一种上柔下刚的深基坑支护体系制造技术

一种上柔下刚的深基坑支护体系，包括竖向支护构件、柔性拉锚构件、刚性支撑构件和立柱；柔性拉锚构件倾斜拉设在竖向支护构件上部；刚性支撑构件水平支设在竖向支护构件下部；该刚性支撑构件至少有两排；每排刚性支撑构件在同一水平面纵横交叉设置；最下排刚性支撑构件与基坑底部之间间距不小于3m，最上排刚性支撑构件设置在与承压水层水面相适应的区域内，最下排柔性拉锚构件与最上排刚性支撑构件之间间距为2~4m。本实用新型专利技术解决了在高承压水地区采用柔性支锚结构存在影响施工、不利于支护体系的稳定和造成基坑周边建筑物或道路产生沉降的技术问题以及采用刚性支锚结构不便于土方开挖、施工进度慢，材料浪费和成本高的技术问题。

A Supporting System for Deep Foundation Pit with Upper Flexibility and Lower Rigidity

【技术实现步骤摘要】
一种上柔下刚的深基坑支护体系
本技术涉及建筑工程领域，特别是一种上柔下刚的深基坑支护体系。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快，城市地下空间的开发利用越来越受到重视，基坑工程不断朝着特大超深方向发展。随着基坑深度的不断增加，单一放坡、土钉墙等支护形式已经不能满足基坑安全的需要，超深基坑支护形式目前常选择挡土（水）结构+支锚结构。在深基坑施工中，为了基坑开挖顺利进行，需大量抽排地下水降低坑内地下水位。随着人们环保意识的增强以及水资源的短缺，越来越多城市不提倡基坑降水，而是建议采取止水措施。通过止水帷幕阻断基坑内外水力联系，基坑内侧根据施工需要设置疏干井，基坑外侧水位变化影响较小。对于上述支护结构，对于高承压水地区，基坑开挖深度低于承压水层时，若采用柔性支锚结构会打穿承压水层，造成水压力的释放，从而造成以下后果：1、承压水通过钻孔渗出，影响施工；2、造成主动区土层抗剪强度下降，不利于支护体系的稳定；3、若承压水水压力很大，打穿后有可能形成管涌，造成基坑周边建筑物或道路产生沉降等。对于高承压水地区的深基坑支护，多全部采用刚性支锚结构进行支护。若全部采用刚性支锚结构，支撑的布置不便于土方开挖，施工进度慢，不利于工期，且材料浪费、成本高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种上柔下刚的深基坑支护体系，要解决在高承压水地区采用柔性支锚结构存在影响施工、不利于支护体系的稳定和造成基坑周边建筑物或道路产生沉降的技术问题以及采用刚性支锚结构不便于土方开挖、施工进度慢，材料浪费和成本高的技术问题。为实现上述目的，技术采用如下技术方案。一种上柔下刚的深基坑支护体系，用于支护周围有承压水层的基坑，包括有竖向支护构件、柔性拉锚构件、刚性支撑构件和立柱；所述竖向支护构件沿基坑的边缘布置；其中，竖向支护构件的下端插入基坑底部土体中；竖向支护构件的顶端至基坑侧壁顶部的距离不超过1m；所述柔性拉锚构件倾斜拉设在竖向支护构件的上部；该柔性拉锚构件至少有两排，呈梅花形或者矩形布置；该柔性拉锚构件的一端连接在竖向支护构件上，柔性拉锚构件的另一端锚固在柔性拉锚构件背部的土体中；所述刚性支撑构件水平支设在竖向支护构件的下部；该刚性支撑构件至少有两排，沿竖向间隔布置；其中，每排刚性支撑构件在同一水平面纵横交叉设置；最下排刚性支撑构件与基坑底部之间的间距不小于3m，最上排刚性支撑构件设置在与承压水层水面相对应的区域内，并且最下排柔性拉锚构件与承压水层水面之间的间距不小于500mm；所述立柱有一组，间隔设置在刚性支撑构件与基坑之间；其中，立柱的底端插入基坑底部的桩基中，并且插入深度不小于3m。优选的，所述竖向支护构件为支护桩或者为地下连续墙；所述柔性拉锚构件为预应力锚杆或者为注浆花管或者为土钉；所述刚性支撑构件为钢支撑或者混凝土支撑或者逆作法施工的楼板。