利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軟土地區(qū)利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，該支護(hù)系統(tǒng)適用于軟土地區(qū)地下水位較高的臨時(shí)性基坑支護(hù)或其它臨時(shí)性擋土支護(hù)，無(wú)須設(shè)置內(nèi)支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)長(zhǎng)三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，每年用于基坑圍護(hù)中的費(fèi)用高達(dá)千億元以上，目前我國(guó)軟土地區(qū)基坑圍護(hù)中所采用的擋土結(jié)構(gòu)主要有攪拌粧重力壩、板式支護(hù)+內(nèi)支撐等方法。其中攪拌粧重力壩支護(hù)具有水泥用量高、造價(jià)高、施工速度慢、變形大等特點(diǎn)，受施工質(zhì)量影響較大。板式支護(hù)包括排粧、SMff工法粧、地下連續(xù)墻等。其中鋼筋混凝土排粧粧+內(nèi)支撐具有鋼筋和混凝土用量大，圍護(hù)粧施工存在泥漿污染，內(nèi)支撐拆撐繁瑣，造價(jià)高，養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，支撐造成主體結(jié)構(gòu)施工速度慢；SMff工法粧+支撐支護(hù)法，內(nèi)支撐施工周期長(zhǎng)、拆撐繁瑣，造價(jià)高，鋼筋混凝土支撐養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，鋼筋混凝土支撐造成主體結(jié)構(gòu)施工速度慢；地下連續(xù)墻+支撐支護(hù)法，具有地下連續(xù)墻施工存在泥漿污染，內(nèi)支撐拆撐繁瑣，造價(jià)高，養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，支撐造成主體結(jié)構(gòu)施工速度慢等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種施工速度快、造價(jià)低、變形小，且無(wú)需內(nèi)支撐裝置的適用于軟土地區(qū)的基坑支護(hù)系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，該基坑支護(hù)系統(tǒng)的特征在于，在基坑側(cè)壁的內(nèi)側(cè)處設(shè)置有攪拌粧止水帷幕和支護(hù)粧，所述支護(hù)粧設(shè)置在所述攪拌粧止水帷幕的攪拌粧中，所述支護(hù)粧的頂部設(shè)置有圈梁；在基坑側(cè)壁的外側(cè)設(shè)置有至少兩排豎向排水管，所述排水管與抽真空裝置相連接；在所述排水管的外側(cè)設(shè)置有地下水補(bǔ)給水溝；在所述攪拌粧止水帷幕的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有開(kāi)挖臨空面密封膜；在所述圈梁的底面和外側(cè)面，所述地下水補(bǔ)給水溝的底面和內(nèi)側(cè)面，以及處于所述圈梁和地下水補(bǔ)給水溝之間的地表面設(shè)置有地面密封膜；所述開(kāi)挖臨空面密封膜和所述地面密封膜密封連接。
[0005]所述攪拌粧止水帷幕為相互搭接或套接的攪拌粧。
[0006]所述支護(hù)粧為H型鋼。
[0007]靠近基坑側(cè)壁的所述排水管的深度大于遠(yuǎn)離基坑側(cè)壁的所述排水管的深度。
[0008]所述排水管為鐵管或硬質(zhì)塑料管，所述排水管的管壁設(shè)置有孔眼，所述排水管的表面包覆有濾水網(wǎng)。
[0009]所述濾水網(wǎng)為至少一層的100目紗布。
[0010]所述面密封膜處于所述圈梁和所述地下水補(bǔ)給水溝之間的寬度為基坑的開(kāi)挖深度的0.4倍至1.2倍。
[0011]所述開(kāi)挖臨空面密封膜和所述地面密封膜為高密度聚乙烯膜。
[0012]所述高密度聚乙烯膜的厚度為0.2mm。
[0013]所述地下水補(bǔ)給水溝(7)內(nèi)的水深不小于300_。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)充分利用大氣壓強(qiáng)對(duì)開(kāi)挖坑壁的支撐平衡作用，減小坑壁的側(cè)向位移，具有安全可靠、降低造價(jià)特點(diǎn)；
[0016](2)該系統(tǒng)不需要設(shè)置基坑內(nèi)支撐裝置，方便土建施工單位在基坑內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)施工，在所有換撐結(jié)束后可停止抽真空；
[0017](3)根據(jù)需要可在止水帷幕內(nèi)置入支護(hù)粧，長(zhǎng)度超過(guò)整體穩(wěn)定滑動(dòng)面，增加圍護(hù)體的剛度，增加支護(hù)體的剛度和抗彎抗剪性能，可大大降低基坑的變形量；
