CN116479897A - 一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,属于基坑坍塌加固技术领域,包括以下步骤:在基坑边坡坍塌后,对坍塌基坑边坡进行堆土反压;在基坑边坡坡顶进行双排钢管微型桩施工,进行桩顶冠梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑施工;对堆土反压的填土逐步进行多次土方开挖,并施工多道预应力锚杆及喷射混凝土面层;下部基坑内部原状土方放坡,放坡采用喷射混凝土面层进行坡面防护,加固支护完成。该方法采用双排钢管微型桩作为超前支护结构构件,结合预应力锚杆的水平支点约束,以达到基坑边坡的加固目的。
Description
技术领域
本发明属于基坑坍塌加固技术领域,具体涉及一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
随着城市建设的高速发展,城市中高层建筑、地下综合管廊等地下建筑的不断建设,相应的深基坑工程数量也越来越多、深度越来越深、周边环境越来越复杂,致使深基坑工程建设过程中出现了很多安全事故,尤其是坍塌的安全事故屡见不鲜,给深基坑工程施工的安全与质量带来了诸多问题,也对社会的发展造成了较为恶劣的影响。因此,有必要全面了解深基坑坍塌事故的发生原因,并做好坍塌后的加固支护工作。归纳起来,基坑坍塌可大致分为几类:
1.基坑边坡土体承载力不足,造成基坑坡体滑动;
2.地表水及地下水渗流作用,造成的涌砂、涌泥等而导致边坡失稳;
3.支护结构的强度、刚度或稳定性不足,引起支护结构破坏,导致基坑边坡失稳,基坑坍塌;
4.坡顶管线渗漏水,导致土体软化,抗剪强度降低,引起基坑边坡坍塌;
5.不按施工要求组织施工,未按照“分层支护、分层开挖”的工序进行施工,未支护就进行土方开挖,导致超挖,引起边坡坍塌。
目前常规的加固常采用做钢筋混凝土灌注桩、钢板桩、复合土钉墙等方法,其主要缺点有以下几个方面:
1.坍塌基坑坡顶有限载,施工钢筋混凝土灌注桩需要采用大型的桩基施工设备,在坡顶作业超出了限载,容易引起基坑二次坍塌;
2.钢板桩作为支护结构,属于柔性材料,刚度小,承载力低,基坑容易产生变形;
3.钢板桩施打和拔出时,会对基坑边坡土体产生扰动、引起坡顶沉降、变形,拔桩时会产生孔洞,造成坡顶水平变形;
4.复合土钉墙加固需要更大的空间,基坑周边环境受限,而且需要更多道的锚索,施工工期长,在临时加固工程中无法实施,无法达到既快速又安全的加固目的。
发明内容
针对基坑坍塌的具体情况、周边环境条件及地层条件,现有的加固方法受到施工空间及地层因素的影响而无法快速达到加固的问题,本发明的目的是提供一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,该方法采用双排钢管微型桩作为超前支护结构构件,结合预应力锚杆的水平支点约束,以达到基坑边坡的加固目的。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提供了一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,包括以下步骤:
在基坑边坡坍塌后,对坍塌基坑边坡进行堆土反压;
在基坑边坡坡顶进行双排钢管微型桩施工,进行桩顶冠梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑施工;
对堆土反压的填土逐步进行多次土方开挖,并施工多道预应力锚杆及喷射混凝土面层;
下部基坑内部原状土方放坡,放坡采用喷射混凝土面层进行坡面防护,加固支护完成。
作为进一步的技术方案,堆土采用素土回填,堆土反压时在基坑坍塌后边坡边线进行填土反压,形成堆土反压边线,填土底部覆盖原有坡底排水沟。
作为进一步的技术方案,双排钢管微型桩由基坑边坡坡顶垂直向下施打,在双排钢管微型桩顶部以水平方向进行钢筋绑扎、混凝土浇筑,形成冠梁,冠梁将双排钢管微型桩顶部连接。
作为进一步的技术方案,双排钢管微型桩冠梁设置纵向受力钢筋和箍筋,受力钢筋及箍筋的配筋采用构造配筋。
作为进一步的技术方案,待钢管微型桩桩顶冠梁混凝土强度达到设计要求后,对堆土反压的填土进行第一步土方开挖,露出钢管微型桩部分长度,并施工第一道预应力锚杆及喷射混凝土面层。
作为进一步的技术方案,对基坑边坡进行第二步土方开挖,并施工第二道预应力锚杆及喷射混凝土面层;对基坑边坡进行第三步土方开挖,并施工第三道预应力锚杆及喷射混凝土面层;喷射混凝土面层在双排钢管微型桩外漏侧面喷射形成。
作为进一步的技术方案,第一道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第一道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有夹角,第一道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第一道预应力锚杆进行锚固。
作为进一步的技术方案,第二道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第二道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有夹角,第二道预应力锚杆与双排钢管微型桩的夹角大于第一道预应力锚杆与双排钢管微型桩的夹角;第二道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第二道预应力锚杆进行锚固。
