CN103726495B - 近海深基坑支护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种近海深基坑支护结构及其施工方法，属于深基坑施工技术领域，近海深基坑支护结构包括：位于所述深基坑外沿的首尾围合的多面地下连续墙，所述地下连续墙内预埋多个套管；多道锚索，每道所述锚索的一端通过一锚具固定于所述地下连续墙上，所述锚索的另一端穿过所述套管固定于所述深基坑外的岩土内；所述锚具包括橡胶密封板和多个膨胀螺栓，所述橡胶密封板覆盖在所述套管靠近所述深基坑一侧的管口上，所述膨胀螺栓将所述橡胶密封板固定在所述地下连续墙上。上述近海深基坑支护结构，具有非常优秀的止水效果。
Description
技术领域
本发明属于深基坑施工技术领域，特别涉及一种近海深基坑支护结构及其施工方法。
背景技术
对于一些地下水位较高，排水、降水实施困难或对环境有不利影响的复杂岩土地层条件下的深基础建筑物，其基坑开挖、支护、地下室施工等问题是工程中至关重要的一部分，基础工程的正确设计和合理施工是项目的根本保障。
目前近海区域的基坑工程通常采用“钻孔桩+拉锚”的支护形式，该形式具有成桩简便、造价低的特点，在深基坑工程中具有广泛应用。然而随着深基坑工程不断向着“更大”，“更深”的方向发展，传统支护形式的弊端日益凸显。特别是当深基坑的深度超过20m后，土水压力激增，由独立桩形成的支护体系的整体性明显下降。而且，随着深基坑的深度不断加深，围护桩桩体的一半以上都会进入坚硬岩层，而原有的单桩跳打工艺在坚硬岩层中的施工效率很低，单桩施工周期往往超过48小时，导致整个施工速度严重降低。此外，在“钻孔桩+拉锚”的支护体系中，由于桩间间隙、拉锚穿孔间隙的存在，使得这种支护体系在止水效果方面具有先天缺陷。
可见，近海区域因为其高水位和复杂岩土地质条件，传统的“钻孔桩+拉锚”支护形式已经无法满足深基坑的施工需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种近海深基坑支护结构及其施工方法，以解决传统支护技术整体性差、无法止水以及施工速度缓慢的问题，采用墙锚合一的支护体系，在近海深基坑施工中，实现档土、止水的目的，同时保证施工速度，从而达到降低施工成本的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供一种近海深基坑支护结构包括：
位于所述深基坑外沿的首尾围合的多面地下连续墙，所述地下连续墙内预埋多个套管；
多道锚索，每道所述锚索的一端通过一锚具固定于所述地下连续墙上，所述锚索的另一端穿过所述套管固定于所述深基坑外的岩土内；
所述锚具包括橡胶密封板和多个膨胀螺栓，所述橡胶密封板覆盖在所述套管靠近所述深基坑一侧的管口上，所述膨胀螺栓将所述橡胶密封板固定在所述地下连续墙上。
可选的，在所述近海深基坑支护结构中，相邻的两面所述地下连续墙的接缝处设置有咬合桩。
可选的，在所述近海深基坑支护结构中，所述套管内填充有膨胀防水砂浆。
可选的，在所述近海深基坑支护结构中，所述锚具还包括一圆环钢板，所述圆环钢板设置在橡胶密封板上，所述膨胀螺栓将所述圆环钢板和所述橡胶密封板一同固定于所述地下连续墙上。
可选的，在所述近海深基坑支护结构中，还包括一聚合物防水砂浆层，所述聚合物防水砂浆层覆盖所述锚具。
相应的，本发明还提供一种所述近海深基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤a：对与所述地下连续墙相对应的地面进行铣槽处理，形成一地下槽；
步骤b：制作形成所述地下连续墙的钢筋笼，在所述钢筋笼上预制多个套筒，并在所述套管内填充防水材料；
步骤c：将所述钢筋笼吊入所述槽段，并进行混凝土浇筑，形成所述地下连续墙；
步骤d：对所述深基坑的岩土进行开挖作业，开挖至所述套筒暴露出后，清除所述套筒内的防水材料，对准所述套筒进行锚索钻孔，在所述钻孔内放置钢筋索并进行高压注浆形成所述锚索；
