一种深基坑斜撑支护结构及其斜撑支护方法与流程

1.本技术涉及基坑支护设计的技术领域，尤其是涉及一种深基坑斜撑支护结构及其斜撑支护方法。


背景技术：

2.随着高层建筑物越来越多，基坑深度也越来越大，开挖的地下空间可作为车库、仓储、地下室、人防工程等。建筑物基坑开挖时，往往需要提前对基坑内壁作支护结构，以防止基坑出现局部或大面积的塌方。
3.目前的深基坑支护结构包括基坑本体，当需要对基坑本体内壁进行支护时，通常使用地下连续墙的支护方式。先在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构，以对基坑本体的内壁进行支护。
4.在实现本技术过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题，当需要对地形复杂、东西南侧存在明显高低差以及淤泥、砂层非常发育的地面进行开挖深基坑时，采用地下连续墙的基坑支护方式存在造价较高、工期较长、深厚砂层成槽容易塌孔，施工难度极大，且基坑坑壁荷载不对称等问题，因此需要因地制宜，提出一种深基坑斜撑支护结构及其斜撑支护方法。


技术实现要素：

5.为了便于解决场地地形特别复杂，具有明显高低差，同时地质条件特别复杂，基坑坑壁荷载不对称的问题，本技术提供一种深基坑斜撑支护结构及其斜撑支护方法。
6.本技术提供的一种深基坑斜撑支护结构，采用如下的技术方案：一种深基坑斜撑支护结构，包括设置于施工地面内的多组三轴搅拌止水桩，多组所述三轴搅拌止水桩呈闭环设置，所述施工地面挖设有基坑本体，所述基坑本体包括东侧坑壁、南侧坑壁、西侧坑壁以及北侧坑壁，所述南侧坑壁的地势高分别与所述东侧坑壁以及所述西侧坑壁的地势高落差值为6-7m，所述基坑本体设置有用于分别支护低地势的所述东侧坑壁、低地势的所述西侧坑壁以及高地势的所述南侧坑壁的斜撑机构。
7.通过采用上述技术方案，闭合呈环设置的多组三轴搅拌止水桩有利于减少施工地面内的基坑外部地下水流入到基坑本体内，东西两侧坑壁的地势高低于南侧坑壁的地势高，容易造成南侧坑壁朝靠近东西两侧坑壁的方向坍垮，在斜撑机构的作用下，此时东侧坑壁、南侧坑壁以及西侧坑壁之间相互支撑，有利于减少基坑本体侧壁的垮坍，有利于提高对场地地形特别复杂，具有明显高地差，同时地质条件特别复杂，坑壁荷载不对称的基坑进行支撑支护的便利性。
8.可选的，所述斜撑机构包括第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组，所述南侧坑壁内侧设置有第一灌注桩组，所述东侧坑壁和所述
西侧坑壁的内侧分别设置有第二灌注桩组，所述第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组和所述第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的一端分别与所述第一灌注桩组相连接，所述第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的另一端与西侧所述第二灌注桩组相连接，所述第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的另一端与东侧所述第二灌注桩组相连接，所述基坑本体设置有用于同时加固第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的阳角加固组件。
9.通过采用上述技术方案，当需要对基坑本体支护时，先在南侧坑壁施工第一灌注桩组，然后分别在东西两侧坑壁施工第二灌注桩组，并使第一灌注桩组与第二灌注桩组之间固定连接，接着通过第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组分别对第一灌注桩组以及第二灌注桩组支撑固定，同时在阳角加固组件的作用下，西侧坑壁起反向对南侧坑壁支护的作用，进而有利于提高对明显落高差地形以及坑壁荷载不对称的基坑进行支护的稳定性。
10.可选的，所述阳角加固组件包括按三角形布置的桩群，所述西侧坑壁开设有阳角槽，所述桩群设置于所述阳角槽内，所述桩群的一端角与西侧所述第二灌注桩组的一侧相连接，所述第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的一侧与所述桩群的一侧相连接。
11.通过采用上述技术方案，利用三角形的稳定性原理，在桩群的作用下，此时西侧第二灌注桩组反向对第一灌注桩组支撑，进而有利于进一步提高西侧坑壁对南侧坑壁反向支护的稳定性。
12.可选的，所述桩群内设置有加强整体性灌注桩组，所述加强整体性灌注桩组的两端分别与桩群的内侧相连接。
