本发明专利技术公开了多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置及其施工方法，其包括由水泥土搅拌桩组成的外隔墙、拱形挡墙、构造柱墙、肋墙、内隔墙、T形挡墙，通过外隔墙对边坡进行分区，将不同分区填土荷载通过拱形挡墙传递至构造柱墙，引入肋墙过渡至下一级基坑，并与内隔墙连接；最后通过T形挡墙将侧向荷载扩散至地基土，各部分墙体紧密相连，形成整体，实现临坡地区无撑、绿色开挖；通过提出翼形水泥土搅拌桩无撑支护开挖系统，将变截面水泥土搅拌桩搭接形成拱形，并通过分区开挖减小墙体荷载，进一步通过连接墙实现分级开挖，确保基坑整体稳定性，提升了开挖效率和扩大施工作业面。提升了开挖效率和扩大施工作业面。提升了开挖效率和扩大施工作业面。
【技术实现步骤摘要】
多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置及其施工方法
[0001]本专利技术涉及基坑工程开挖
，特别是多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置及其施工方法。
技术介绍
[0002]我国广泛分布山地和丘陵，是一个多山国家，因此常需要临坡或在斜坡上修筑建(构)筑物。斜坡地区基坑开挖常面临作业面有限、地锚无法与土层紧密结合、难以布设水平钢支撑或混凝土支撑等困难，导致基坑工程开挖深度有限且施工安全无法得到有效保障。
[0003]水泥土搅拌桩是指水泥、土体和外加剂等在搅拌机作用下实现充分的物理化学反应，使土体硬结而提高地基强度。水泥土搅拌桩属于柔性桩，与土体具有较强的变形协调能力，可有效避免桩基承载力过剩和节约工程造价等特点。如何将水泥土搅拌桩应用于软土区深基坑开挖或临坡地区基坑开挖并实现无撑支护是亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术所要解决的技术问题是克服临坡地区不易设置支撑导致深基坑开挖无法实现的不足与缺陷，同时为了有效解决软弱土地区大面积基坑开挖作业面有限。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：适用多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖施工方法，包括如下步骤：
[0008]根据场地条件和设计要求设置每幅翼形水泥土搅拌桩平面布设形式和尺寸；
[0009]根据基坑开挖深度计算每级基坑开挖深度和开挖级数，进一步根据地层条件，确定所述外隔墙、拱形挡墙、内隔墙、构造柱墙和T形挡墙插入深度、搭接宽度和桩径；
[0010]根据地基土体工程性质，确定水泥等级、固化剂、外加剂品种及掺量和搅拌方法；
[0011]搅拌桩机定位，设置桩机施工参数，按照外隔墙、一级基坑拱形挡墙、一级基坑构造柱墙、一级基坑肋墙、二级基坑内隔墙、二级基坑拱形挡墙、二级基坑构造柱墙、二级基坑肋墙、末级基坑内隔墙、T形挡墙的顺序，施工多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护系统，直至设计标高。
[0012]还提供了多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置，其包括外隔墙；
[0013]拱形挡墙，所述拱形挡墙设置于所述外隔墙一侧，用于支挡多级基坑填土侧向荷载；
[0014]构造柱墙，所述构造柱墙作为拱脚，起构造、连接和支承作用；
[0015]肋墙，所述肋墙设置于所述外隔墙与所述构造柱墙之间，起过渡作用；
[0016]内隔墙，所述内隔墙与所述肋墙相连接，用于一级及以上基坑的所述拱形挡墙的
连接和过渡；
[0017]T形挡墙，所述T形挡墙与所述肋墙相连接，设置于末级基坑坑底，将荷载转移至坑底并扩散至地基土；
[0018]所述构造柱墙设置于所述拱形挡墙与所述内隔墙或所述外隔墙的接点位置。
[0019]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述外隔墙、拱形挡墙、构造柱墙、肋墙、内隔墙、T形挡墙均由水泥土搅拌桩组合而成。
[0020]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述外隔墙位于一级基坑外侧，所述外隔墙为竖直墙，用于坑外填土区域划分和荷载传递，且向下穿过邻近承压含水层。
[0021]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述拱形挡墙为圆弧拱形，用于支挡多级基坑填土，且向下穿过附近承压含水层。
[0022]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述构造柱墙及其附近的水泥土搅拌桩须通长插入工字型钢，提高结构整体刚度，所述肋墙桩顶标高高于所在级别基坑一半开挖深度所对应的标高。
