[发明专利]一种凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法

说明书

本发明提供一种用于凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法。所支护结构包括三个支护面组成，平行于基坑边线的第一支护面是由单排桩和多排预应力锚索组成的支护体系，垂直于基坑边线的第二支护面和第三支护面采用双排桩支护体系，双排桩的施工参数采用《有限土体土压力的计算探讨》及《紧邻既有建筑基坑有限土体主动土压力计算方法》所提方法计算有限宽度土体作用在双排桩结构上的主动土压力相对于朗肯土压力的折减系数，然后采用平面杆件弹性支点法，根据《建筑基坑支护技术规程》，结合理正深基坑软件计算得到。本发明不仅能够改善支护结构的受力机理避免群锚效应，有效的限制基坑位移，还可以缩短工期、缩减支护桩和锚索长度，降低工程造价。

技术领域

本发明涉及基坑支护工程领域，具体涉及一种用于凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法。

技术背景

基于房地产开发经营的需求，开发商常常会在建设商品房之前优先建造销售中心，由于销售中心的特有属性，它的位置一般会紧邻基坑边，导致在基坑开挖时会形成具有多个阳角的凹型基坑。在深基坑支护领域，基坑阳角是重点关注对象，会在基坑支护设计方案中重点考虑对其位移的限制。

在深基坑支护方案的设计中，目前我国普遍采用板式支护体系、自立式围护体系及放坡开挖等支护体系。排桩+锚索支护结构具有方便土方开挖与地下结构的施工、工程适用性强、工程造价低、施工工艺成熟等优点，是目前应用非常广泛的支护体系。然而在基坑阳角处，单纯采用排桩+锚索支护方案会出现锚索交叉的群锚效应，导致施工困难、支护效果降低、土体容易破坏等现象，进而会引起施工中锚索支护范围以外的地面出现裂缝或位移的现象。

在支护方案的土压力计算中，常常会采用朗肯土压力理论。朗肯土压力理论的假设条件之一是半无限空间模型，而本发明所提凹型基坑阳角处支护并不满足该条假设，凹型基坑阳角两侧支护结构承受有限宽度土体的土压力，因此需要对有限宽度土体的土压力进行修正。

发明内容

本发明根据现有凹型基坑单一支护方案的不足的情况提供一种用于凹型基坑阳角处的支护结构及施工方法，该方法针对凹型基坑，提出了双排桩与单排桩+三排预应力锚索支护结构组合的支护方案，并根据修正的有限宽度土体土压力优化调整双排桩方案；本发明所提支护结构体系不仅能够改善支护结构的受力机理避免群锚效应，有效的限制基坑位移，还可以缩减锚索长度，节省原材料用量。

本发明提供的技术方案：所述一种凹型基坑阳角处的支护结构，包括沿着基坑边线内凹形成的两个阳角部，所述两个阳角部由三个支护面组成，且三个支护面与基坑边线围设形成凹型基坑，其特征在于：平行于基坑边线的第一支护面是由单排桩和多排预应力锚索组成的支护体系，单排桩沿着第一支护面的边线等距分布，多排预应力锚索沿着基坑内壁从上向下呈倾斜状打入基坑以外的土层内，且第一排预应力锚索距离单排桩的桩顶1.5～2.5m；垂直于基坑边线的第二支护面和第三支护面采用双排桩支护体系，每排桩的桩间距不大于两倍桩径。

本发明较优的技术方案：在三个支护面围设的区域之内施工有建筑物，所述凹型基坑的基坑深度不小于建筑物中心宽度的一半。

本发明较优的技术方案：所述第二支护面和第三支护面的双排桩支护体系包括两排并列的钻孔灌注桩，每根钻孔灌注桩的桩顶设有灌注桩冠梁，两排钻孔灌注桩的冠梁之间通过桩间连梁连接。

本发明较优的技术方案：所述预应力锚索设有三排，三排之间的垂直间距均为2.5～3.5m，水平间距均为桩距的两倍，锚索入射角度均为20～30°。

本发明提供的一种凹型基坑阳角处的支护结构的施工方法，针对凹型基坑的内凹区域进行施工，其内凹区域包括三个支护面，且三个支护面形成两个阳角部，其特征在于具体步骤如下：

(1)根据地质勘查报告、周边环境条件、基坑开挖深度，确定基坑内凹部位的支护方案，平行于基坑边线的支护面采用双排桩支护结构，垂直于基坑边线的两支护面采用单排桩加三排预应力锚索支护结构；