施工内部主体结构，形成平面刚度极大的楼面梁板体系，从而节省了内支撑结构的内部传力系统，最大程度地简化了水平支撑系统。而在边跨所设水平支撑短梁及其与冠梁、腰梁、排桩的节点构造既简单又可靠，并且没有后续的构件拆除工序，便于高速度高质量地完成基坑作业。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述深基坑支护结构的施工方法，整个施工作业中将深基坑分为中心区、边跨区、过渡区，三个区域协调均衡进行，全过程确保土坡稳定，受力平衡，保证了基坑安全，方便施工作业，是深基坑设计与施工的重大技术进步，有巨大经济效益和社会效益。附图说明图1、为本专利技术所述深基坑支护结构的剖面结构示意图。图2、为本专利技术所述深基坑支护结构的平面结构示意图。具体实施方式参照图1和图2，一种深基坑支护结构，所述深基坑平面尺寸不小于80m×80m，双向均不少于9个框架柱，框架柱从深基坑边部向中心部依次命名为第1轴11，第2轴12，第3轴13、第4轴14…….。参照图1和图2，相邻的框架柱之间通过框架梁20相互连接，平行的框架梁20之间还设有楼面梁30连接；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩40，在每个排桩40的顶部设有钢筋混凝土冠梁41，每个排桩40在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁42，所述冠梁41和所述腰梁42与邻近的楼面梁30之间设密布水平支撑短梁50。所述深基坑支护结构的施工方法，对距端部两个柱距以内的中部主体结构与周边维护结构同时施工；中部主体结构以自然放坡式开挖到基础底面，施工基础和地下室结构，逐层顺作直到结构封顶；周边同时施工排桩与冠梁及其上部放坡土体的支护工程。参照图1，所述深基坑分为中心区1、过渡区2和边跨区3。所述中心区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深基坑支护结构，所述深基坑平面尺寸不小于80m x80m，其特征在于，沿该深基坑横、纵方向分别设有不少于9个框架柱，并设有不少于2层的地下室，每层地下室楼面由钢筋混凝土梁、板形成刚度极大的水平传力系统；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩，各排桩顶部设有钢筋混凝土冠梁，每个排桩在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁，所述冠梁和所述腰梁与邻近的楼面梁之间设密布水平支撑短梁。

【技术特征摘要】
1.一种深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述深基坑平面尺寸不小于80m×80m，分为中心区、边跨区和过渡区，沿该深基坑横、纵方向分别设有不少于9个框架柱，并设有不少于2层的地下室，每层地下室楼面由钢筋混凝土梁、板形成刚度极大的水平传力系统；沿深基坑的坑壁浇注有钢筋混凝土排桩，各排桩顶部设有钢筋混凝土冠梁，每个排桩在地下各层楼面标高处设有钢制腰梁，所述冠梁和所述腰梁与邻近的楼面梁之间设密布水平支撑短梁；确定中心区、过渡区的自稳边坡的角度和位置；其中，过渡区的自稳边坡、地下室底板、排桩和第2层楼面板围成的空间为边跨区；过渡区的自稳边坡、中心区自稳边坡、地下室底板、第1层楼面板和排桩围成的区域为过渡区，其余部分为中心区；该施工方法对距离深基坑的坑壁两个框架柱距以内的中部主体结构与周边维护结构同时施工；中部主体结构以自然放坡式开挖到基础底面，施工基础和地下室结构，逐层顺作直到结构封顶；周边同时施工排桩与冠梁及其上部放坡土体的支护工程。2.如权利要求1所述的深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述中心区按自然放坡开挖，顺作法施工建筑主体，包括所有基础、柱、梁板，施工时逐层上升，连续作业。3.如权利要求1所述的深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述中心区地下各层的基础、柱、梁板施工完成，并且所述排桩及冠梁和与之相连接的水平支撑短梁浇注好并养护达到100％的设计强度后，开挖所述过渡区土方，施工过渡区的基础、柱及地下各层在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继远，
申请(专利权)人：王继远，
类型：发明
国别省市：广西;45