[0023]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述内隔墙向下穿过附近承压含水层。
[0024]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述T形挡墙几何尺寸与嵌入深度均与末级基坑中所述内隔墙保持一致，所述T形挡墙可单独设置，保证上级荷载和墙体推力转移至末级基坑坑内土体。
[0025]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述外隔墙宽度b0应大于或等于拱形挡墙单幅几何宽度w，所述拱形挡墙宽度w与基坑开挖总长度L成比例关系。
[0026]作为本专利技术所述多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置的一种优选方案，其中：所述水泥土搅拌桩S根据地层分布设置双向变截面，扩大桩体直径与未扩大桩体直径比值通过地层性质确定。
[0027]本专利技术的有益效果：本专利技术解决了长期存在的临坡地区无法进行深基坑开挖和现有大面积基坑作业面有限的技术难题，通过设置翼形水泥土搅拌桩无撑支护开挖系统，将变截面水泥土搅拌桩搭接形成拱形，利用分区开挖减小墙体承受的荷载，并通过连接墙实现分级开挖，确保基坑整体稳定性，提升了开挖效率和扩大施工作业面。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0029]图1为本专利技术的整体示意图。
[0030]图2为本专利技术的部分示意图。
[0031]图3为本专利技术的坡面示意图。
[0032]图4为本专利技术的整体俯视图。
[0033]图5为本专利技术的搅拌桩搭接示意图。
[0034]图6为本专利技术的拱形挡墙示意图。
[0035]图7为本专利技术的T形挡墙示意图。
[0036]图8为本专利技术的钉形搅拌桩示意图。
[0037]图9为本专利技术的中部搅拌桩示意图。
[0038]图10为本专利技术的顶部搅拌桩示意图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0040]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0041]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0042]实施例1
[0043]参照图1～图3，为本专利技术第一个实施例，该实施例提供了多级翼形水泥本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖施工方法，其特征在于：根据场地条件和设计要求设置每幅翼形水泥土搅拌桩平面布设形式和尺寸；根据基坑开挖深度计算每级基坑开挖深度和开挖级数，进一步根据地层条件，确定外隔墙、拱形挡墙、内隔墙、构造柱墙和T形挡墙插入深度、搭接宽度和桩径；根据地基土体工程性质，确定水泥等级、固化剂、外加剂品种及掺量和搅拌方法；搅拌桩机定位，设置桩机施工参数，按照外隔墙、一级基坑拱形挡墙、一级基坑构造柱墙、一级基坑肋墙、二级基坑内隔墙、二级基坑拱形挡墙、二级基坑构造柱墙、二级基坑肋墙、末级基坑内隔墙、T形挡墙的顺序，施工多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护系统，直至设计标高。2.多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置，其特征在于：包括权利要求1所述的多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖施工方法，以及外隔墙(100)；拱形挡墙(200)，所述拱形挡墙(200)设置于所述外隔墙(100)一侧，用于支挡多级基坑填土侧向荷载；构造柱墙(300)，所述构造柱墙(300)作为拱脚，起构造、连接和支承作用；肋墙(400)，所述肋墙(400)设置于所述外隔墙(100)与所述构造柱墙(300)之间，起过渡作用；内隔墙(500)，所述内隔墙(500)与所述肋墙(400)相连接，用于一级及以上基坑的所述拱形挡墙(200)的连接和过渡；T形挡墙(600)，所述T形挡墙(600)与所述肋墙(400)相连接，设置于末级基坑坑底，将荷载转移至坑底并扩散至地基土；所述构造柱墙(300)设置于所述拱形挡墙(200)与所述内隔墙(500)或所述外隔墙(100)的接点位置。3.如权利要求2所述的多级翼形水泥土搅拌桩无撑开挖支护装置，其特征在于：所述外隔墙(100)、拱形挡墙(200)、构造柱墙(300)、肋墙...
【专利技术属性】
技术研发人员：程月红，张厚斌，刘松玉，赖丰文，李翠，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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