專利名稱：排樁基坑支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地基基礎(chǔ)領(lǐng)域，特別涉及一種利用排樁進(jìn)行基坑支護(hù)的方法。
技術(shù)背景樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)具有施工工藝簡單、成本低、平面布置靈活等諸多優(yōu)點，是目前國內(nèi)、 外應(yīng)用最廣泛的基坑支護(hù)形式之一。排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)可以分為懸臂式、拉錨式和內(nèi)撐式三 種支護(hù)類型。當(dāng)基坑開挖較淺、地質(zhì)條件較好、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和坑外地面沉降控制要求 不高時，可采用懸臂式排樁支護(hù)形式。排樁支護(hù)還可以結(jié)合坑內(nèi)支撐或錨桿錨固提高支 護(hù)能力。在軟土地區(qū)當(dāng)基坑開挖面積較大、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形和坑外地面沉降要求較高時， 可采用內(nèi)撐式排樁支護(hù)形式。當(dāng)基坑土質(zhì)條件可以設(shè)置錨桿，并且對周邊環(huán)境影響不大 時，還可采用拉錨式排樁支護(hù)形式。目前的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)均采用豎直樁，利用豎直排樁進(jìn)行基坑支護(hù)時存在的常見問題 是樁頂容易產(chǎn)生較大位移，致使樁后基坑外地面產(chǎn)生較大變形，危及周圍環(huán)境；當(dāng)樁 的強度不夠時容易導(dǎo)致護(hù)坡樁折斷而使基坑失穩(wěn)；基坑可開挖的深度較小，開挖深度增 大時容易傾覆。一根或兩根等少量的斜樁廣泛應(yīng)用于碼頭、橋梁、送電鐵塔等工程樁基中，可采用 吊打預(yù)制樁、鉆孔灌注樁、套管螺旋鉆成樁和人工挖孔樁等多種施工方法，是一項比較 成熟的施工技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種能夠在很大程度上減小樁頂位 移，減小樁身彎矩，降低工程造價，增加開挖深度以及使發(fā)生傾覆破壞的可能性減小的 排樁基坑支護(hù)方法。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種排樁基坑支護(hù) 方法，所述排樁是向基坑外側(cè)傾斜的單排排樁，該方法包括以下步驟-(a) 根據(jù)場地條件和計算分析，確定排樁傾斜角度、確定樁長與樁身強度、確定基 坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、確定基坑的開挖級數(shù)；(b) 施工排樁；(C)施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；(d) 開挖基坑；(e) 對基坑坑底進(jìn)行清理、整平，并進(jìn)行下一步的施工工作。所述排樁的傾斜角度為1 15° 。所述排樁為鉆孔灌注樁或預(yù)制樁或套管鉆孔灌注樁。所述基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為懸臂樁式支護(hù)或內(nèi)撐式式支護(hù)或拉錨式支護(hù)。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明是對普通豎直樁排支護(hù)的改進(jìn)，用適當(dāng)角 度的傾斜排樁代替豎直排樁，根據(jù)場地條件和安全穩(wěn)定性驗算結(jié)果，使基坑支護(hù)的排樁 整體向基坑外側(cè)傾斜某一特定角度。此種方法克服了豎直排樁支護(hù)的很多不足，能夠在 很大程度上減小樁頂位移，減小樁身彎矩，降低工程造價，增加開挖深度以及使發(fā)生傾 覆破壞的可能性減小。本發(fā)明和已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點在開挖深度相同的情況下 該方法可以在很大程度上減小樁頂位移，使樁后地面變形大大減小，避免對周圍環(huán)境造 成破壞，同時可以減小樁身彎矩，使樁身配筋量顯著降低，從而降低工程造價，具有很 大的經(jīng)濟(jì)效益；當(dāng)樁長和樁設(shè)計強度與普通排樁相同時，可以使開挖深度增加，具有較 好的技術(shù)價值；由于開挖面傾斜，基坑發(fā)生傾覆破壞的可能性減小，有利于基坑工程的 安全。由于以上傾斜樁支護(hù)的優(yōu)點，原本可能需要采用內(nèi)撐式支護(hù)或拉錨式支護(hù)的基坑 工程，此時僅利用^:臂樁支護(hù)就可以滿足設(shè)計要求，從而使設(shè)計施工更加簡便，并且節(jié) 約材料，降低工程造價。適用于使用排樁進(jìn)行支護(hù)的基坑工程，相對于豎直排樁基坑支 護(hù)方法，應(yīng)用本發(fā)明可以增加基坑開挖深度、減小支護(hù)樁樁頂位移、增加排樁抗傾覆性、 減小排樁設(shè)計強度，能夠進(jìn)一步地降低工程造價。


圖1是本發(fā)明懸臂支護(hù)的示意圖； 圖2是本發(fā)明拉錨式支護(hù)的示意圖； 圖3是本發(fā)明內(nèi)撐式支護(hù)的示意圖。圖中1、排樁，2、冠梁，3、基坑坑底，4、錨桿，5、內(nèi)部支撐。
