一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工及设计方法技术

一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工及设计方法，所述新建基坑围护结构利用紧邻已开挖完成基坑的围护桩作为新建基坑围护桩的一部分；所述围护桩作为已开挖基坑（1）的围护结构，也作为新建基坑（4）的围护结构；所述围护桩与新建基坑的围护结构通过内支撑连接；所述围护桩与已开挖完成的基坑的结构柱通过支撑斜梁连接。本发明专利技术提供了共用围护桩斜支撑轴力的设计计算方法。本发明专利技术施工方法将临近已开挖完成基坑的围护桩作为新建基坑的围护桩，该共用围护桩（2）与新建基坑围护体系通过水平支撑（3）相连接，与已开挖基坑的结构柱通过支撑斜梁相连接。本发明专利技术具有节约成本，方便施工，有利于基坑安全稳定的特点。有利于基坑安全稳定的特点。有利于基坑安全稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工及设计方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及一种基坑围护结构及施工，特别涉及一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工及设计方法，属建筑工程


技术介绍

[0003]随着地下空间开挖的迅速发展，基坑周边环境愈加复杂，多个相邻基坑同时开挖的情况越发多见。与此同时基坑开挖面积不断增大，施工中将大基坑分隔成小基坑分别施工也成为当前的常用方法。
[0004]受开挖卸荷等因素影响，这些基坑在施工中彼此之间会产生显著的影响。在以往的设计施工中，往往对临近基坑采取“隔离”的措施，尽量避免对临近基坑产生扰动，这样做不仅不经济而且有时还会使得基坑群受力不合理。
[0005]因此，针对临近基坑设计施工提出一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构及其施工方法显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是，为了解决临近基坑周边新建基坑存在的彼此影响问题，提出一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工及设计方法。
[0007]本专利技术实现的技术方案如下，一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，所述新建基坑围护结构利用紧邻已开挖完成基坑的围护桩作为新建基坑围护桩的一部分；所述围护桩即作为已开挖基坑的围护结构和新建基坑的围护结构的共用围护桩；所述新建基坑围护结构采用排桩结合钢筋混凝土支撑方案，新建基坑采用角撑和斜对撑布置；所述共用围护桩与新建基坑的围护结构通过内支撑连接；所述共用围护桩与已开挖完成的基坑的结构柱通过斜支撑连接，所述斜支撑一端与共用围护桩的压顶梁相连，斜支撑的另一端与结构柱相连。
[0008]所述已开挖基坑和新建基坑均为内撑式围护结构；所述已开挖基坑的围护桩压顶梁标高与新建基坑的压顶梁标高或者支撑标高一致，所述已开挖完成基坑没有开始
±
0.0m以上的主体结构的施工。
[0009]所述排桩结合钢筋混凝土支撑方案，排桩采用钻孔灌注桩，排桩外设一排三轴水泥搅拌桩止水止土；基坑的东南角和西南角区域采用全回旋咬合桩结合三道钢筋混凝土支撑支护，且咬合桩外侧设一排高压旋喷桩止水。
[0010]所述新建基坑围护结构，通过在基坑楼板适当处设置斜支撑，并将斜支撑上端顶在冠梁之下，将共用围护桩的力传递给楼板；为了防止楼板连接位置出现应力集中，在斜支撑与楼板接触节点处设置牛腿，加强结构安全强度。
[0011]为确保围本专利技术基坑围护结构的安全运行，本专利技术针对共用围护桩斜支撑提供了
其轴力设计计算方法。
[0012]本专利技术采取多道支撑等值梁法进行受力分析计算，先计算由非共用围护桩传递过来的水平支撑上的轴力，再对共用围护桩进行受力分析并求解。多道支撑等值梁法计算原理与单道相同，为方便地计算出固端弯矩和各支点反力，可利用软件求解各固端弯矩及各支点反力。
[0013]在计算前先对各土层进行加权平均后得到土层的加权平均重度γ、加权平均内摩擦角φ、加权平均黏聚力c。
[0014]非共用围护桩三道水平支撑内力计算步骤：（1）计算土压力系数Ka、Kp。
[0015]（2）计算作用于桩身上的土压力强度，并绘出土压力分布图。
[0016]（3）计算土压力零点（近似零弯矩点）距基坑坑底的距离y，在y处，桩身前的被动土压力等于桩身后的主动土压力。
[0017]（4）按多跨连续梁计算连续梁的各固定端的弯矩和各支点的反力，此时可借助结构力学方法或使用结构力学求解器、midas、mathcad等软件求解，弯矩及支反力图。
[0018]共用围护桩斜支撑计算步骤：（1）得到三道水平支撑轴力后，即可将其施加于共用围护桩，画出共用围护桩的计算简图。
[0019]（2）按等值连续梁的方法，借助结构力学方法或结构力学求解器、midas、mathcad等软件求解，即可得到连续梁的各固定端的弯矩和各支点的反力图。
[0020]由此，便可得到斜撑轴力的水平分力；若取斜撑与共用围护桩夹角为α，则可进一步计算得到斜撑的轴力。另外，为更好的考虑基坑的非对称性，在使用支撑刚度时，可以引进支撑不动点调整系数对其进行调整，从而使计算结果更加准确可靠。
