專利名稱：聯(lián)合支護開挖溶蝕地質深基坑的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程建設中的基坑，更具體地說是一種溶蝕地質中的深基坑。
背景技術：
在大型建筑和路橋工程中，深基坑是為保證錨碇施工的關鍵，對后續(xù)主橋貓 道、主纜等施工影響重大。我國西南地區(qū)地質情況復雜，大部分地區(qū)為溶蝕性的喀斯特 地貌，這給大型的建筑、路橋等工程的深基坑開挖施工帶來了很大的難度。工程上，開挖深度超過5米的基坑被稱為深基坑。已有技術中，對于深基坑通 常是采用非支護狀態(tài)下的放坡開挖，在放坡開挖之后施工支護。但在溶蝕地質條件下， 包括在有溶洞或裂隙的地質條件下，由于開挖深度往往遠低于施工正常水位，溶蝕地質 的孔洞或者裂隙很容易成為地下水的通道，造成開挖過程出現(xiàn)突水或涌水，因此已有技 術中的非支護狀態(tài)下的放坡開挖難以保證正常施工，一旦基坑的支護、止水等工程不滿 足要求使基坑受到水位或洪水的影響，后續(xù)開挖施工將無法進行。

實用新型內容本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種聯(lián)合支護開挖 溶蝕地質深基坑，以保證溶蝕性地質深基坑開挖的安全、穩(wěn)定、快速和有效。本實用新型解決技術問題采用如下技術方案本實用新型聯(lián)合支護開挖的溶蝕地質深基坑的結構特點是所述基坑是由上部 放坡基坑和下部垂直基坑構成；所述上部放坡基坑是自基坑表面起形成兩級放坡面；所述下部垂直基坑是以位于基坑周邊的鋼筋混凝土支護樁為支撐；在所述鋼筋 混凝土支護樁的外圍設置高壓旋噴樁，在所述高壓旋噴樁的區(qū)域內以灌漿形成封閉的止 水帷幕；在所述鋼筋混凝土支護樁的樁頂部形成有環(huán)形冠梁，在所述環(huán)形冠梁的下部、 位于下部垂直基坑的內側壁，依次形成有各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈，直至基坑底部，在 所述基坑底部、環(huán)形冠梁及各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈的內側壁形成有防水層；在所述上部放坡基坑與下部垂直基坑之間設置有平臺。本實用新型聯(lián)合支護開挖的溶蝕地質深基坑的結構特點也在于所述下部垂直基坑中的環(huán)形冠梁和各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈自上而下依次形成 為向基坑外周退去的臺階面。所述下部垂直基坑中的鋼筋混凝土連續(xù)拱圈共有三道。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型以鋼筋混凝土支護樁支撐加固垂直基坑的周邊，可以有效防止因 土體的側壓力致使基坑塌方，對于基坑支護的效果好，基坑穩(wěn)定、變形?。?、本實用新型以高壓旋噴樁止水帷幕對巖石內的溶洞、溶蝕、裂隙進行封水處 理，其封水效果好，是處理各種溶洞、溶蝕地質基坑開挖的最佳方法；[0016]3、本實用新型各道連續(xù)拱圈可作為后續(xù)錨碇結構體施工的一部分，更增加了錨 碇的安全系數(shù)。[0017]4、本實用新型施工質量容易控制，施工處理進度快。

[0018]圖1為本實用新型聯(lián)合支護開挖的溶蝕地質深基坑的平面示意圖。[0019]圖2為本實用新型聯(lián)合支護開挖的溶蝕地質深基坑的立面結構示意圖。[0020]圖中標號101鋼筋混凝土支護樁、102高壓旋噴樁、103止水帷幕、104上部 放坡基坑、105下部垂直基坑、106環(huán)形冠梁、107鋼筋混凝土連續(xù)拱圈、108平臺、109,田。
具體實施方式