13.通过采用上述技术方案，在加强整体性灌注桩组的作用下，有利于提高按三角形布置的桩群内的稳固性。
14.可选的，所述第一灌注桩组(4)、所述第二灌注桩组(5)和所述桩群(6)分别包括有灌注桩主筋以及冠梁主筋，所述灌注桩主筋和冠梁主筋固定连接形成刚性整体。
15.通过采用上述技术方案，第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组的两端通过灌注桩主筋、冠梁主筋分别与第一灌注桩组、第二灌注桩组以及桩群固定连接，进而有利于提高五者之间连接的稳固性。
16.可选的，所述第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组和第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组均包括斜撑子梁组、第一横撑子梁组以及第二横撑子梁组，所述斜撑子梁组位于所述第一横撑子梁组的上方，所述第二横撑子梁组位于所述第二横撑子梁组的下方。
17.通过采用上述技术方案，斜撑子梁组有利于提高对高低落差的第一灌注桩组以及第二灌注桩组进行斜向的固定支撑，第一横撑子梁组以及第二横撑子梁组有利于提高对高地落差的第一灌注桩组以及第二灌注桩组进行水平方向的固定支撑。
18.可选的，所述基坑本体内设置有两组立柱桩，两组所述立柱桩分别对第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组支撑固定。
19.通过采用上述技术方案，在两组立柱桩的作用下，有利于提高斜撑子梁组、第一横撑子梁组以及第二横撑子梁组架设于基坑本体内的稳定性。
20.可选的，所述第一灌注桩组、所述第二灌注桩组以及所述桩群的内侧分别设置有喷锚网层。
21.通过采用上述技术方案，喷锚网层主要采用高压喷射混凝土的方式，有利于提高第一灌注桩组，第二灌注桩组以及桩群内壁的密封性以及稳固性。
22.一种深基坑斜撑支护方法，其包括如下步骤：s1：根据设计施工地面标高平整场地；s2：根据图纸在施工地面依次进行多组三轴搅拌止水桩的施工，并使多组三轴搅拌止水桩围合形成闭环；s3：在施工地面南侧的三轴搅拌止水桩内侧施工第一灌注桩组，在施工地面东侧和西侧的三轴搅拌止水桩内侧依次施工第二灌注桩组，以及在施工地面西侧的三轴搅拌止水桩内侧施工桩群，且第一灌注桩组的两端分别与东西两侧的第二灌注桩组相互呈直角设置；s4：在施工地面周边设置护栏，以及在施工地面预挖排水沟；s5：根据图纸对施工地面的土方进行第一次分层分段对称开挖；s6：先依次分别对第一灌注桩组、第二灌注桩组以及桩群进行冠梁施工，然后再进行斜撑子梁组以及第一横撑子梁组的施工；s7：依次对第一灌注桩组、第二灌注桩组以及桩群的内壁进行第一次的喷锚网层分层分段施工；s8：根据图纸对施工地面第二次开挖至设计标高，以形成基坑本体；s8：然后再进行第二横撑子梁组的施工，并分别同时设置两组立柱桩支撑固定；s10：最后再次分别对第一灌注桩组、第二灌注桩组以及桩群的内壁进行第二次喷锚网层分层分段施工，完成对东侧坑壁、南侧坑壁以及西侧坑壁的支护。
23.通过采用上述技术方案，第一灌注桩组、第二灌注桩组、桩群、第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组五者之间相互固定连接，以形成一个稳定的支护体系，以尽量避免高地势的南侧坑壁朝靠近低地势的东侧坑壁和西侧坑壁方向坍垮，有利于提高对落高差地形、坑壁荷载不对称的基坑进行支撑便利性。
24.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：设置的多组三轴搅拌止水桩有利于减少施工地面内的泥水流入到基坑本体内，东侧坑壁以及西侧坑壁的地势低于南侧坑壁的地势，容易造成南侧坑壁朝靠近东侧坑壁、西侧坑壁的方向坍垮，通过第一灌注桩组、第二灌注桩组、桩群、第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组五者之间相互固定连接，以形成一个稳定的支护体系的作用下，此时东侧坑壁、南侧坑壁以及西侧坑壁之间相互支撑，有利于减少基坑本体内壁的坍垮，有利于解决场地地形特别复杂，具有明显高低差，同时地质条件特别复杂的基坑支护的问题，通过采用旋挖灌注桩和钢筋混凝土支撑、结合斜撑，局部坑内加固，阳角桩群加固支护方式，结合三轴搅拌桩止水，合理解决了不对称荷载作用技术难题。
附图说明
25.图1是本技术深基坑斜撑支护结构的整体结构示意图；图2是图1的a部分的放大图；图3是本技术的南侧坑壁的剖面图。
26.附图标记说明：1、施工地面；11、三轴搅拌止水桩；2、基坑本体；21、东侧坑壁；22、
