本實(shí)用新型涉及建筑基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于軟土基坑的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)可用場(chǎng)地狹小、周邊環(huán)境復(fù)雜的大面積軟土基坑，雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)具有變形控制強(qiáng)、占地空間小等特點(diǎn)，且避免了設(shè)內(nèi)撐造價(jià)高、工期長(zhǎng)、施工難度大等缺點(diǎn)，因此在軟土基坑中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有雙排樁支護(hù)設(shè)計(jì)中常認(rèn)為前排支護(hù)樁分擔(dān)主要的土壓力，后排支護(hù)樁承擔(dān)小部分土壓且起支擋和拉錨的作用；但實(shí)際上，前排支護(hù)樁和后支護(hù)排樁共同作用分擔(dān)樁后土壓愈均勻?qū)﹄p排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變形愈有利。傳統(tǒng)的雙排樁通過連梁連接前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁形成整體共同作用，然而工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，受軟土地區(qū)不均勻變形影響雙排樁支護(hù)易出現(xiàn)空間剛度不足連梁扭壞而引起前、后排樁頂部自由位移和轉(zhuǎn)動(dòng)。

對(duì)于大面積的軟土基坑開挖存在顯著的變形空間效應(yīng)，雙排樁支護(hù)也表現(xiàn)出了明顯的承載土拱效應(yīng)?，F(xiàn)階段場(chǎng)地受限的軟土基坑開挖過程中變形空間效應(yīng)大多通過內(nèi)支撐來控制，導(dǎo)致總體工程費(fèi)用增加和工期增長(zhǎng)；此外，雙排樁間施作攪拌樁用以止水且加固樁間土體，攪拌樁的布置型式大多未考慮雙排樁間土壓力傳遞機(jī)理，并由此引起的承載土拱效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)存在的不足，本實(shí)用新型提出一種相對(duì)變形小、工期短、造價(jià)低并適用于開挖深度8m內(nèi)，土質(zhì)差且周邊環(huán)境復(fù)雜，大面積開挖軟土基坑的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種考慮土拱和變形空間效應(yīng)的軟土基坑雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括前排支護(hù)樁、后排支護(hù)樁及連接在前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁頂部的蓋板，在所述前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁之間設(shè)有拱形攪拌樁止水帷幕并間隔預(yù)定距離設(shè)有加筋水泥土墻，在所述前排支護(hù)樁前還設(shè)有用于坑前加固的格柵式攪拌樁。

進(jìn)一步地，所述前排支護(hù)樁、后排支護(hù)樁均為灌注樁，所述前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁的排距為4~5倍樁徑，且布置為梅花形或矩形。

進(jìn)一步地，所述前排支護(hù)樁、后排支護(hù)樁通過主筋錨入蓋板中形成空間共同承載結(jié)構(gòu)，所述蓋板的厚度≥0.8倍樁徑，所述前排支護(hù)樁和后排支護(hù)樁的樁頂伸入蓋板的厚度≥100mm，所述主筋錨入蓋板的長(zhǎng)度≥40倍鋼筋直徑。

進(jìn)一步地，所述拱形攪拌樁止水帷幕與前排支護(hù)樁、后排支護(hù)樁之間的側(cè)向土壓傳遞路徑一致，所述拱形攪拌樁止水帷幕采用三軸攪拌樁。

進(jìn)一步地，所述前排支護(hù)樁、后排支護(hù)樁及樁間加筋水泥土墻組成復(fù)合墻墩，所述復(fù)合墻墩沿基坑邊間隔20m~40m或者6~8倍的樁排距布置。

進(jìn)一步地，所述拱形攪拌樁止水帷幕的拱腳與前排支護(hù)樁相切，所述拱形攪拌樁止水帷幕的軸線設(shè)為合理拱軸線以最大限度地發(fā)揮拱內(nèi)土體的強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，所述復(fù)合墻墩中加筋水泥土墻嵌入坑底的深度為0.8~1倍基坑深度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型采用一定厚度的蓋板連接前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁，構(gòu)成空間共同承載結(jié)構(gòu)，形成的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性更好，空間抗彎扭剛度顯著增大，可有效防止現(xiàn)有常規(guī)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)中連梁扭壞的情況，且支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形明顯減?。?/p>

2、本實(shí)用新型在前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁之間沿基坑邊線間隔設(shè)置水泥土墻形成復(fù)合墻墩，在不增加支護(hù)結(jié)構(gòu)占地空間的情況下，可有效抑制軟土基坑開挖存在的變形空間效應(yīng)；所述墻墩利用加筋水泥土墻，較灌注樁墻經(jīng)濟(jì)且不會(huì)留下地下障礙物；

3、本實(shí)用新型基于雙排樁側(cè)向荷載傳遞機(jī)理，在前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁間施作拱形攪拌樁止水帷幕，拱形攪拌樁止水帷幕不僅作為止水帷幕用于止水，而且，其拱形布置與雙排樁間側(cè)向荷載傳遞路徑吻合，可顯著提高承載拱內(nèi)土體的強(qiáng)度，有效的控制承載拱內(nèi)土體壓縮，有利于雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形；

