[发明专利]一种基坑支护结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种基坑支护结构，包括冠梁、排桩、钢板墙和拉结杆，冠梁与排桩相连，拉结杆的一端与冠梁相连，另一端穿过钢板墙并插入土体，钢板墙包括若干钢板，钢板的底部设置锥尖部，钢板的两侧设置企口，企口用于钢板的互相搭接与注浆，既能够有效起到止水作用，又能够使弧形钢板连成一体，形成钢板墙，当基坑周边土体有向坑内移动趋势时，波浪形钢板墙能够提供较大的反力，控制土体的变形，钢板上设置螺纹孔。本发明还公开了一种基坑支护结构的施工方法。对变形要求控制严格的基坑工程，采用本发明中的基坑支护结构，通过特殊结构形式的拉结杆将钢板墙与冠梁拉紧形成整体，提高土体刚度，能够有效控制基坑及基坑周边土体的变形。

技术领域

本发明涉及支护结构及其制法，具体为一种基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

国内建设场地紧张，对城市地下空间工程的利用已步入高速发展阶段，这使得国内基坑工程的数量、开挖深度、基坑规模不断增加，与此同时，许多城市都在进行大规模的旧城改造，许多基坑工程位于繁华的建筑密集区域，这无疑增大了支护难度，提高了对基坑、支护结构及周边土体变形的要求，因对基坑支护不当、变形过大造成的坍塌事故不在少数。

大量的现场工程实测表明，相当一部分岩土工程中土体在工作荷载下处于小应变状态.近20年来，通过高精度室内试验和现场原位测试对土体的小应变行为进行了大量的研究，发现在小应变条件下土体刚度具有高度的非线性，即土体刚度会随着应变的增加急剧减小，因此控制土体变形，尤其是小应变区域的变形显得尤为重要。

申请号为CN202010615924.4的中国专利公开了一种基坑支护结构，支护桩、锚桩和拉杆一一对应布置，拉杆的一端与锚桩螺接，拉杆的另一端依次穿过挡板、支护桩以后螺接有锁紧螺母，支护桩夹持于挡板与锁紧螺母之间。但问题在于该支护结构不能够截流坑外地下水的内渗，同时锚桩对坑外土体的扰动不低，当锚桩受到向坑内的水平力时，容易产生较大的水平位移，导致坑边小应变区域内土体应变逐渐增大，其土体刚度随之急剧下降。

申请号为CN202011317573.9的中国专利公开了一种钢-砼组合的基坑支护结构，钢板桩自身形成防水结构，连接钢筋的一端固定在钢板桩上，连接钢筋的另一端穿过圈梁并伸入次梁内，牛腿支撑设置在次梁的下方，但问题在于：当坑边外侧土体有较大的向坑内移动的趋势时，仅能够依靠内支撑的水平支撑力作用，这与常见的内支撑与混凝土冠梁连接，控制变形的原理区别不大。

总的来说，现有的技术，没能充分考虑土体的小应变特性，忽略了小应变区域内土体刚度随应变的非线性变化特性，现有的支护手段虽在一定程度上能够起到控制坑外土体及围护结构水平位移的作用，但所采取的措施在一定程度上也加大了水平位移。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能够有效控制变形、防止坑边土体产生较大位移、安全性高的基坑支护结构，本发明的另一目的是提供一种简单方便、节能环保的基坑支护结构的施工方法。

技术方案：本发明所述的一种基坑支护结构，包括冠梁、排桩、钢板墙和拉结杆，冠梁与排桩相连，拉结杆的一端与冠梁相连，另一端穿过钢板墙并插入土体，钢板墙包括若干钢板，钢板的底部设置锥尖部，能够利于弧形钢板插图土体，具体插入深度应根据实际工程中水文地质情况确定，从而起到止水帷幕的作用，对地下水截流，避免向坑内渗水，钢板的两侧设置企口，企口用于钢板的互相搭接与注浆，既能够有效起到止水作用，又能够使弧形钢板连成一体，形成钢板墙，钢板上设置螺纹孔，能够与拉结杆有效连接，从而减小整个结构的位移量。

进一步地，钢板墙为波浪形，钢板为弧形，当某一区域的弧形钢板受到水平向作用力时，周边弧形钢板能够共同持力，抵御外力作用。