南侧坑壁；23、西侧坑壁；24、北侧坑壁；25、阳角槽；26、立柱桩；3、第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组；31、斜撑子梁组；32、第一横撑子梁组；33、第二横撑子梁组；4、第一灌注桩组；5、第二灌注桩组；6、桩群；61、加强整体性灌注桩组；7、喷锚网层；8、第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组。
具体实施方式
27.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
28.实施例：参见图1，一种深基坑斜撑支护结构，包括多组三轴搅拌止水桩11，三轴搅拌止水桩11常用于对施工地面1进行止水，以尽量避免更多的泥水渗入到施工地面1内。多组三轴搅拌止水桩11根据施工图纸首尾固定连接，形成闭环状。施工地面1内中间挖设有基坑本体2，基坑本体2呈长方体状，基坑本体2包括东侧坑壁21、南侧坑壁22、西侧坑壁23以及北侧坑壁24。其中，南侧坑壁22的地势高分别与东侧坑壁21以及西侧坑壁23的地势高落差值为6-7m，本实施例中，具体为6m，具有明显高低差。基坑本体2设有用于分别支护低地势的东侧坑壁21、西侧坑壁23以及南侧坑壁22的斜撑机构。
29.具体的，参见图1，斜撑机构包括第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8，南侧坑壁22的内侧固定有第一灌注桩组4，东侧坑壁21和西侧坑壁23的内壁均固定有第二灌注桩组5，第一灌注桩组4分别与东西两侧的第二灌注桩组5相互呈直角状，且三者之间呈u形状。第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3用于支护南侧坑壁22以及西侧坑壁23。第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3置于第一灌注桩组4以及西侧第二灌注桩组5之间，且第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3的一端与第一灌注桩组4固定连接，第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3的另一端与西侧第二灌注桩组5固定连接。第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8用于支护南侧坑壁22以及东侧坑壁21。第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8置于第一灌注桩组4以及东侧第二灌注桩组5之间，且第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8的一端与第一灌注桩组4固定连接，第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8的另一端与东侧第二灌注桩组固定连接。
30.由于南侧坑壁22的地势分别高于东侧坑壁21以及西侧坑壁23，当南侧坑壁22朝内侧挤压时，此时第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8分别朝东西两侧均衡挤压力，以达到实现对高地势差基坑坑壁支撑支护的目的。
31.参见图1和图2，为进一步提高第一灌注桩组4、第二灌注桩组5、第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8四者之间整体的稳定性，基坑本体2设有阳角加固组件。阳角加固组件包括桩群6，桩群6同为灌注桩群，且桩群6按三角形布置。基坑本体2靠近西侧坑壁23的方向对应开设有阳角槽25，桩群6施工安装于阳角槽25内，且桩群6的其中一端角与西侧第二灌注桩组5远离第一灌注桩组4的一端固定连接，第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3背离第一灌注桩组4的一端与桩群6的内侧固定连接。
32.当南侧坑壁22受力朝靠近西侧坑壁23的方向挤压时，挤压作用力先传递到第一灌注桩组4，第一灌注桩组4再通过第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3分别对西侧第二灌注桩组5以及桩群6产生挤压作用力，根据三角形的稳定性原理，此时桩群6对挤压作用力支撑抵消，并提供反支撑作用力。
33.值得一提的是，参见图2，桩群6内固定有加强整体性灌注桩组61，加强整体性灌注桩组61同为灌注桩，加强整体性灌注桩组61平行于桩群6的其中一侧边，在加强整体性灌注桩组61的作用下，有利于提高桩群6自身的稳定性。