[0021]參見圖1、圖2，本實施例中的基坑是由上部放坡基坑104和下部垂直基坑105 構成；上部放坡基坑104是自基坑表面起以設定的坡度形成兩級放坡面；[0022]下部垂直基坑105是以位于基坑周邊的鋼筋混凝土支護樁101為支撐；在鋼筋 混凝土支護樁101的外圍設置高壓旋噴樁102，在高壓旋噴樁102的區(qū)域內以灌漿形成 封閉的止水帷幕103;在鋼筋混凝土支護樁101的樁頂部形成有環(huán)形冠梁106，在環(huán)形冠 梁106的下部、位于下部垂直基坑105的內側壁，依次形成有各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈 107，直至基坑底部，在基坑底部、環(huán)形冠梁及各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈的內側壁形成有 防水層；[0023]在上部放坡基坑104與下部垂直基坑105之間設置有平臺108 ；下部垂直基坑 105中的環(huán)形冠梁106和各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈107自上而下依次形成為向基坑外周退 去的臺階面。[0024]本實施例針對廣西柳州雙擁大橋的主橋重力式錨碇深基坑按以下過程進行施 工[0025]一、放坡開挖[0026]自基坑表面起，以放坡坡率為1 0.8由上往下依次形成兩級放坡面，在+77m 處設置8m寬的平臺，+77.0m以下部分采取垂直開挖，放坡面開挖后采用噴射混凝土和 錨桿進行支護，[0027]形成上部放坡基坑104 ；[0028]二、垂直開挖按以下步驟進行[0029]第一步在下部垂直基坑的周邊，以鋼筋混凝土支護樁101形成支撐加固；[0030]鋼筋混凝土支護樁101設置為樁徑Φ 1.2m，環(huán)向間距2.922m，樁長12.5m， 嵌巖深度2.5m，伸入錨碇基底2.5m; PHP泥漿護壁，沖擊鉆孔成樁，以常規(guī)的鉆孔樁施 工方法形成66根鋼筋混凝土支護樁。[0031]施工順序鉆機就位、沖擊鉆孔、成孔驗收、吊裝鋼筋籠、二次清孔、水下混 凝土澆筑。[0032]第二步在鋼筋混凝土支護樁101的外周，施工高壓旋噴樁102，在高壓旋噴樁 區(qū)域中罐漿以形成鋼筋混凝土支護樁外圍的止水帷幕103 ；[0033]位于土層內的高壓旋噴樁102為雙排，其中內排為401個、外排為407個，孔距 為0.5m，排距為0.45m。施工按〃之〃型連續(xù)施工。高壓旋噴樁設置為樁徑600mm， 采取雙管法，旋噴施工旋轉速度不大于20轉/min，提升速度12 14cm/min，噴射壓力 不小于^Mpa，水灰比不小于1 1。開噴時，需噴桿下到孔底后進行試噴，當各參數(shù) 達到設計要求并且孔口返漿的濃度大于進漿濃度時方可提升噴桿，分段搭接長度不小于 0.15m。噴至76.0m高程停止，并根據(jù)漏漿情況及時進行補漿。[0034]錨碇基坑的止水通過坑外側的帷幕壓漿實現(xiàn)，止水壓漿通過對深度25m(標高 77.0m以下)范圍內基坑側面進行截水處理，使基坑外側形成一個封閉的環(huán)形止水帷幕 103。[0035]止水帷幕103在所有支護樁施工完成后進行，若因工期緊張需提前施工止水帷 幕時，施工點6m范圍內須支護樁全部完成，即止水帷幕施工結束后6m范圍不得再施工 鉆孔樁。[0036]止水帷幕103設在鋼筋混凝土支護樁101的外側，孔徑Φ 75mm，共三排，每排 66個孔，共布設198個孔)；排間距為0.75m，孔間距為1.5m ；壓漿先施工第一排孔和 第三排孔，然后施工中間的第二排孔；每排孔均分三次施工。[0037]第三步分層開挖，首先在鋼筋混凝土支護樁頂部施工2.5mm高的環(huán)形冠 梁106，然后隨著垂直開挖的加深，在下部垂直基坑的內側壁上依次施工三道連續(xù)拱圈 107 ；[0038]1、施工環(huán)形冠梁[0039]機械開挖基坑；按照墊層施工、鋼筋制安、模板安裝、混凝土澆筑與養(yǎng)護，分 段間隔跳躍施工，每段長度9m;各工序施工要求按常規(guī)類似工序控制要求進行。[0040]2、土體開挖[0041]+77.0m以下土體垂直開挖，采用掏槽法，先將中央Φ48m范圍內的土體清除； 待逆作連續(xù)拱圈達到70%的強度后，間隔分段跳躍式的向四周輻射式，每段長6m，各層 分段豎向錯開間距術2m;開挖時采用兩臺常規(guī)挖掘機在中央將土體向基坑邊轉移，一臺 長臂挖掘機在+77.0m平臺上將土體裝運上車。[0042]土體開挖合格后立即噴射km的C20早強混凝土，緊跟著實施逆作連續(xù)拱圈；[0043]3、連續(xù)逆作連續(xù)拱圈[0044]逆作連續(xù)拱圈，第一層連續(xù)拱圈厚1.2m、高2.3m;第二層連續(xù)拱圈厚1.4m、高 2.3m ；第三層連續(xù)拱圈厚1.6m、高2.266m，采用C30鋼筋混凝土，環(huán)向縱筋均為28三 級鋼筋，其余鋼筋均為二級鋼筋。