步骤e：将所述橡胶密封板覆盖在所述套管上，并通过所述膨胀螺栓固定在地下连续墙上，形成所述锚具。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，在步骤c中，在相邻的两面所述地下连续墙的接缝处形成咬合桩。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，所述步骤d包括：
步骤d1，进行第一道土方开挖，直至暴露出第一排所述套管，根据第一排所述套管形成第一道所述锚索；
步骤d2，重复所述步骤d1，逐步向下开挖土方，使得不同深度的逐步露出，逐步形成多道所述锚索。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，在所述步骤d2中，当碰到坚硬岩土层时，在距离所述地下连续墙预定距离处人工机械开挖一条隔震带，对所述隔震带内的岩土进行石方爆破开挖，对所述隔震带与所述地下连续墙之间的岩土进行人工机械凿除。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，在所述步骤d和所述步骤e之间还包括：在所述套管内填充膨胀防水砂浆。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，在所述步骤e中，在所述膨胀螺栓固定前还包括，在所述橡胶密封板上覆盖环形钢板，通过所述膨胀螺栓将所述圆环钢板和所述橡胶密封板一同固定于所述地下连续墙上。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，所述防水材料为旧麻袋。
可选的，在所述近海深基坑支护结构的施工方法中，在所述步骤e之后还包括：在所述锚具上涂覆一层聚合物防水砂浆层。
采用本发明的近海深基坑支护结构及其施工方法，至少具有以下有益技术效果：
1、具有优秀的止水效果：地下连续墙上不存在缝隙或间隙，因此具有良好的防水效果，而且锚索穿孔通过套管与地下连续墙连接，套管上设置带有橡胶密封板的锚具，避免了拉锚孔隙，使得防水效果更加优秀。此外，在施工过程中，还会在套筒内设置防水材料，可以使得施工过程的止水效果也能得到保障。
2、提高施工效率：采用铣槽工艺，对于坚硬的岩石地质，可以快速形成一面地下连续墙的槽段，相对于现有技术中的单桩钻孔的工艺来说效率明显提高，此外在地下连续墙的钢筋笼内预制了套筒，使得拉锚可以起到导向和定位的作用，可以是的拉锚施工的效率可以有效提高。
附图说明
图1为本发明实施例一的近海深基坑支护结构的结构示意图；
图2为本发明实施例一的近海深基坑支护结构的锚具部分的放大图；
图3至图4为本发明实施例二的近海深基坑支护结构的施工方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的近海深基坑支护结构及其施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例的近海深基坑支护结构100包括：位于深基坑1外沿的首尾围合的多面地下连续墙2和多道锚索3；其中，地下连续墙2内预埋多个套管4，每道锚索3的一端通过一锚具5固定于地下连续墙2上，锚索3的另一端穿过套管4固定于深基坑1外的岩土内；锚具5包括橡胶密封板51和多个膨胀螺栓52，橡胶密封板51覆盖在套管4靠近1深基坑1一侧的管口上，膨胀螺栓52将橡胶密封板51固定在地下连续墙2上。
在上述近海深基坑支护结构100中，采用了地下连续墙与锚索合一的技术方案，相对于钻孔桩加拉锚的技术而言，地下连续墙具有没有缝隙、连续性好等优点，就有很好的止水效果，此外，在锚索的设置使的地下连续墙的整体性更加稳定，而且锚索通过具有橡胶密封板的锚具固定在地下连续墙上，杜绝了拉锚空隙，进一步提升了防水止水效果。
对于地下连续墙2而言，通常在两面相邻的地下连续墙之间的接缝处，容易出现漏水现象，为了进一步提高近海深基坑支护结构100的防水止水效果，可以在相邻的两面所述地下连续墙的接缝处设置有咬合桩。