优选的，相邻两排柔性拉锚构件之间的间距为1m～4m；同一排柔性拉锚构件中，相邻两根柔性拉锚构件之间的间距为1m～2m；所述柔性拉锚构件的倾斜角度为5～25°。优选的，所述柔性拉锚构件为预应力锚杆时，每根柔性拉锚构件均由锚固段和自由段构成；其中，自由段为钢绞线或者为钢筋，且其长度不小于5m；锚固段为钢绞线或者钢筋和包裹在外侧的水泥构成，柔性拉锚构件上方覆土层厚度不小于4m.优选的，在竖向支护构件上、对应每排柔性拉锚构件设置位置处设有钢腰梁；所述柔性拉锚构件的端部通过锚具固定在钢腰梁上。优选的，相邻两排刚性支撑构件之间的间距为3m～8m；当所述刚性支撑构件为钢支撑或者混凝土支撑时，同一排刚性支撑构件中，相邻两根刚性支撑构件之间的间距为4m～9m。优选的，在竖向支护构件上、对应每排刚性支撑构件设置位置处设有混凝土腰梁；所述刚性支撑构件的端部与混凝土腰梁连接。优选的，在竖向支护构件的顶部、沿基坑的侧壁设置有冠梁。与现有技术相比本技术具有以下特点和有益效果。1、本技术中的上柔下刚的深基坑支护体系针对基坑开挖范围内存在承压水层，采用柔性拉锚构件会产生影响施工、不利于支护体系稳定、甚至引起基坑周边建筑物或道路沉降的情况，承压水层及以下采用刚性支撑构件，满足高承压水地区深基坑支护需求，既经济合理、施工方便，又安全可靠。2、本技术为了更好地满足高承压水地区基坑开挖深度低于承压水层，基坑下部无柔性支锚结构施工条件的深基坑支护需求，设计了一种上柔下刚的深基坑支护体系；该支护体系包括竖向支护构件、柔性拉锚构件和刚性支撑构件组成，基坑上部采用柔性支锚结构，有利于土方开挖，工期短、成本低；基坑下部采用刚性支锚结构，避免柔性支锚结构打穿承压水层，且坑底附近支护结构弯矩较大，采用刚性支锚结构有利于增强整体支护体系的稳定性。3、本技术中上柔下刚的深基坑支护体系，经济高效，施工简便，优势明显，相比全柔性支护体系，上柔下刚支护体系稳定性好，基坑变形小，安全度高；相比全刚性支护体系，上柔下刚支护体系造价低，土方开挖方便，工期短。附图说明下面结合附图对技术做进一步详细的说明。图1是本技术的步骤二施工完成后的结构示意图。图2是本技术的步骤三施工完成后的结构示意图。图3是本技术的步骤五施工完成后的结构示意图。图4是本技术的步骤六施工完成后的结构示意图。图5是本技术的步骤七施工完成后的结构示意图。图6是本技术的步骤九施工完成后的结构示意图。图7是本技术的步骤十施工完成后的结构示意图。附图标记：1－竖向支护构件、2－柔性拉锚构件、2.1－锚固段、2.2－自由段、3－刚性支撑构件、4－立柱、5－基坑、6－桩基、7－钢腰梁、8－混凝土腰梁、9－冠梁、10－承压水层。具体实施方式如图1-7所示，这种上柔下刚的深基坑支护体系，用于支护周围有承压水层10的基坑5，包括有竖向支护构件1、柔性拉锚构件2、刚性支撑构件3和立柱4；所述竖向支护构件1沿基坑5的边缘布置；其中，竖向支护构件1的下端插入基坑5底部土体中；竖向支护构件1的顶端至基坑5侧壁顶部的距离不超过1m，否则应采取支护或挡土措施；所述柔性拉锚构件2倾斜拉设在竖向支护构件1的上部；该柔性拉锚构件2至少有两排，呈梅花形或者矩形布置；该柔性拉锚构件2的一端连接在竖向支护构件1上，柔性拉锚构件2的另一端锚固在柔性拉锚构件2背部的土体中；所述刚性支撑构件3水平支设在竖向支护构件1的下部；该刚性支撑构件3至少有两排，沿竖向间隔布置；其中，每排刚性支撑构件3在同一水平面纵横交叉设置；最下排刚性支撑构件3与基坑5底部之间的间距不小于3m，最上排刚性支撑构件3设置在与承压水层10水面相对应的区域内，在承压水层10水面上下1～2m的范围内，并且最下排柔性拉锚构件2与承压水层10水面之间的间距不小于500mm，最下排柔性拉锚构件2与最上排刚性支撑构件3之间的间距为2~4m；所述立柱4有一组，间隔设置在刚性支撑构件3与基坑5之间；其中，立柱4的底端插入基坑5底部的桩基6中，并且插入深度不小于3m。