作为进一步的技术方案,第三道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第三道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有一定夹角,第三道预应力锚杆和第二道预应力锚杆相平行设置;第三道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第三道预应力锚杆进行锚固。
作为进一步的技术方案,下部基坑土方放坡顶部形成下部基坑土方二层平台,待加固支护完成后,施工坡底排水沟和地下室外墙。
上述本发明的有益效果如下:
本发明的加固支护方法,在基坑坍塌后立即采取堆土反压措施,最大程度避免基坑坍塌对周边建筑物、管线、道路等周边环境的影响。
本发明的加固支护方法,通过预应力锚杆与钢管微型桩组合支护体系,能够充分发挥钢管微型桩和锚杆各自的优点,在保证基坑壁稳定及限制基坑底部稳定方面有独特优势。
本发明的加固支护方法,采用利用微型钢管桩作为超前支护及支挡结构、预应力锚杆作为微型钢管桩的支点力的整体加固支护结构构件,以达到快速加固支护的目的;该方法可以最大限度的减少对周边环境及既有坍塌边坡的影响,快速有效的对坍塌基坑进行加固支护,保证其在后期基坑开挖施工过程中的安全。
本发明的加固支护方法,采用上部微型钢管桩支护,下部放坡喷面的方式,可最大程度减少微型桩及锚杆的长度,增强支护结构的竖向刚度,在开挖过程中,预应力锚杆可以有效控制支护结构的变形,增加支护结构的整体稳定性。
本发明的加固支护方法,钢管微型桩施工设备重量轻、尺寸小,桩孔孔径小、能穿透各种岩土层及障碍物,施工时无需占用过多的基坑坡顶空间。相对于常规的加固方法可避免大型施工设备在坡顶作业,避免对基坑边坡的扰动、沉降、变形等引起基坑二次坍塌,并且施工速度快,无需过多的增加基坑周边施工空间,节约加固施工成本。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明浅基坑坍塌快速加固支护方法的流程图;
图2是本发明基坑边坡坍塌示意图;
图3是本发明基坑边坡坍塌后堆土反压示意图;
图4是本发明在基坑边坡堆土反压后坡顶利用钻机施工双排钢管微型桩示意图;
图5是本发明新增钢管微型桩桩顶冠梁示意图;
图6是本发明基坑边坡进行第一步土方开挖,并施工第一道预应力锚杆及喷射混凝土面层的示意图;
图7是本发明基坑边坡进行第二步土方开挖,并施工第二道预应力锚杆及喷射混凝土面层的示意图;
图8是本发明基坑边坡进行第三步土方开挖,并施工第三道预应力锚杆及喷射混凝土面层的示意图;
图9是本发明第三道预应力锚杆下部基坑内部原状土方放坡,并喷射混凝土面层支护示意图;
图10是本发明新增双排钢管微型桩冠梁配筋示意图;
图中:为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸,示意图仅作示意使用;
其中,1.基坑原边坡坡面线,2.基坑坍塌后边坡边线,3.坡底排水沟,4.基坑边坡坡底线,5.基坑边坡坡顶线,6.堆土反压边线,7.双排钢管微型桩,8.冠梁,9.第一道预应力锚杆,10.腰梁,11.喷射混凝土面层,12.第二道预应力锚杆,13.第三道预应力锚杆,14.喷射混凝土面层,15.下部基坑土方二层平台,16.地下室外墙,17.纵向受力钢筋,18.箍筋。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本发明的一种典型的实施方式中,如图1所示,提出一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,该支护方法适用于各种地质条件下的基坑边坡坍塌加固支护,不受场地空间限制,可有效的避免对坍塌后基坑边坡的二次扰动、沉降、变形。
基坑边坡顶部具有基坑边坡坡顶线5,基坑边坡底部具有基坑边坡坡底线4,基坑边坡底部设置坡底排水沟3,基坑原边坡坡面线1在基坑边坡坍塌后形成基坑坍塌后边坡边线2。
具体地,该加固支护方法包括以下步骤:
1)首先在基坑边坡坍塌后,立即对坍塌基坑边坡进行堆土反压,堆土可采用素土回填;
堆土反压时在基坑坍塌后边坡边线2形成的坡面进行填土反压,形成堆土反压边线6,填土底部覆盖原有坡底排水沟3。
2)基坑边坡堆土反压后,基坑边坡坡顶利用小型地质钻机等施工设备进行双排钢管微型桩7施工,双排钢管微型桩7由基坑边坡坡顶垂直向下施打;
其中,小型施工设备重量轻,占用空间小,对既有坍塌边坡扰动小;新增钢管微型桩的钢管直径、桩长,依据相应技术规范进行计算。
3)钢管微型桩施工完成后,进行桩顶冠梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑施工;
具体的,在双排钢管微型桩顶部以水平方向进行钢筋绑扎、混凝土浇筑,完成后在双排钢管微型桩顶部形成冠梁8,冠梁8以水平布置,将双排钢管微型桩顶部连接。
双排钢管微型桩冠梁设置纵向受力钢筋17和箍筋18,受力钢筋及箍筋的配筋,可采用构造配筋,冠梁可增加钢管微型桩的整体性。
4)待钢管微型桩桩顶冠梁混凝土强度达到设计要求后,对堆土反压的填土进行第一步土方开挖,露出钢管微型桩部分长度,并施工第一道预应力锚杆9及喷射混凝土面层,锚杆长度根据相应技术规范进行计算;
其中,第一道预应力锚杆9由双排钢管微型桩7的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第一道预应力锚杆9和双排钢管微型桩7具有一定夹角,第一道预应力锚杆9端部和双排钢管微型桩7的外漏侧面连接处设置腰梁10,对第一道预应力锚杆9进行锚固。
5)对基坑边坡进行第二步土方开挖,并施工第二道预应力锚杆及喷射混凝土面层,锚杆长度根据相应技术规范进行计算;