4、本實(shí)用新型中拱形攪拌樁止水帷幕與墻墩均在前排支護(hù)樁與后排支護(hù)樁之間，這樣無需額外增加地下施作空間，充分利用了雙排樁占地空間小的優(yōu)勢(shì)，適用于周邊建筑環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)地受限的建筑基坑。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明；

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的立體示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合墻墩和蓋板示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中拱形攪拌樁止水帷幕的示意圖；

附圖標(biāo)記：1—前排支護(hù)樁、2—后排支護(hù)樁、3—蓋板、4—拱形攪拌樁止水帷幕、5—加筋水泥土墻、6—格柵式攪拌樁、7—型鋼、8—既有管線、9—土層。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖4，本實(shí)用新型一種考慮土拱和變形空間效應(yīng)的軟土基坑雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2及連接在前排支護(hù)樁1與后排支護(hù)樁2頂部的蓋板3，在前排支護(hù)樁1與后排支護(hù)樁2之間設(shè)有拱形攪拌樁止水帷幕4并間隔預(yù)定距離設(shè)有加筋水泥土墻5，在前排支護(hù)樁1前還設(shè)有用于坑前加固的格柵式攪拌樁6。

其中，前排支護(hù)樁1和后排支護(hù)樁2中各樁基的直徑選取為800mm~1000mm，采用長(zhǎng)螺旋或旋挖灌注樁，前排支護(hù)樁1與后排支護(hù)樁2之間的間距視地質(zhì)條件和建筑環(huán)境而定，排距選取4~5倍樁徑，平面布置為梅花形或者矩形，如本實(shí)施例中，采用的梅花形布置。

前排支護(hù)樁1與后排支護(hù)樁2頂部通過主筋錨入由鋼筋混凝土構(gòu)成的蓋板3中，前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2及蓋板3三者構(gòu)成共同承載結(jié)構(gòu)，使得空間抗彎扭剛度顯著增大，其中，蓋板3厚度≥0.8倍樁徑，支護(hù)樁頂伸入蓋板3為100mm~150mm，其主筋錨入長(zhǎng)度≥40倍鋼筋直徑。

前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2之間設(shè)置與支護(hù)樁側(cè)向土壓傳遞路徑一致的拱形攪拌樁止水帷幕4，拱形攪拌樁止水帷幕4采用直徑≤650mm的三軸攪拌樁咬合而成，樁位布置偏差不得大于20mm，成樁垂直度不超過1/200，水灰比為1.5~2，水泥摻入比不應(yīng)小于20%。

在前排支護(hù)樁1與后排支護(hù)樁2之間沿基坑邊方向間隔預(yù)定距離設(shè)有多個(gè)加筋水泥土墻5，前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2及加筋水泥土墻5構(gòu)成復(fù)合墻墩，復(fù)合墻墩沿基坑邊緣隔20m~40m或者6~8倍雙排樁排距布置，墻長(zhǎng)取1倍排距，由此形成加強(qiáng)支撐點(diǎn)，抑制由空間效應(yīng)引起的局部大變形。

拱形攪拌樁止水帷幕4為樁承拱，即前排支護(hù)樁1為土拱的直接拱腳，拱形攪拌樁止水帷幕4的拱腳與前排支護(hù)樁1相切，其軸線基于三鉸拱合理拱軸線設(shè)為二次拋物線，最大限度地發(fā)揮拱內(nèi)土體的強(qiáng)度。

各個(gè)復(fù)合墻墩中，加筋水泥土墻5嵌入坑底的深度為0.8~1倍基坑深度，加筋水泥土墻5通過型鋼插入水泥攪拌樁形成，如本實(shí)施例中，采用“隔一插一”方式在水泥攪拌樁中插入H型鋼；地下結(jié)構(gòu)施工完成后H型鋼可回收利用，通過“拔一跳二”的方式拔出H型鋼，逐步釋放應(yīng)力，避免引起大的擾動(dòng)。

在復(fù)雜環(huán)境軟土基坑支護(hù)中，本實(shí)用新型雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工步驟如下：

（1）根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)地勘察報(bào)告和初步設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，確定前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2、拱形攪拌樁止水帷幕4、加筋水泥土墻5及格柵式攪拌樁6的樁徑、樁位及工序等施工參數(shù)；測(cè)量放樣定線，標(biāo)出前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2、拱形攪拌樁止水帷幕4、加筋水泥土墻5、格柵式攪拌樁6及H型鋼插入位置；

（2）攪拌樁機(jī)就位并校核其垂直度，進(jìn)行拱形攪拌樁止水帷幕4、加筋水泥土墻5中攪拌樁及格柵式攪拌樁6施工，加筋水泥土墻5攪拌樁施工完成后3小時(shí)內(nèi)在三軸攪拌樁中插入H型鋼7；

（3）在拱形攪拌樁止水帷幕4、加筋水泥土墻5及格柵式攪拌樁6質(zhì)量穩(wěn)定前，施作前排支護(hù)樁1、后排支護(hù)樁2，并將主筋伸出樁頂一段，至少為40倍鋼筋直徑；

（4）開挖蓋板3處土方，支模并綁扎鋼筋，澆筑混凝土，澆筑完成后做好保溫工作；

（5）雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行基內(nèi)土方開挖，開挖完施作地下結(jié)構(gòu)后回收H型鋼。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。