如图2所示，为了进一步提高防水效果，在套管4内还填充有有膨胀防水砂浆41，避免深基坑1外的岩土内的水通过套管4往深基坑1内渗透。更进一步的，锚具5上还包括一圆环钢板53，圆环钢板53设置在橡胶密封板51上，膨胀螺栓52将圆环钢板53和橡胶密封板51一同固定于地下连续墙2上。在橡胶密封板51上设置圆环钢板53，可以切断水通过套管4从密封板51下面往外渗透的通路，进一步提升了防水效果。此外，为了进一步提高防水效果，可以在锚具5上涂覆一层聚合物防水砂浆层6，聚合物防水砂浆层6的存在可以进一步提高防水效果，而且会使地下连续墙2的表面平整，避免突出的锚具5对后续施工造成的不便。
实施例二
下面结合图3至图4，详细说明实施例一的近海深基坑支护结构100的施工方法：具体包括如下步骤：
步骤a：对与地下连续墙2相对应的地面进行铣槽处理，形成一地下槽；
具体来说，利用铣槽机对地面进行铣槽处理，碰到地下岩石层后，将地下岩土层原位破碎、然后泵吸排出，最终形成一地下槽。相对于钻孔桩技术来说，采用铣槽处理可以显著提高作业速度，理由是，铣槽处理可以一次形成一面地下连续墙的地下槽，而钻孔桩每次钻孔只能形成一根桩的孔。对于沿海区域的坚硬岩石来货，形成30m深的一个钻孔需要48小时以上，以在6m长度内布置深30m的6根钻孔桩为例，要完成10个钻孔，需要12天；而采用铣槽技术处理的话，只需要1天就可以完成一段长6m深30m的地下槽，其施工效率可以提高12倍左右。
步骤b：制作形成地下连续墙的钢筋笼，在钢筋笼内预制多个套筒，并在套管内填充有防水材料；
具体而言，在钢筋笼的预定位置设置多个套筒，为了避免套筒在浇注混凝土的过程中被堵塞，可以事前在套筒内填充防水材料，此处的防水材料可以采用废弃的麻袋，实现废物再利用。另外，为了进一步提高施工效率，步骤b和步骤a可以同时进行。
步骤c：将钢筋笼吊入槽段，并进行混凝土浇筑，形成地下连续墙；
在相邻的两面所述地下连续墙的接缝处设形成咬合桩。
步骤d：对所述深基坑的岩土进行开挖作业，开挖至所述套筒暴露出后，清除套筒内的防水材料，对准套筒进行锚索钻孔，在钻孔内放置钢筋索并进行高压注浆形成锚索；具体而言，
步骤d1，如图3所示，进行第一道土方开挖，直至暴露出第一排套管4，清除套管4内的防水材料，对准套筒4进行锚索钻孔，钻孔完成后，在钻孔内放置钢筋索并进行高压注浆形成第一道锚索31；
步骤d2，如图4所示，重复进行步骤d1，逐步向下开挖土方，使得不同深度的套管4逐步露出，对于露出来的套管4进行锚索钻孔以及高压注浆作业形成多道锚索，本实施例中，总共形成了四道锚索分别是：第一道锚索31、第二道锚索32、第三道锚索33以及第四道锚索34。
在上述步骤d2中，如果随着逐层向下开挖的推进，等碰到坚硬的岩石层时，人工机械开挖的速度会急剧下降，为此需要采用石方爆破技术进行开挖，为了避免石方爆破的冲击对外围的地下连续墙2造成冲击伤害，可以在距离地下连续墙预定距离处人工机械开挖一条隔震带7，对于隔震带7与地下连续墙2之间的岩土依然采取人工机械凿除，而对隔震带7以内的岩土层可以采用石方爆破技术进行开挖。通过设置隔震带7，既提高了开挖速度，也避免了释放爆破对地下连续墙2的冲击。
在步骤d中，因为有预埋套管4的存在，可以使锚索钻孔的作业迅速定位，同时为锚索钻孔起到导向的作业，使得锚索施工的效率可以得到有效提高。
步骤e：如图2所示，将橡胶密封板51覆盖在套管4上，并通过膨胀螺栓52固定在地下连续墙2上，形成锚具3。为了提高防水效果，可以步骤d和步骤e之间，在套管4内填充有膨胀防水砂浆41。此外，还可以在橡胶密封板51上覆盖环形钢板53，通过膨胀螺栓52将圆环钢板53和橡胶密封板51一同固定于地下连续墙2上。接着，还可以在锚具3上涂覆一层聚合物防水砂浆层6。
至此形成了如图4所示的近海深基坑支护结构100。
综上所述，本发明的近海深基坑支护结构，通过地下连续墙、锚索套管穿孔以及锚具密封的三道防线，使得支护体系具有非常优秀的防水止水效果，特别对于近海区域以及地下水复杂的区域尤其适用。另外，本发明的施工方法，相对于单桩钻孔的工艺来说效率明显提高，此外在地下连续墙的钢筋笼内预制了套筒，使得拉锚可以起到导向和定位的作用，可以是的拉锚施工的效率可以有效提高。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (12)