其中,土方开挖是在第一步土方开挖的基础上,对堆土反压的填土向下进行第二步土方开挖;第二道预应力锚杆12由双排钢管微型桩7的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第二道预应力锚杆12和双排钢管微型桩7具有一定夹角,第二道预应力锚杆12与双排钢管微型桩7的夹角大于第一道预应力锚杆9与双排钢管微型桩7的夹角;第二道预应力锚杆12端部和双排钢管微型桩7的外漏侧面连接处设置腰梁10,对第二道预应力锚杆12进行锚固。
6)对基坑边坡进行第三步土方开挖,并施工第三道预应力锚杆13及喷射混凝土面层,锚杆长度根据相应技术规范进行计算;
其中,土方开挖是在第二步土方开挖的基础上,对堆土反压的填土继续向下进行第三步土方开挖;第三道预应力锚杆13由双排钢管微型桩7的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第三道预应力锚杆13和双排钢管微型桩7具有一定夹角,第三道预应力锚杆13和第二道预应力锚杆12相平行设置;第三道预应力锚杆13端部和双排钢管微型桩7的外漏侧面连接处设置腰梁10,对第三道预应力锚杆13进行锚固。喷射混凝土面层11在双排钢管微型桩外漏侧面喷射形成。
7)第三道预应力锚杆13下部基坑内部原状土方放坡,放坡采用喷射混凝土面层14进行坡面防护,放坡的坡度及高度根据实际岩土层的物理力学性质综合确定;下部基坑土方放坡顶部形成下部基坑土方二层平台15。
8)待加固支护完成后,可施工坡底排水沟和地下室外墙16。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,包括以下步骤:
在基坑边坡坍塌后,对坍塌基坑边坡进行堆土反压;
在基坑边坡坡顶进行双排钢管微型桩施工,进行桩顶冠梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑施工;
对堆土反压的填土逐步进行多次土方开挖,并施工多道预应力锚杆及喷射混凝土面层;
下部基坑内部原状土方放坡,放坡采用喷射混凝土面层进行坡面防护,加固支护完成。
2.如权利要求1所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,堆土采用素土回填,堆土反压时在基坑坍塌后边坡边线进行填土反压,形成堆土反压边线,填土底部覆盖原有坡底排水沟。
3.如权利要求1所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,双排钢管微型桩由基坑边坡坡顶垂直向下施打,在双排钢管微型桩顶部以水平方向进行钢筋绑扎、混凝土浇筑,形成冠梁,冠梁将双排钢管微型桩顶部连接。
4.如权利要求3所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,双排钢管微型桩冠梁设置纵向受力钢筋和箍筋,受力钢筋及箍筋的配筋采用构造配筋。
5.如权利要求1所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,待钢管微型桩桩顶冠梁混凝土强度达到设计要求后,对堆土反压的填土进行第一步土方开挖,露出钢管微型桩部分长度,并施工第一道预应力锚杆及喷射混凝土面层。
6.如权利要求5所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,对基坑边坡进行第二步土方开挖,并施工第二道预应力锚杆及喷射混凝土面层;对基坑边坡进行第三步土方开挖,并施工第三道预应力锚杆及喷射混凝土面层;喷射混凝土面层在双排钢管微型桩外漏侧面喷射形成。
7.如权利要求5所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,第一道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第一道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有夹角,第一道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第一道预应力锚杆进行锚固。
8.如权利要求6所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,第二道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第二道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有夹角,第二道预应力锚杆与双排钢管微型桩的夹角大于第一道预应力锚杆与双排钢管微型桩的夹角;第二道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第二道预应力锚杆进行锚固。
9.如权利要求6所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,第三道预应力锚杆由双排钢管微型桩的外漏侧面倾斜向边坡内侧施工,第三道预应力锚杆和双排钢管微型桩具有一定夹角,第三道预应力锚杆和第二道预应力锚杆相平行设置;第三道预应力锚杆端部和双排钢管微型桩的外漏侧面连接处设置腰梁,对第三道预应力锚杆进行锚固。
10.如权利要求1所述的深度小于10m的浅基坑坍塌快速加固支护方法,其特征是,下部基坑土方放坡顶部形成下部基坑土方二层平台,待加固支护完成后,施工坡底排水沟和地下室外墙。
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