[0021]本专利技术一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工方法，包括以下步骤：Step1、平整场地，施工待开坑基坑围护桩，围护桩采用C30混凝土浇筑并养护至达到设计强度。
[0022]Step2、施工已开挖基坑共用围护桩的斜支撑，斜支撑一端锚入共用围护桩压顶梁，另一端锚入结构柱。
[0023]Step3、施工第一道水平支撑，使水平支撑的端部邻近新建基坑围护桩和共用围护桩。
[0024]Step4、施工第一道围檩，将水平支撑的端部与围护桩用混凝土浇筑连接并养护至达到设计强度。
[0025]Step5、开挖土方，将新建基坑的区域开挖至第二道水平支撑的高度处。
[0026]Step6、施工第二道水平支撑，使水平支撑的端部邻近新建基坑围护桩和共用围护桩。
[0027]Step7、施工第二道围檩，将水平支撑的端部与围护桩用混凝土浇筑连接并养护至达到设计强度。
[0028]Step8、开挖土方，将新建基坑的区域开挖至第三道水平支撑的高度处。
[0029]Step9、施工第三道水平支撑，使水平支撑的端部邻近新建基坑围护桩和共用围护桩。
[0030]Step10、施工第三道围檩，将水平支撑的端部与围护桩用混凝土浇筑连接并养护至达到设计强度。
[0031]Step11、开挖土方，将新建基坑的区域开挖至基坑底部。
[0032]Step12、新建完成后，对可浇筑区域浇筑底板并进行养护至达到设计强度。
[0033]上述紧邻既有基坑的新建基坑围护结构的施工方法，通过将新建基坑的水平支撑作为内支撑与已开挖基坑的围护桩相连接使已开挖基坑的围护桩成为共用围护桩，并在已开挖完成的基坑的结构柱处设置斜支撑，已开挖基坑与新建基坑的交界处均采用结构梁延伸至换撑围檩的做法，结构梁之间采用槽钢连接结构板与换撑围檩，槽钢两端采用钢板垫片顶牢，加强已开挖完成的基坑换撑结构，由此形成一个整体来抵抗并传递新建基坑的围护墙后的水土压力，设置多道内支撑和加强斜撑，也可以进一步降低水平位移对支护的影响，从而更好地保证基坑工程的安全。
[0034]本专利技术的有益效果是，本专利技术利用临近基坑围护桩进行受力，可以减小新建基坑本身围护结构的受力，可以把桩间距增大，支撑截面积做小，从而减少造价。本专利技术基坑围护结构安全稳定，通过使用临近基坑围护桩受力，将两个或多个基坑通盘考虑，可以使受力体系更加合理，基坑更稳定。
附图说明
[0035]图1是本专利技术利用紧邻基坑围护桩做新建基坑围护桩的平面示意图；图2是本专利技术利用紧邻基坑围护桩做新建基坑围护桩的剖面示意图；图3是已开挖基坑换撑平面示意图；图4是已开挖基坑斜支撑平面示意图；图5为实施例桩身土压力分布图；图6为实施例连续梁的各固定端的弯矩及支点反力图；图7为实施例围护桩的计算简图；图8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，其特征在于，所述新建基坑围护结构利用紧邻已开挖完成基坑的围护桩作为新建基坑围护桩的一部分；所述围护桩即作为已开挖基坑的围护结构和新建基坑的围护结构的共用围护桩；所述新建基坑围护结构采用排桩结合钢筋混凝土支撑方案，新建基坑采用角撑和斜对撑布置；所述共用围护桩与新建基坑的围护结构通过内支撑连接；所述共用围护桩与已开挖完成的基坑的结构柱通过斜支撑连接，所述斜支撑一端与共用围护桩的压顶梁相连，斜支撑的另一端与结构柱相连。2.根据权利要求1所述的一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，其特征在于，所述已开挖基坑和新建基坑均为内撑式围护结构；所述已开挖基坑的围护桩压顶梁标高与新建基坑的压顶梁标高或者支撑标高一致，所述已开挖完成基坑没有开始
±
0.0m以上的主体结构的施工。3.根据权利要求1所述的紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，其特征在于，所述排桩结合钢筋混凝土支撑方案，排桩采用钻孔灌注桩，排桩外设一排三轴水泥搅拌桩止水止土；基坑的东南角和西南角区域采用全回旋咬合桩结合三道钢筋混凝土支撑支护，且咬合桩外侧设一排高压旋喷桩止水。4.根据权利要求1所述的紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，其特征在于，所述新建基坑围护结构，通过在基坑楼板适当处设置斜支撑，并将斜支撑上端顶在冠梁之下，将共用围护桩的力传递给楼板；为了防止楼板连接位置出现应力集中，在斜支撑与楼板接触节点处设置牛腿，加强结构安全强度。5.根据权利要求1所述的一种紧邻既有基坑的新建基坑围护结构，其特征在于，所述斜支撑的轴力计算方法如下：先对各土层进行加权平均后得到土层的加权平均重度γ、加权平均内摩擦角φ、加权平均黏聚力c；非共用围护桩三道水平支撑内力计算步骤如下：（1）计算土压力系数Ka、Kp；（2）计算作用于桩身上的土压力强度，并绘出土压力分布图；（3）计算土压力零点距基坑坑底的距离y，在y处，桩身前的被动土压力等于桩身后的主动土压力；（4）按多跨连续梁计算连续梁的各固定端的弯矩和各支点的反力，此时借助结构力学方法或使用结构力学求解器、midas、mathcad软件求解，弯矩及支反力图；共用围护桩斜支撑计算步骤如下：（1）得到三道水平支...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛佳佳，何寨兵，李科，姚嘉楠，周强，李强，徐长节，
申请(专利权)人：浙江大学华东交通大学，
类型：发明
国别省市：