具體實施方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下請參閱圖1~圖3，本發(fā)明利用傾斜排樁進(jìn)行基坑支護(hù)包括以下步驟 (a)根據(jù)場地條件和安全穩(wěn)定計算分析，確定最優(yōu)的單排排樁l向基坑外側(cè)傾斜的 角度，排樁的傾斜角度可以為1 15° ;對樁長與樁身強度進(jìn)行設(shè)計，利用傾斜排樁進(jìn) 行基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)類型與普通豎直排樁相同，根據(jù)不同場地條件和工程狀況，可分別采 用懸臂樁支護(hù)、內(nèi)撐式支護(hù)或拉錨式支護(hù)。如果懸臂樁支護(hù)不滿足設(shè)計要求，可以根據(jù) 實際情況采用內(nèi)撐式支護(hù)或拉錨式支護(hù)，并對支撐或錨桿進(jìn)行設(shè)計，確定基坑的開挖級 數(shù)；(b)施工排樁l。由于排樁為傾斜式支護(hù)，當(dāng)土質(zhì)條件比較好時，可采用鉆孔灌注 樁；當(dāng)土質(zhì)條件比較差，容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象時，可采用預(yù)制樁或套管螺旋鉆機(jī)鉆孔灌注 成樁。傾斜排樁施工可采用多種方法，如吊打預(yù)制樁、鉆孔灌注樁、套管螺旋鉆鉆孔灌 注成樁和人工挖孔樁等。其中套管螺旋鉆鉆孔灌注成樁施工工法，具有鉆孔速度快、成 樁質(zhì)量高、套管護(hù)壁不易塌孔、樁身傾斜度可準(zhǔn)確控制等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。(C)施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。對于單排樁的支護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)基坑所處的土層特點、周邊 環(huán)境等情況，可以分為以下三種形式(B懸臂樁支護(hù)。請參閱圖1，當(dāng)基坑開挖較淺、地質(zhì)條件較好、變形控制要求不高時， 可以采用排樁1上設(shè)置冠梁2的懸臂樁支護(hù)形式。在懸臂樁樁身強度達(dá)到規(guī)定要求后， 就可以進(jìn)行土層的開挖。G)內(nèi)撐式支護(hù)。請參閱圖3，當(dāng)基坑開挖面積較大、地基軟弱、變形控制要求高時， 可以采用排樁1內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)部支撐5的內(nèi)撐式支護(hù)。首先將基坑土方開挖至第一道鋼筋 混凝土支撐梁底的墊層底面，然后鑿開支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍檁的連接面，并進(jìn)行鋼筋混凝土支 撐墊層施工，隨后綁扎支撐鋼筋，支立側(cè)模板，完成后澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)，當(dāng)混凝土強 度達(dá)到規(guī)定時進(jìn)行拆模和清理工作。O)拉錨式支護(hù)。請參閱圖2，當(dāng)基坑土層條件較好，達(dá)到拉錨條件，并且周邊環(huán)境要 求不高時，可以采用排樁1外側(cè)設(shè)置錨桿4的拉錨式支護(hù)。當(dāng)基坑首先土層開挖至第一 道錨桿中心線以下一定深度處，利用機(jī)械鉆孔，按照規(guī)定制作錨桿并插送桿件，隨后進(jìn) 行注漿形成錨固段，最后當(dāng)錨固體達(dá)到一定強度后將其進(jìn)行張拉及鎖定。 '(d) 開挖基坑。對于分級開挖的基坑，針對不同的排樁支護(hù)形式，重復(fù)步驟(c) 施工直至開挖至基坑底部。(e) 對基坑坑底3進(jìn)行清理、整平，并進(jìn)行下一步的施工工作。本發(fā)明采用具有一定斜度的排樁對基坑進(jìn)行支護(hù)，增加基坑穩(wěn)定性和抗傾覆性；排 樁外側(cè)具有傾斜度的土體對排樁土壓力降低，減小排樁頂端位移和樁身彎矩，從而相對 提高排樁支護(hù)剛度和增加基坑開挖深度。實施例1某宿舍樓基坑工程長65. 0m，寬15. 0m，基坑挖深5. 120m，巖土工程勘察報告顯示地 面至埋深2m范圍內(nèi)為雜填土，埋深2m至埋深12m范圍內(nèi)為粉土。該基坑工程施工場地 周邊無重要建筑，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用傾斜排樁懸臂支護(hù)，傾斜度為10° ，支護(hù)樁長llm，樁 徑800mm，樁距l(xiāng)OOmm，采用吊打預(yù)制樁施工工法?？觾?nèi)采用疏干井降水，明挖法施工， 基坑四個直角處采用45°坡角放坡處理。實施例2某地鐵車站基坑工程長190. 0m，寬20. 7m，基坑挖深14. 070m。長邊方向兩側(cè)采用傾 斜排樁加錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，兩端采用地下連續(xù)墻提前封堵。在基坑開挖深度范圍內(nèi)的地層自上而下垂直分布為填土,厚度2. 70 4. 50m;②淤泥, 厚度8. 10 13. OOm;③粗礫砂，厚度1. 0 8. Om; 粉質(zhì)粘土，厚度0. 18 2. 80m;⑤殘積 砂質(zhì)粘性土，厚度1. 40 13. 10m;⑥全風(fēng)化花崗巖，厚度0. 85 7. 85m;⑦-l砂狀強風(fēng)化 花崗巖,厚度0.40 14.50m;⑦-2碎塊狀強風(fēng)化花崗巖，厚度1. 0 3. 9m;⑧中風(fēng)化花崗 巖，厚度l. 10 12.20m;⑨微風(fēng)化花崗巖。