一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系制造技术

一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系，在基坑的周缘设置围护桩，围护桩上端浇筑有连接各个围护桩的冠梁，冠梁上设置第一层支护结构，在第一层支护结构下方，基坑坡面的土层设置有多根打设在黄土层或粉质黏土层的、由钢腰梁支护的预应力锚索、多根通过土钉跟管钻进工艺打设在卵石层的钢管土钉；预应力锚索和钢管土钉均向下倾斜打设，倾角为15

【技术实现步骤摘要】
一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系


[0001]本技术属于综合交通枢纽等深大基坑施工
，具体涉及复杂土层环境下深大基坑的复合支护方法。

技术介绍

[0002]随着城市的快速发展，综合交通枢纽已是近年来城市规划建设的重点内容之一。综合交通枢纽中心的建设通常涉及深大基坑施工，在位置交通繁忙，地下管线错综复杂，已有建筑基础交错存在，特别是对于多线地铁交汇、临近高速铁路存在动荷载影响的深大基坑，施工难度大，需要进行有效支护，防止基坑塌陷。
[0003]为确保深大基坑支护结构的稳定，传统深基坑多采用分层开挖横向支撑或使用锚索支护。随着现有基坑开挖深度的不断增加，当深层土层含有卵石、砂土时，传统机械成孔难以维持钻孔状态、达到设计孔深，频繁塌孔，采用预应力锚索支护效果不理想，且支护成本高，严重影响施工效率，制约施工进度。为此，我们提出复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系，在确保支护稳定的同时降低施工成本、缩短工期。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系，在确保支护稳定的同时降低施工成本、缩短工期。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系，在基坑的周缘设置围护桩，围护桩上端浇筑有连接各个围护桩的冠梁，冠梁上设置第一层支护结构，在第一层支护结构下方，基坑坡面的土层设置有多根打设在黄土层或粉质黏土层的、由钢腰梁支护的预应力锚索、多根通过土钉跟管钻进工艺打设在卵石层的钢管土钉；预应力锚索和钢管土钉均向下倾斜打设，倾角为15
°
；每层预应力锚索由钢腰梁支护；所述多根钢管土钉呈梅花形布置，钢管土钉露出钻孔的端部设置有连接弯头，连接弯头和钢筋挂网连接，钢筋挂网固定在基坑立面的混凝土面层上，钢筋挂网外设有喷射混凝土层。
[0006]所述钢管土钉位于预应力锚索的下方。
[0007]所述第一层支护结构包括混凝土支撑和钢支撑。
[0008]钢支撑中，大跨距钢支撑下设置有临时钢围檩支撑。
[0009]所述钢筋挂网通过插入土中的钢筋固定在基坑坡面上。
[0010]本技术的有益效果是：本技术采用围护桩、第一支护结构、预应力锚索、土钉跟管工艺施工的钢管土钉等对基坑形成有效支撑，特别是针对不同开挖土层的特点，分别使用预应力锚索和土钉跟管工艺施工的钢管土钉，可以有效处理复杂土层环境下松散地质钻孔困难的情况。土钉根管工艺施工的钢管土钉可以满足基坑深处土体的侧向压力，土钉跟管钻进可以避免在卵石层钻孔时出现塌孔造成工期延误、浪费注浆水泥、基坑周边沉降等一系列病害问题，进而使得所打设的钢管土钉起到良好的支护效果。
[0011]基坑内无需竖向立柱及水平支撑，不需要拆除临时结构，针对不同土层特性采用不同支护形式，节省施工时间，减低施工成本，基坑内操作空间大，适用于具有较大施工面积和环境敏感性高的综合交通枢纽中心等深大基坑，复合支护效果良好。
附图说明
[0012]图1为本技术的基坑支护结构的立面结构示意图。
[0013]图中标记：1、新黄土层，2、上层粉质黏土层，3、卵石层，4、基坑基底，5、下层粉质黏土层，6、冠梁，7、围护桩，8、预应力锚索、9、钢管土钉。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明，但并不作为对技术做任何限制的依据。
[0015]本实施例所述的复杂土层环境下的深大基坑是指多线地铁交汇、临近高速铁路存在动荷载影响的深大基坑，在基坑开挖的深层土层存在卵石或砂土，成孔较为困难，采用预应力锚索支护效果不理想，且支护成本较高。