[0018](4)施工速度快，無(wú)泥漿、無(wú)鋼筋混凝土內(nèi)支撐的拆除，置入型鋼的支護(hù)粧受力構(gòu)件在基坑支護(hù)完成后可以拔除，是一種綠色環(huán)保的支護(hù)方法；
[0019](5)在坑外進(jìn)行地下水補(bǔ)給，防止由于抽真空降水造成周邊地下水位下降，減小由于抽真空降水造成周邊地面沉降。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:本實(shí)用新型利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖中:1.攪拌粧止水帷幕；2.支護(hù)粧；3.排水管；4.開(kāi)挖臨空面密封膜；5.地面密封膜；6.圈梁；7.地下水補(bǔ)給水溝；8.地面密封膜鋪設(shè)寬度；9.基坑開(kāi)挖深度；10.抽真空裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0023]如圖1所示，一種利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，在基坑側(cè)壁的內(nèi)側(cè)處設(shè)置有攪拌粧止水帷幕I和支護(hù)粧2，支護(hù)粧2設(shè)置在攪拌粧止水帷幕I的攪拌粧中，支護(hù)粧2的頂部設(shè)置有圈梁6 ;在基坑側(cè)壁的外側(cè)設(shè)置有至少兩排豎向排水管3，排水管3與抽真空裝置10相連接；在排水管3的外側(cè)設(shè)置有地下水補(bǔ)給水溝7 ;在攪拌粧止水帷幕I的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有開(kāi)挖臨空面密封膜4 ;在圈梁6的底面和外側(cè)面，地下水補(bǔ)給水溝7的底面和內(nèi)側(cè)面，以及所述圈梁6和地下水補(bǔ)給水溝7之間的地表面設(shè)置有地面密封膜5 ;開(kāi)挖臨空面密封膜4和地面密封膜5密封連接。該基坑支護(hù)系統(tǒng)，在開(kāi)挖臨空面先設(shè)置防漏氣、漏水的攪拌粧止水帷幕I和密封膜4和5，在開(kāi)挖面外側(cè)抽真空形成負(fù)壓區(qū)，會(huì)在開(kāi)挖臨空面作用大氣壓強(qiáng)作為支撐力，大氣壓強(qiáng)支撐力會(huì)和基坑開(kāi)挖應(yīng)力釋放所產(chǎn)生的側(cè)向土壓力相平衡抵消壓差，從而阻止基坑側(cè)向變形和減少基坑側(cè)壁相坑內(nèi)的水平位移。具體實(shí)施例中，基坑的開(kāi)挖深度為6m。
[0024]攪拌粧止水帷幕I為相互搭接或套接的攪拌粧，攪拌粧能夠起到止水、提高粧間土抗剪等作用。具體實(shí)施例中，攪拌粧止水帷幕I采用Φ 850三軸水泥土攪拌粧，套打一孔，三軸水泥土攪拌粧水泥摻量20%，粧長(zhǎng)13m。
[0025]支護(hù)粧2作為圍護(hù)粧，具有較好的抗彎、抗剪承載力。具體實(shí)施例中，支護(hù)粧2是在攪拌粧I內(nèi)植入600 X 300 X 12 X 20的H型鋼，型鋼間距1200，型鋼長(zhǎng)度12m，基坑支護(hù)完成后型鋼可回收利用。
[0026]基坑外側(cè)的豎向排水管3連接抽真空裝置10，靠近基坑側(cè)壁的排水管3的深度深，遠(yuǎn)離基坑側(cè)壁的排水管3淺，排水管3長(zhǎng)度成階梯狀，目的是減少臨空面內(nèi)層的真空度的衰減。通過(guò)抽真空，在排水管3區(qū)域形成負(fù)壓，作用在基坑開(kāi)挖臨空面的大氣壓強(qiáng)可以作為支撐反力阻止基坑側(cè)向變形。抽真空裝置在整個(gè)基坑支護(hù)過(guò)程中持續(xù)抽真空。具體實(shí)施例中，豎向排水管3為直徑30_，厚度2_鋼管或者硬質(zhì)塑料管；通長(zhǎng)打直徑8_孔洞，孔洞延管周邊梅花狀布置，外包二層100目的紗布。排水管3的平面間距為800mm，延平面三角形布置。排水管3為六排，其長(zhǎng)度依次長(zhǎng)度分別為9.5 m、8m、6.5m、5m、3.5m、3.5m。
[0027]設(shè)置在攪拌粧止水帷幕I內(nèi)側(cè)面的開(kāi)挖臨空面密封膜4為高密度聚乙烯膜(HDPE膜)，其厚度為0.2mm,隨著土方開(kāi)挖后及時(shí)鋪設(shè)。
[0028]地面密封膜5為兩層高密度聚乙烯膜(HDPE膜)，其厚度為0.2mm。處于圈梁6和地下水補(bǔ)給水溝7之間的地面密封膜5的寬度8為基坑的開(kāi)挖深度9的0.4倍至1.2倍。具體實(shí)施中，鋪設(shè)的寬度8為4.2m。
[0029]支護(hù)粧2頂部設(shè)置壓頂圈梁6，提高支護(hù)粧2的整體變形協(xié)調(diào)能力。具體實(shí)施例中，壓頂圈梁6為1000X700的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
