[发明专利]软土地区地下室分台处高差处理支护结构及其施工方法

权利要求书

1.一种软土地区地下室分台处高差处理支护结构的施工方法，其特征在于：所述软土地区地下室分台处高差处理支护结构适用于软土地区的地下室高低层分台处基坑中，该地下室高低层分台处基坑(4)的侧壁及基底分布有泥炭质土层，基坑深度在3.0～4.5m；所述支护结构包括地下室分台处基坑围护结构和多组预应力集束锚索(2)，所述基坑围护结构包括沿着地下室分台边线分布的钻孔灌注桩(3)和基坑支护结构冠梁(1)，所述预应力集束锚索(2)为从基坑支护结构冠梁(1)锚入地下室分台处基坑顶部主体结构底板(5)内的水平集束锚索，每组预应力集束锚索(2)包括多根并排的水平锚索，相邻两组预应力集束锚索(2)水平间距为6.0～12.0m；所述预应力集束锚索(2)锚入地下室分台处基坑坑顶主体结构底板(5)的部分与地下室分台处基坑顶部主体结构底板(5)箍筋绑扎连接，并与地下室分台处基坑坑顶主体结构底板(5)整体浇筑形成；

所述支护结构的具体施工步骤如下：

(1)根据详勘报告和场地周边环境条件，确定地下室分台处基坑深度、坑顶建构筑物荷载、地下室分台处基坑围护结构的高度为h、多组预应力集束锚索的布置位置，相邻两组预应力集束锚索的水平间距在6.0～12.0m之间；

(2)采用理正深基坑软件，输入步骤(1)中获取的参数，计算得到对应开挖工况下的支护桩桩径、桩长和桩间距参数，针对地下室分台处基坑冠梁，采用超静定多跨连续梁计算模型，在均布外荷载q作用下，计算出冠梁支座反力V和集束锚索中单个锚索预应力设计值P，其计算过程如下：

V＝k_vql       ①

在以冠梁作为连续梁的计算模型中，锚索集束即为支座，相应的锚索集束内力T即为支座反力，即有：T＝V②

按照以下公式计算出集束锚索中单个锚索预应力设计值P：

P＝βT      ③

以上公式①、②和③中：V—冠梁支座反力(kN)；

T—集束锚索内力设计值(kN)；

P—集束锚索中单个锚索预应力设计值(kN)；

q—冠梁水平均布荷载设计值(kN/m)；

l—超静定多跨连续梁的计算跨度值(m)；

k_v—支座反力系数，在0.394～1.132之间；

β—锚索预应力锁定值系数，一般取0.75～0.9；

(3)采用理正深基坑软件，得到预应力集束锚索的水平间距、水平位移；每个预应力集束锚索位于支护桩冠梁的张拉段长度为D₁，锚固段长度为D₃；

计算地下室分台处基坑坑顶主体结构底板内预应力集束锚索的锚固段长度为l_a，首先按照公式④计算出普通受拉筋基本锚固长度l_ab：

以l_ab为计算基数，按照公式⑤计算出预应力集束锚索位于地下室分台处基坑坑顶主体结构底板内的锚固段长度l_a：

l_a＝ζ_al_ab       ⑤

公式④和⑤中：

ζ_a—锚固长度修正系数，预应力筋取1.0；

l_ab—普通受拉筋基本锚固长度(m)；

α—锚固筋的外形系数，七股钢绞线取0.17；

f_y—锚固筋抗拉强度(MPa)；

f_t—锚固筋包裹混凝土抗拉强度(MPa)；

d—锚固筋直径(m)；

(4)施工阶段，按照步骤(2)至(3)中得到的结果，提取施工参数：桩径、桩长、桩间距、集束锚索间距、锚索长度；在基坑开挖到地下室分台处基坑顶标高后优先施工地下室分台处基坑支护桩、地下室分台处基坑顶部地下室结构，同时将预应力集束锚索位于地下室分台处基坑坑顶主体结构底板内的锚固段与地下室分台处基坑坑顶主体结构底板主筋绑扎连接；

(5)在地下室分台处基坑支护桩达到养护期后开始施工桩顶冠梁，其开挖宽度不超过冠梁宽度加200mm，地下室分台处冠梁开挖标高与冠梁底标高相同，并在冠梁施工过程中将预应力集束锚索穿过冠梁；

(6)在步骤(5)中冠梁达到养护期后，放入制作完成的锚具及锚垫板，按照步骤(2)中计算的预应力P施加；地下室分台处基坑冠梁每一个集束锚索的预应力应同步施加，各个集束锚索之间预应力应对称施加；

(7)进行地下室分台处基坑土方开挖，应按照要求分层分段对称开挖，开挖到地下室分台处基坑基底标高。