[0016]针对上述基坑情况，本技术所述的复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系包括在基坑开挖区周缘设置的围护桩7，并在围护桩7的桩头浇筑有冠梁6，冠梁6将各个围护桩联系成一个整体，并在冠梁6上设置主要由混凝土支撑和钢支撑构成的第一层支护结构，在第一层支护结构以下的基坑坡面的土层中根据不同土层设置不同的支护结构，基坑开挖的土层如图1所示，自上而下分别为新黄土层1、上层粉质黏土层2、卵石层3、下层粉质黏土层5，基坑基底4位于卵石层3和下层粉质黏土层5的交界位置，在上层粉质黏土层2内打设向下倾斜的预应力锚索8，在卵石层3内打设钢管土钉9，钢管土钉9需要按照土钉跟管工艺施工，而且钢管土钉9呈梅花形布置，钢管土钉9向下倾斜设置，其倾角为15
°
，预应力锚索8的倾角也是15
°
；钢管土钉9露出钻孔的端部设置有连接弯头，连接弯头和钢筋挂网连接，钢筋挂网固定在基坑立面上，钢筋挂网外设有喷射混凝土层。
[0017]第一层支护结构的钢支撑中，大跨距钢支撑下设置有临时钢围檩支撑。
[0018]下面对本技术所述支护体系的施工方法进行详细的说明，具体包括如下步骤。
[0019]1、施工场地“三通一平”施工完成，测量放线、沿待开挖基坑边缘设置围挡。
[0020]2、沿基坑周缘设置钻孔灌注围护桩7，成孔前在预定桩位埋设钢护筒。埋设时，先放出桩位中心点，在护筒外80～l00cm的过中心点的正交十字线上埋设控制桩，然后在桩位外挖出比护筒大60cm的圆坑，深度2.0m，在坑底填筑20cm厚的粘土，夯实，然后将护筒用钢丝绳对称吊放进孔内，在护筒上找出护筒的圆心（可拉正交十字线），然后通过控制桩放样，找出桩位中心，移动护筒，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺（或吊线坠）校验护筒竖直后，在护筒周围回填含水量适合的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒的偏斜，护筒埋设后，经验收护筒中心偏差和孔口标高合格后即可钻孔。
[0021]3、将基坑开挖至冠梁6底设计标高，凿除凿毛围护桩7桩头，按设计要求安装预埋件，在桩的两侧设置冠梁模板，浇筑强度为C30的混凝土，同一施工段的混凝土应连续分段浇筑，由一端向另一端进行，用赶浆法成阶梯状向前推进，与另一段合拢，插入式振捣棒进
行振捣，养护冠梁成型。
[0022]4、冠梁施工完成后，随土方开挖及时确定第一层支护结构平面位置，第一层支护结构包括混凝土支撑和钢支撑，大跨距钢支撑下设置临时钢围檩支托支撑，第一层支护结构连接于冠梁上，再进行下一层土方开挖。
[0023]5、在土方开挖的过程中，下一层开挖的同时，上一层边坡测放锚孔位置，钻取锚孔，施工预应力锚索8，在锚孔上设置锚索并注浆，上层粉质黏土层2钻孔作业区域采用履带式螺旋钻车干作业成孔。钻孔孔位、直径及倾角等满足设计要求，成孔孔径不小于设计要求，孔深超出设计0.2m，斜孔误差小于3
°
。钻孔完成后采用高压空气清孔，清除孔内余碴。锚索采用2φs15.2钢绞线、3φs15.2钢绞线或者4φs15.2钢绞线。锚索钢绞线采用机械切割下料，预留张拉段长度：第一道不小于0.7m，其余不小于1.0m。锚索应平直、除锈除油，锚索自由段要求涂防腐涂料，并设套管。成孔并清孔完毕后，立即放置锚索注浆，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂土层环境下深大基坑的复合支护体系，其特征在于：在基坑的周缘设置围护桩，围护桩上端浇筑有连接各个围护桩的冠梁，冠梁上设置第一层支护结构，在第一层支护结构下方，基坑坡面的土层设置有多根打设在黄土层或粉质黏土层的、由钢腰梁支护的预应力锚索、多根通过土钉跟管钻进工艺打设在卵石层的钢管土钉；预应力锚索和钢管土钉均向下倾斜打设，倾角为15
°
；每层预应力锚索由钢腰梁支护；所述多根钢管土钉呈梅花形布置，钢管土钉露出钻孔的端部设置有连接弯头，连接弯头和钢筋挂网连接，钢筋挂网固定在基坑立面的混凝土面层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张富昌，郭奕辰，代均德，康跃进，王晓东，韩峰，张一北，郜杰，梁斌，
申请(专利权)人：中铁十一局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：