[发明专利]吊脚嵌岩灌注桩围护基坑开挖方法

摘要

本发明涉及基坑施工，尤其涉及岩石基础上的基坑施工方法。本发明吊脚嵌岩灌注桩围护基坑开挖方法，步骤一分析地层土质，确定围护桩脚最小围岩厚度；步骤二施工嵌岩灌注桩，设置后注浆孔；步骤三施工预裂药孔；步骤四用静力破碎剂破碎开挖基岩；步骤五基坑结构原槽浇筑。本发明避免了开挖发生事故，保证施工成本和工期。

主权项

一种吊脚嵌岩灌注桩围护基坑开挖方法，其特征在于，它包括：步骤一：分析地层土质，确定围护桩脚最小围岩厚度；包括：a)根据基坑断面，分析地质土层及地勘报告，取纵向单位长度基坑作为研究对象，把空间问题转化为平面问题，根据土层的厚度、天然重度、内摩擦角和粘聚力计算围护桩桩后土体的主动土压力，计算公式为：式中： e：主动土压力，kpa；γ：土的天然重度，KN/m³；s：土的深度，m；Φ: 土的内摩擦角，°； C： 土的粘聚力，kpa；主动土压力的合力为E，E=0.5e*s，合力作用点在2s/3深度处，支护桩受到的围岩压力为p；b)对于带内支撑嵌岩灌注桩围护基坑，假设支护桩嵌固深度为z，则围岩压力合力为pz，距离支撑力T作用点a+0.5z，E距支撑力T作用点d的距离为a‑s/3,主动土压力和围岩压力对T点取矩，由ΣM T = 0，即：式中：a: 支撑中心到围岩顶面的距离，m；γ：土的天然重度，kn/m³；s: 土的深度，m；c：土粘聚力，kpa；φ：土的内摩擦角，°；p：围岩压力，kpa；z：嵌固深度;解该方程可求得桩脚围岩压力p值大小；桩底部围岩截面弯矩最大，Mmax = 0.5pz2，围岩允许拉应力为<σ>,围岩截面抗弯模量为W=h2/6,为了使围岩处于安全工作状态，需满足：W≥Mmax/<σ>,即h2/6≥0.5pz2/<σ>，可求得围岩厚度最小值h，实际取值根据基坑安全等级乘以大于1的安全系数；取不同的嵌固深度z，通过上述步骤计算相应的围岩厚度h，从工期、造价和安全角度综合考虑确定嵌固深度和围岩厚度；步骤二：施工嵌岩灌注桩，设置后注浆孔；包括：a）根据步骤一中确定的最小围岩厚度进行放线，确定灌注桩桩位，并根据步骤一中确定的嵌固深度进行冲孔或钻孔桩施工；b）在围护灌注桩钢筋笼安装完毕，清孔后，在桩孔钢筋笼内预埋通长注浆管;步骤三：施工预裂药孔；包括:a)在围护灌注桩施工完成后的养护期内，进行预裂药孔施工,药孔的布置原则为:以基坑中心线向两边排孔布置,中间孔径最大,向两边孔径逐渐减小，各自按照1#、2#、3#、4#编号，左右两边最外侧药孔紧贴围岩边线布置；孔径20mm‑100mm,对于花岗岩层选择80 mm、42 mm、20mm孔径，孔深为基坑深度,药孔纵、横向间距为6d‑7d，d为孔径,呈梅花形布置;b) 每施工完一个药孔后全孔用砂灌孔封闭;步骤四：基岩破碎开挖；包括:a)灌注桩养护龄期结束后进行基坑开挖,严格按照先撑后挖原则，开挖至基岩面,观察基岩面裂隙发育程度：若桩脚部位基岩存在裂隙，则需用通过围护灌注桩中预留的注浆孔进行注浆补强，选用42.5早强水泥，水灰比0.5，注浆压力0.8~3Mpa；b)基岩开挖采用静力破碎剂胀碎开挖方式，根据基坑的深度分层破碎开挖，开挖方式从基坑中对称向围护桩侧推进；c)基坑中线位置0#孔的Ф80作为初始孔，充当应力释放的临空面，其余孔为装药孔；步骤五：基坑结构原槽浇筑;包括：静力破碎完毕后把岩面凿平，由于基坑四周是岩石包围，把四周岩面作为模板，直接在基槽内绑扎钢筋浇筑混凝土，当基坑内结构物高于原基岩面标高时从原基岩面开始支模板。