本实施例中，基坑5的侧壁为直壁。当然在其他实施例中，在基坑5的上部会进行放坡，基坑5的侧壁为直壁和放坡段构成，此时竖向支护构件1的顶端至基坑5直壁顶部的距离不超过1m。本实施例中，所述竖向支护构件1为支护桩或者为地下连续墙；其中，支护桩为混凝土灌注桩或者型钢桩或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上柔下刚的深基坑支护体系，用于支护周围有承压水层（10）的基坑（5），包括有竖向支护构件（1）、柔性拉锚构件（2）、刚性支撑构件（3）和立柱（4）；其特征在于：所述竖向支护构件（1）沿基坑（5）的边缘布置；其中，竖向支护构件（1）的下端插入基坑（5）底部土体中；竖向支护构件（1）的顶端至基坑（5）侧壁顶部的距离不超过1m；所述柔性拉锚构件（2）倾斜拉设在竖向支护构件（1）的上部；该柔性拉锚构件（2）至少有两排，呈梅花形或者矩形布置；该柔性拉锚构件（2）的一端连接在竖向支护构件（1）上，柔性拉锚构件（2）的另一端锚固在柔性拉锚构件（2）背部的土体中；所述刚性支撑构件（3）水平支设在竖向支护构件（1）的下部；该刚性支撑构件（3）至少有两排，沿竖向间隔布置；其中，每排刚性支撑构件（3）在同一水平面纵横交叉设置；最下排刚性支撑构件（3）与基坑（5）底部之间的间距不小于3m，最上排刚性支撑构件（3）设置在与承压水层（10）水面相对应的区域内，并且最下排柔性拉锚构件（2）与承压水层（10）水面之间的间距不小于500mm；所述立柱（4）有一组，间隔设置在刚性支撑构件（3）与基坑（5）之间；其中，立柱（4）的底端插入基坑（5）底部的桩基（6）中，并且插入深度不小于3m。...

【技术特征摘要】
1.一种上柔下刚的深基坑支护体系，用于支护周围有承压水层（10）的基坑（5），包括有竖向支护构件（1）、柔性拉锚构件（2）、刚性支撑构件（3）和立柱（4）；其特征在于：所述竖向支护构件（1）沿基坑（5）的边缘布置；其中，竖向支护构件（1）的下端插入基坑（5）底部土体中；竖向支护构件（1）的顶端至基坑（5）侧壁顶部的距离不超过1m；所述柔性拉锚构件（2）倾斜拉设在竖向支护构件（1）的上部；该柔性拉锚构件（2）至少有两排，呈梅花形或者矩形布置；该柔性拉锚构件（2）的一端连接在竖向支护构件（1）上，柔性拉锚构件（2）的另一端锚固在柔性拉锚构件（2）背部的土体中；所述刚性支撑构件（3）水平支设在竖向支护构件（1）的下部；该刚性支撑构件（3）至少有两排，沿竖向间隔布置；其中，每排刚性支撑构件（3）在同一水平面纵横交叉设置；最下排刚性支撑构件（3）与基坑（5）底部之间的间距不小于3m，最上排刚性支撑构件（3）设置在与承压水层（10）水面相对应的区域内，并且最下排柔性拉锚构件（2）与承压水层（10）水面之间的间距不小于500mm；所述立柱（4）有一组，间隔设置在刚性支撑构件（3）与基坑（5）之间；其中，立柱（4）的底端插入基坑（5）底部的桩基（6）中，并且插入深度不小于3m。2.根据权利要求1所述的上柔下刚的深基坑支护体系，其特征在于：所述竖向支护构件（1）为支护桩或者为地下连续墙；所述柔性拉锚构件（2）为预应力锚杆或者为注浆花管或者为土钉；所述刚性支撑构件（3）为钢支撑或者混凝土支撑或者逆作法施工的楼板。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：周予启，刘卫未，聂艳侠，马书杰，刘广济，韩鞠，
申请(专利权)人：中建一局集团建设发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11