[0045]連續(xù)逆作連續(xù)拱圈隨土體開挖同步進行，即分層分段間隔跳躍施工、各層分段 豎向錯開間距4.5m。主要工序為接縫處理、鋼筋綁扎、模板安裝和混凝土澆筑。[0046]a、接縫處理土方分段開挖完成后，用風鎬將松散混凝土鑿除干凈，人工用鋼 絲刷將雜物清除。[0047]b、鋼筋綁扎鋼筋骨架制作成標準節(jié)，每節(jié)9m，兩端Im箍筋套好不綁扎， 便于鋼筋吊裝就位后進行接頭焊接；土方開挖經(jīng)驗收合格后，采用塔吊或汽車吊吊裝就 位。[0048]鋼筋骨架焊接采用單面焊，焊接長度術^cm,焊條采用E5003。[0049]C、模板安裝模板安裝時要求支撐強度、剛度、穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求，支承點 牢固不變形；與既有混凝土順接。d、混凝土澆筑混凝土中摻入適量減水劑與微膨脹劑，和易性控制良好，坍落 度宜在10 12cm。第四步施工防水層，在基坑底部、環(huán)形冠梁及各道連續(xù)拱圈的內側壁施工防 水層，形成封閉、少水的施工區(qū)域。本實施例形成的支護構造結構為支護樁直徑為1.2m，樁頂設置斷面 為2.5mX1.8m的環(huán)形冠梁，支護樁基坑開挖側分三層設置斷面為2.3mX 1.2m、 2.3mX1.4m、2.266mX 1.6m的環(huán)形連續(xù)混凝土板墻，本實施例是環(huán)形冠梁、鋼筋混凝土 支護樁、止水帷幕、環(huán)形連續(xù)拱圈聯(lián)合形成止水支護。
權利要求1.聯(lián)合支護開挖溶蝕地質深基坑，其特征是所述基坑是由上部放坡基坑(104)和 下部垂直基坑(105)構成；所述上部放坡基坑(104)是自基坑表面起形成兩級放坡面；所述下部垂直基坑(105)是以位于基坑周邊的鋼筋混凝土支護樁(101)為支撐；在所 述鋼筋混凝土支護樁(101)的外圍設置高壓旋噴樁(102)，在所述高壓旋噴樁(102)的區(qū) 域內以灌漿形成封閉的止水帷幕(103)；在所述鋼筋混凝土支護樁(101)的樁頂部形成有 環(huán)形冠梁(106)，在所述環(huán)形冠梁(106)的下部、位于下部垂直基坑(105)的內側壁，依 次形成有各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈(107)，直至基坑底部，在所述基坑底部、環(huán)形冠梁及 各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈的內側壁形成有防水層；在所述上部放坡基坑(104)與下部垂直基坑(105)之間設置有平臺(108)。
2.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合支護開挖溶蝕地質深基坑，其特征是所述下部垂直基坑 (105)中的環(huán)形冠梁(106)和各道鋼筋混凝土連續(xù)拱圈(107)自上而下依次形成為向基坑 外周退去的臺階面。
3.根據(jù)權利要求1或2所述聯(lián)合支護開挖溶蝕地質深基坑，其特征是所述下部垂直基 坑(105)中的鋼筋混凝土連續(xù)拱圈(107)共有三道。
專利摘要本實用新型公開了一種聯(lián)合支護開挖的溶蝕地質深基坑，其特征是基坑是由上部放坡基坑和下部垂直基坑構成；本實用新型是在深基坑垂直開挖的情況下，先采用鋼筋混凝土支護樁支撐加固基坑周邊，防止因土體的側壓力致使基坑塌方；后采用高壓旋噴樁止水帷幕對支護樁外側土體、基巖內灌漿帷幕對巖石內的溶洞、溶蝕、裂隙等地質情況進行封水處理；再在分層開挖的過程中對基坑周圍土體、巖石采用環(huán)形連續(xù)混凝土板墻形成連續(xù)拱圈支護。本實用新型可以有效保證溶蝕性地質深基坑開挖的安全、穩(wěn)定、快速和有效。
文檔編號E02D17/04GK201801872SQ201020283640
公開日2011年4月20日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者馮海珍, 周運志, 唐俊, 姚松柏, 張雅平, 李光均, 李飛, 王玉林, 董燕囡, 項進 申請人:中鐵四局集團第六工程有限公司