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用傾斜排樁加錨桿支護(hù)，排樁傾斜度為10° ，支護(hù)樁長29m，樁徑800mm， 樁距100mm，采用套管螺旋鉆機(jī)鉆孔灌注成樁。錨桿錨固段長度19m，錨桿位于樁頂下3. 20m、 7. 35m和9.95m處共三排，錨孔直徑 150mra，錨桿傾角a =15° ，錨桿間距1. 5ra，選用2根28mra的III級(HRB400)鋼筋。實施例3某圓形基坑，直徑126米，坑深12.650米，采用傾斜排樁和反壓土進(jìn)行基坑支護(hù)。 基坑現(xiàn)場地面標(biāo)高為海拔2. M3米，地面至標(biāo)高-18米范圍內(nèi)為雜填土和粉土，標(biāo)高-18 米至標(biāo)高-27米為粉質(zhì)粘土， 土質(zhì)條件較好?；觾?nèi)布置管井進(jìn)行疏干降水?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)采用傾斜排樁懸臂支護(hù)，排樁傾斜角度為1° ，支護(hù)樁長26m，樁徑 800mm，樁底端中心距為850mm，采用套管螺旋鉆機(jī)鉆孔灌注成樁?？拥最A(yù)留反壓土，反壓土高3.5米，坑底部分反壓土環(huán)形帶寬為6米，反壓土頂端 環(huán)形帶寬2.5米，反壓土土坡坡度為45。，反壓土表面噴素混凝土護(hù)面。本發(fā)明的基本原理是:邊坡坡度小比坡度大時更穩(wěn)定，更不容易發(fā)生傾覆破壞與整體 穩(wěn)定破壞。同理，存在一定坡度的邊坡比豎直的邊坡要穩(wěn)定，因此對支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求更 低。本發(fā)明的方法正是基于這種思想，在場地允許的情況下，采用具有一定斜度的排樁 對基坑進(jìn)行支護(hù)。用斜樁進(jìn)行基坑支護(hù)時，樁后具有滑動趨勢的楔形體要比樁豎直時的 楔形體要小，原因是樁后楔形體因為坡度少了一部分。因此，土體對樁的作用力會大幅 減小，這樣樁頂位移和樁身受力都會減小很多。理論上來說，樁的斜度越大，樁的受力 和樁頂位移越小，從而越經(jīng)濟(jì)，但是樁的斜度不能無限制的增大，因為由于施工場地的 限制，可能沒有足夠的空間使樁的斜度太大，另一方面，樁的斜度大時，其基坑深度以 下的樁由于伸到基坑內(nèi)部空間以下，可能會影響樁基的施工。另外樁的傾斜會使樁長增 大，抵消一部分因樁身強度降低帶來的經(jīng)濟(jì)性，并且使支護(hù)樁施工難度增大。因此斜樁 支護(hù)在實際應(yīng)用過程中，其斜度的確定應(yīng)充分考慮各方面的因素。盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述 的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下， 還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種排樁基坑支護(hù)方法，其特征在于，所述排樁是向基坑外側(cè)傾斜的單排排樁，該方法包括以下步驟(a)根據(jù)場地條件和計算分析，確定排樁傾斜角度、確定樁長與樁身強度、確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、確定基坑的開挖級數(shù)；(b)施工排樁；(c)施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；(d)開挖基坑；(e)對基坑坑底進(jìn)行清理、整平，并進(jìn)行下一步的施工工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排樁基坑支護(hù)方法，其特征在于所述排樁的傾斜角度為1 150 0
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的排樁基坑支護(hù)方法，其特征在于所述排樁為鉆孔灌注樁或預(yù)制樁或套管鉆孔灌注樁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的排樁基坑支護(hù)方法，其特征在于所述基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為懸臂樁式支護(hù)或內(nèi)撐式式支護(hù)或拉錨式支護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排樁基坑支護(hù)方法，所述排樁是向基坑外側(cè)傾斜的單排排樁，該方法包括以下步驟(a)根據(jù)場地條件和計算分析，確定排樁傾斜角度、確定樁長與樁身強度、確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、確定基坑的開挖級數(shù)；(b)施工排樁；(c)施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；(d)開挖基坑；(e)對基坑坑底進(jìn)行清理、整平，并進(jìn)行下一步的施工工作。本發(fā)明能夠在很大程度上減小樁頂位移，減小樁身彎矩，降低工程造價，增加開挖深度以及使發(fā)生傾覆破壞的可能性減小。
文檔編號E02D17/20GK101408023SQ20081015292
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者楊建民, 程雪松, 旭 鄧, 剛 鄭 申請人:天津大學(xué)