[0030]在排水管3的外層設(shè)置的地下水補(bǔ)給水溝7，避免抽真空會(huì)造成地下水位降低，引起周邊環(huán)境的變化。具體實(shí)施例中，地下水補(bǔ)給水溝為一條500X500水溝，抽真空階段保持溝內(nèi)回灌補(bǔ)給水深不小于300mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:在基坑側(cè)壁的內(nèi)側(cè)處設(shè)置有攪拌粧止水帷幕(I)和支護(hù)粧(2 )，所述支護(hù)粧(2 )設(shè)置在所述攪拌粧止水帷幕(I)的攪拌粧中，所述支護(hù)粧(2)的頂部設(shè)置有圈梁(6);在基坑側(cè)壁的外側(cè)設(shè)置有至少兩排豎向排水管(3)，所述排水管(3)與抽真空裝置(10)相連接；在所述排水管(3)的外側(cè)設(shè)置有地下水補(bǔ)給水溝(7);在所述攪拌粧止水帷幕(I)的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有開(kāi)挖臨空面密封膜(4);在所述圈梁(6)的底面和外側(cè)面，所述地下水補(bǔ)給水溝(7)的底面和內(nèi)側(cè)面，以及處于所述圈梁(6)和地下水補(bǔ)給水溝(7)之間的地表面設(shè)置有地面密封膜(5);所述開(kāi)挖臨空面密封膜(4)和所述地面密封膜(5)密封連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述攪拌粧止水帷幕(I)為相互搭接或套接的攪拌粧。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述支護(hù)粧(2)為H型鋼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:靠近基坑側(cè)壁的所述排水管(3)的深度大于遠(yuǎn)離基坑側(cè)壁的所述排水管(3)的深度。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述排水管(3)為鐵管或硬質(zhì)塑料管，所述排水管(3)的管壁設(shè)置有孔眼，所述排水管(3)的表面包覆有濾水網(wǎng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述濾水網(wǎng)為至少一層的100目紗布。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述面密封膜(5)處于所述圈梁(6)和所述地下水補(bǔ)給水溝(7)之間的寬度(8)為基坑的開(kāi)挖深度(9)的0.4倍至1.2倍。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述開(kāi)挖臨空面密封膜(4)和所述地面密封膜(5)為高密度聚乙烯膜。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述高密度聚乙烯膜的厚度為0.2mm。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述地下水補(bǔ)給水溝(7)內(nèi)的水深不小于300mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種軟土地區(qū)利用大氣壓強(qiáng)作為支撐力的基坑支護(hù)系統(tǒng)，在基坑側(cè)壁的內(nèi)側(cè)處設(shè)置有攪拌樁止水帷幕和支護(hù)樁，支護(hù)樁的頂部設(shè)置有圈梁；在基坑側(cè)壁的外側(cè)設(shè)置有豎向排水管，排水管與抽真空裝置相連接；在排水管的外側(cè)設(shè)置有地下水補(bǔ)給水溝；在攪拌樁止水帷幕的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有開(kāi)挖臨空面密封膜；在圈梁的底面和外側(cè)面，地下水補(bǔ)給水溝的底面和內(nèi)側(cè)面，以及處于圈梁和地下水補(bǔ)給水溝之間的地表面設(shè)置有地面密封膜。該基坑支護(hù)系統(tǒng)無(wú)需在基坑內(nèi)設(shè)置支撐，利用抽真空后大氣壓強(qiáng)作用在開(kāi)挖臨空面上的大氣壓作為支撐反力，與由于基坑開(kāi)挖產(chǎn)生側(cè)向土壓力相平衡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有造價(jià)低、工期短、綠色環(huán)保、安全可靠特點(diǎn)。
【IPC分類】E02D17/04, E02D19/18, E02D3/10
【公開(kāi)號(hào)】CN204825926
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520580233
【發(fā)明人】詹金林, 常曉賓, 李猛
【申請(qǐng)人】上海金同濟(jì)土木技術(shù)工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月5日