軟土地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖的支護(hù)體系及實(shí)施方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及巖±工程設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域，尤其針對(duì)深厚渺泥質(zhì)軟±地層中的大型非 對(duì)稱深基坑工程在同步開(kāi)挖工期要求下的新型支護(hù)體系及實(shí)施方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，在對(duì)軟±地區(qū)城市地下空間綜合開(kāi)發(fā)改造的過(guò)程中，由于利用深度的不 同，出現(xiàn)了很多內(nèi)部開(kāi)挖深度不一致的非對(duì)稱深大基坑。之前，針對(duì)基坑開(kāi)挖降水過(guò)程中圍 護(hù)結(jié)構(gòu)變形性狀及其引起環(huán)境效應(yīng)的研究大都基于開(kāi)挖深度一致的對(duì)稱基坑展開(kāi)，然而非 對(duì)稱基坑支護(hù)體系不同部位的受力情況與變形影響等比普通基坑都要復(fù)雜得多。
[0003] 軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑往往地處鬧市區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜，甚至緊鄰河道或地鐵； 地層基本為飽和含水流塑或軟塑粘±層，孔隙比及壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高；并且 基坑形狀不規(guī)則，單一的中屯、島式或盆式±方開(kāi)挖方案較難適用，工期緊迫時(shí)采用逆作± 方暗挖雖然安全可靠，但是成本過(guò)高。
[0004] 目前，非對(duì)稱深大基坑的開(kāi)挖，主要是采用先深后淺的分區(qū)獨(dú)立施工方法，沒(méi)有實(shí) 現(xiàn)深、淺區(qū)同步開(kāi)挖施工，施工周期比較長(zhǎng)，施工成本也比較高。
[0005] 因此，有必要探索研究該類深大基坑的設(shè)計(jì)思路和施工方法，W期達(dá)到安全、合 理、經(jīng)濟(jì)、高效的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖支護(hù)體系及實(shí)施 方法，通過(guò)全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐，深區(qū)增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐W及交界處預(yù) 留±體平臺(tái)的支護(hù)方式，解決了由于功能需要造成開(kāi)挖方式不對(duì)稱導(dǎo)致的基坑內(nèi)力及變 形不均衡問(wèn)題，確?；娱_(kāi)挖的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，實(shí)現(xiàn)深、淺兩區(qū)同步開(kāi)挖的進(jìn)度要 求，有效縮短工期，降低施工成本。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[000引一種軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖支護(hù)體系，所述非對(duì)稱深大基坑由內(nèi)部緊 鄰的深區(qū)與淺區(qū)組成，深、淺兩區(qū)交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高為所述淺區(qū)的基底，全基坑統(tǒng)一 布置第一道水平支撐，深區(qū)增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐，在淺區(qū)內(nèi)與深區(qū)交界處預(yù)留一用于 平衡所述深區(qū)內(nèi)增設(shè)的若干道深區(qū)水平支撐水平傳力的±體平臺(tái)，所述±體平臺(tái)兩側(cè)放坡 至淺區(qū)基底，從而實(shí)現(xiàn)深、淺兩區(qū)明挖順筑同步施工。
[0009] 優(yōu)選的，所述深、淺兩區(qū)開(kāi)挖深度分別為8-20m與3-7m。
[0010] 優(yōu)選的，所述±體平臺(tái)的寬度不宜小于淺區(qū)開(kāi)挖深度的四倍。
[0011] 優(yōu)選的，所述±體平臺(tái)的放坡分層厚度不大于4m，分層坡度不大于1:2. 0,坡面及 平臺(tái)表面均采用大于等于50厚內(nèi)設(shè)4 6@200雙向鋼筋網(wǎng)的C20混凝±面層護(hù)坡，并垂直坡 面設(shè)置長(zhǎng)Im相鄰間距不大于Im的4 12插筋，未注明單位均為mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述±體平臺(tái)的坡頂布置用于提高±體強(qiáng)度的輕型降水井點(diǎn)。
[0013] 優(yōu)選的，所述第一道水平支撐與深區(qū)內(nèi)增設(shè)的所述若干道深區(qū)水平支撐均采用鋼 筋混凝±水平支撐，所述第一道水平支撐與深區(qū)內(nèi)增設(shè)的所述若干道深區(qū)水平支撐均采用 對(duì)撐、角撐結(jié)合邊巧架的布置形式。
[0014] 優(yōu)選的，基坑采用排粧圍護(hù)體或地下連續(xù)墻作為周邊及交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0015] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖實(shí)施方法，采用如上所述 的軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖支護(hù)體系，包括如下步驟：