34.参见图1和图2，为加强第一灌注桩组4、第二灌注桩组5、桩群6三者之间连接的稳定性，第一灌注桩组4、东西两侧第二灌注桩组5以及桩群6均包括有灌注桩主筋以及冠梁主筋，且三者相邻之间通过灌注桩主筋和冠梁主筋固定连接形成刚性整体。
35.值得一提的是，参见图1和图3，为提高第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8支撑高地势差坑壁的稳定性，第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8均包括斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二横撑子梁组33。斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二横撑子梁组33分别沿竖直方向呈间隔分布，第一横撑子梁组32置于斜撑子梁组31以及第二横撑子梁组33之间。在斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二横撑子梁组33的作用下，有利于均衡南侧坑壁22在水平方向上的挤压作用力。
36.参见图3，为提高斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二横撑子梁组33置于基坑本体2内的稳定性，基坑本体2内固定有两组立柱桩26。两组立柱桩26分别呈竖直设置，且两组立柱桩26依次贯穿并分别与第二横撑子梁组33、第一横撑子梁组32以及斜撑子梁组31并固定连接。
37.需要注意的是，参见图1和图3，为分别提高第一灌注桩组4以及东西两侧第二灌注桩组5的稳固性，第一灌注桩组4、第二灌注桩组5以及桩群6的内侧分别喷设有喷锚网层7，在喷锚网层7的作用下，有利于提高桩与桩之间的密封性以及连接稳固性。
38.需要一提的是，东侧坑壁21同样可设置阳角加固组件，以进一步加强均衡高地势的南侧坑壁22的挤压作用力。
39.一种深基坑斜撑支护方法，其包括如下步骤：s1：根据图纸对施工地面1标高以及平整场地，使施工地面1平整干净，达到可打桩的施工环境，且此时南侧地势明显高于东西两侧的地势；s2：根据施工图纸，首先进行多组三轴搅拌止水桩11的施工，三轴搅拌止水桩11有利于减少泥水渗入到施工地面1内，最后使多组三轴搅拌止水桩11施工围合成一闭环；s3：然后再依次在施工地面1南侧的三轴搅拌止水桩11内侧施工第一灌注桩组4，在施工地面1西侧的三轴搅拌止水桩11内侧施工第二灌注桩组5以及桩群6，在施工地面1东侧的三轴搅拌止水桩11内侧同样施工第二灌注桩组5，且此时第一灌注桩组4分别与东西两侧的第二灌注桩组5成直角设置；s4：在施工地面1周边设置护栏，尽量避免无关人员进入施工区域；以及在施工地面1预挖排水沟，以便于在开挖基坑本体2时，将基坑本体2内的泥水排出；s5：根据图纸开始对施工地面1的土方进行第一次分层分段对称开挖；s6：当开挖到一定的高度后，先依次分别对第一灌注桩组4、第二灌注桩组5、加强整体性灌注桩组61以及桩群6进行冠梁施工，然后再依次进行斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8的支撑施工，此时各桩组以及梁组固定连接形成刚性整体；s7：紧接着依次对第一灌注桩组4、第二灌注桩组5以及桩群6的内壁进行第一次喷
锚网分层分段施工，以加强其自身的稳固性；s8：根据图纸继续对施工地面1进行第二次分层分段对称开挖，并开挖至设计标高，此时基坑本体2开挖完毕；s8：紧接着再进行第二横撑子梁组33的施工，并同时施工梁组立柱桩26，以便于提高斜撑子梁组31、第一横撑子梁组32以及第二横撑子梁组33支撑的稳定性；s10：最后再次分别对第一灌注桩组4、第二灌注桩组5以及桩群6的内壁进行第二次喷锚网层7分层分段施工，最终完成对东侧坑壁21、南侧坑壁22以及西侧坑壁23的支护。
40.综上所述，在第一灌注桩组4、第二灌注桩组5、桩群6、第一道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组3以及第二道钢筋混凝土支撑梁及连系梁组8五者之间相互固定连接，以形成一个稳定的支护体系的作用下，此时东侧坑壁21、南侧坑壁22以及西侧坑壁23之间相互支撑，有利于减少基坑本体2内壁的坍垮，有利于解决场地地形特别复杂，具有明显高低差，同时地质条件特别复杂，基坑坑壁荷载不对称的问题。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。