1.近海深基坑支护结构，其特征在于，包括：
位于所述深基坑外沿的首尾围合的多面地下连续墙，所述地下连续墙内预埋多个套管，所述套管内填充有膨胀防水砂浆；
多道锚索，每道所述锚索的一端通过一锚具固定于所述地下连续墙上，所述锚索的另一端穿过所述套管固定于所述深基坑外的岩土内；
所述锚具包括橡胶密封板和多个膨胀螺栓，所述橡胶密封板覆盖在所述套管靠近所述深基坑一侧的管口上，所述膨胀螺栓将所述橡胶密封板固定在所述地下连续墙上。
2.如权利要求1所述的近海深基坑支护结构，其特征在于，相邻的两面所述地下连续墙的接缝处设置有咬合桩。
3.如权利要求1所述的近海深基坑支护结构，其特征在于，所述锚具还包括一圆环钢板，所述圆环钢板设置在橡胶密封板上，所述膨胀螺栓将所述圆环钢板和所述橡胶密封板一同固定于所述地下连续墙上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的近海深基坑支护结构，其特征在于，还包括一聚合物防水砂浆层，所述聚合物防水砂浆层覆盖所述锚具。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：对与所述地下连续墙相对应的地面进行铣槽处理，形成一地下槽；
步骤b：制作形成所述地下连续墙的钢筋笼，在所述钢筋笼上预制多个套管，并在所述套管内填充防水材料；
步骤c：将所述钢筋笼吊入所述地下槽，并进行混凝土浇筑，形成所述地下连续墙；
步骤d：对所述深基坑的岩土进行开挖作业，开挖至所述套管暴露出后，清除所述套管内的防水材料，对准所述套管进行锚索钻孔，在所述钻孔内放置钢筋索并进行高压注浆形成所述锚索；
步骤e：将所述橡胶密封板覆盖在所述套管上，并通过所述膨胀螺栓固定在地下连续墙上，形成所述锚具。
6.如权利要求5所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤c中，在相邻的两面所述地下连续墙的接缝处形成咬合桩。
7.如权利要求5所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述步骤d包括：
步骤d1，进行第一道土方开挖，直至暴露出第一排所述套管，根据第一排所述套管形成第一道所述锚索；
步骤d2，重复所述步骤d1，逐步向下开挖土方，使得不同深度的套管逐步露出，逐步形成多道所述锚索。
8.如权利要求7所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤d2中，当碰到坚硬岩土层时，在距离所述地下连续墙预定距离处人工机械开挖一条隔震带，对所述隔震带内的岩土进行石方爆破开挖，对所述隔震带与所述地下连续墙之间的岩土进行人工机械凿除。
9.如权利要求5所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤d和所述步骤e之间还包括：在所述套管内填充膨胀防水砂浆。
10.如权利要求5所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤e中，在所述膨胀螺栓固定前还包括，在所述橡胶密封板上覆盖圆环钢板，通过所述膨胀螺栓将所述圆环钢板和所述橡胶密封板一同固定于所述地下连续墙上。
11.如权利要求5所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，所述防水材料为旧麻袋。
12.如权利要求5至11中任一项所述的近海深基坑支护结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤e之后还包括：在所述锚具上涂覆一层聚合物防水砂浆层。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 浙江沿海软土地基深基坑支护新技术应用和发展;杨学林;《岩土工程学报》;20121130;第34卷(第S1期);34 * |
Also Published As
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