[发明专利]一种超大深基坑分区开挖后加内支撑结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于地下工程领域，具体涉及一种超大深基坑分区开挖后加内支撑结构及施工方法。

背景技术

随着建筑技术的发展和城市地下空间的不断开发，深基坑工程越来越多；在诸多深基坑工程施工时，时常会遇到平面尺寸大、地质条件复杂、变形控制严格的情况。工程实践表明，在超大深基坑开挖施工时，不仅要考虑基坑支护安全等级、地质条件、基坑深度、周边环境、基坑平面尺寸及形状、施工场地条件等因素，还应从技术经济角度对基坑支护形式和施工工艺进行分析。实际工程中，如何提升复杂环境下超大深基坑的设计与施工技术水平，提高工程建设效益，已成为基坑施工面临的重要问题。

目前深基坑支护型式主要有：放坡开挖、悬臂式、重力式、内撑式、拉锚式、土钉墙及其它支护结构(门架式、拱式组合、沉井支护、冻结法和逆作法等)，这些支护形式在适宜的工况下取得了较好的支护效果，但在如何提升基坑支护稳定性、降低支护工程造价、动态控制基坑支护强度、优化基坑支护体系等方面尚存可进一步优化的空间。

现有专利号为CN201210024780.4所公开的一种深基坑支护方法，具体包括如下步骤：(1)在待支护坑基周围打入若干根下端设有闭合桩尖的空心管桩；(2)在上述空心管桩内放入设有注浆管的钢筋笼并将其固定于空心管桩内的中心部位；(3)在所述空心管桩内浇注一定强度的混凝土，振捣密实；(4)上述混凝土初凝后，从注浆管上端向空心管桩内部注入一定浓度的水泥浆，在所述空心管桩内的混凝土和水泥浆终凝后，支护桩完成。该结构虽在空心管桩的受力性能提升和支护结构整体增强方面进行了一些创新，但未能解决支护结构受力性状改善、土体支护性能发挥、施工效率提升等工程问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大深基坑分区开挖后加内支撑结构及施工方法，可充分发挥基坑内部土体自稳能力，降低现场施工难度，节省建筑材料用量，提升基坑稳定性；有效改善超大深基坑施工质量，提升现场施工效率，改善基坑支护结构受力性状，适用于超大深基坑开挖工程。

为实现上述技术目的，本发明的主要技术解决手段是提供一种超大深基坑分区开挖后加内支撑结构，包括基坑，基坑侧壁由表到里依次设有内侧支护桩、桩顶固化土层和外侧支护桩，基坑底部由下到上顺次设有坑底排水层、土工格栅层和固化水泥土层，基坑底部设有顺次连接的后浇带地梁、后加内支撑底部承压板和可调支托，基坑侧壁表面的内侧支护桩上设有支护桩冠梁，支护桩冠梁上设有后加内支撑顶部承压板，后加内支撑顶部承压板和可调支托之间设有后加内支撑。

所述基坑底部紧靠内侧支护桩处设有坑底补强桩植入孔，坑底补强桩植入孔内设有坑底补强桩，坑底排水层与坑底补强桩的连接处设有坑底排水沟。

所述固化水泥土层设有贯穿土工格栅层、坑底排水层和基坑底部的抗浮锚杆布设孔，抗浮锚杆布设孔内设有抗浮锚杆，抗浮锚杆的底部设有锚杆扩大头。

所述地锚螺栓采用1.0～1.5m长的土钉。

所述后加内支撑表面焊接或粘贴有表面应变计。

所述支护桩冠梁顶部设有固定在内侧支护桩上的上部冠梁定位筋体，支护桩冠梁底部设有固定在内侧支护桩上的下部冠梁定位筋体，支护桩冠梁包括由冠梁底模板、冠梁侧模板和上部冠梁定位连接体围绕连接构成的支护桩冠梁模，上部冠梁定位连接体通过上部冠梁定位筋体螺栓与上部冠梁定位筋体连接，冠梁底模板固定在下部冠梁定位筋体上，支护桩冠梁模内设有与后加内支撑顶部承压板连接的冠梁钢筋笼，后加内支撑顶部承压板两端分别与冠梁底模板和冠梁侧模板连接，支护桩冠梁模内浇筑有混凝土，经养护形成支护桩冠梁。

所述冠梁底模板和冠梁侧模板的连接是通过冠梁侧模板的底部插入冠梁底模板设有的冠梁侧模板布设槽内实现的。

所述后浇带地梁包括由插在基坑底部的地锚螺栓和设在地锚螺栓旁的地梁钢筋笼构成的后浇带地梁模，地梁钢筋笼与后加内支撑底部承压板连接，后浇带地梁模内浇筑有混凝土。

所述固化水泥土层包括先期固化水泥土层和后加内支撑下方的后期固化水泥土层，先期固化水泥土层和后期固化水泥土层之间连接有隔水条带，所述隔水条带采用橡胶隔水条带，隔水条带的侧面与固化水泥土层粘贴连接。

所述内侧支护桩和外侧支护桩均采用直径0.8m的水泥搅拌桩，桩间距1.2m，内侧支护桩的桩长为12m，外侧支护桩的桩长为10m。

所述桩顶固化土层厚度为2.5m，水泥浆注浆内侧支护桩和外侧支护桩之间的土形成。

所述后加内支撑采用直径200mm、壁厚2mm、长8m、强度等级为Q235的钢管切割而成。