[0016] 工況一，場(chǎng)地平整、進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)、立柱粧及工程粧施工；
[0017] 工況二，全基坑表層開(kāi)挖，統(tǒng)一誘筑第一道水平支撐；
[0018] 工況S，深區(qū)與淺區(qū)同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行±方開(kāi)挖，淺區(qū)內(nèi)與深區(qū)交界處預(yù)留一用于平 衡深區(qū)內(nèi)后續(xù)施工的若干道深區(qū)水平支撐水平傳力的±體平臺(tái)，所述±體平臺(tái)兩側(cè)放坡至 淺區(qū)基底；
[0019] 工況四，深區(qū)內(nèi)分層開(kāi)挖并誘筑施工所述若干道深區(qū)水平支撐；同時(shí)，淺區(qū)內(nèi)除± 體平臺(tái)W外的區(qū)域分塊開(kāi)挖并誘筑基礎(chǔ)底板及換撐；
[0020] 工況五，深區(qū)內(nèi)開(kāi)挖至基底并誘筑施工基礎(chǔ)底板及換撐，淺區(qū)內(nèi)繼續(xù)開(kāi)挖施工除 上體平臺(tái)W外區(qū)域的地下結(jié)構(gòu)；
[0021] 工況六，深區(qū)逐步施工完成地下結(jié)構(gòu)并拆除所述若干道深區(qū)水平支撐后，在淺區(qū) 內(nèi)±體平臺(tái)所在區(qū)域分塊進(jìn)行±方開(kāi)挖并及時(shí)誘筑基礎(chǔ)底板；
[0022] 工況走，深區(qū)繼續(xù)施工地下結(jié)構(gòu)，深、淺兩區(qū)交界處地下結(jié)構(gòu)連通，淺區(qū)開(kāi)挖剩余 區(qū)域至基底并誘筑施工基礎(chǔ)底板及換撐；
[0023] 工況八，拆除基坑內(nèi)第一道水平支撐，施工完成整個(gè)地下結(jié)構(gòu)。
[0024] 優(yōu)選的，根據(jù)經(jīng)典±壓力理論，采用豎向彈性地基梁法對(duì)基坑每步開(kāi)挖、支撐架設(shè) 及拆撐工況下的支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形及穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算分析；同時(shí)采用數(shù)值分析的方法對(duì) 基坑深、淺區(qū)交界處的全斷面進(jìn)行輔助模擬，并結(jié)合理論計(jì)算調(diào)整支護(hù)參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，W 確定基坑施工過(guò)程中±體平臺(tái)的留設(shè)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形影響及周圍環(huán)境的變化情況，進(jìn)而 提出各項(xiàng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0025] 優(yōu)選的，開(kāi)挖階段±體平臺(tái)的坡頂超載限值20kPa，要求降低坑內(nèi)水位和排除地表 水，禁止地表水或基坑排除的水倒流回滲入基坑。
[0026] 由W上公開(kāi)的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0027] 本發(fā)明解決了【背景技術(shù)】中的非對(duì)稱深大基坑工程在設(shè)計(jì)、施工等方面存在的技術(shù) 問(wèn)題，其根據(jù)渺泥質(zhì)軟±地區(qū)的地質(zhì)地層特征，在滿足同步開(kāi)挖工期要求的前提下，有針對(duì) 性地選擇科學(xué)安全、經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐，深區(qū) 增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐W及交界處預(yù)留±體平臺(tái)的支護(hù)方式，并采用與之相適應(yīng)的施工 方法，具體具有如下有益效果；
[002引 （1)通過(guò)全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐，深區(qū)增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐W及交 界處預(yù)留±體平臺(tái)的支護(hù)方式，解決了由于功能需要造成開(kāi)挖方式不對(duì)稱導(dǎo)致的基坑內(nèi)力 及變形不均衡問(wèn)題，基坑變形得到有效控制，周邊環(huán)境保護(hù)效果好，基坑開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)周邊 道路、管線和建筑產(chǎn)生的影響均較小。
[0029] (2)通過(guò)全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐，深區(qū)增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐W及交 界處預(yù)留±體平臺(tái)的支護(hù)方式，可W實(shí)現(xiàn)深、淺兩區(qū)同步開(kāi)挖，有效縮短了工程工期，大大 提高了施工效率，也降低了技術(shù)措施費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
[0030] (3)通過(guò)在淺區(qū)內(nèi)與深區(qū)交界處預(yù)留±體平臺(tái)，可W保證深區(qū)內(nèi)增設(shè)的若干道深 區(qū)水平支撐的水平力得到可靠傳遞，支護(hù)體系受力明確，施工可行性、可操作性好，對(duì)軟弱 地層類似基坑工程的適應(yīng)性較強(qiáng)。
[0031] (4)由于可W同步施工，深、淺兩區(qū)交界處的主體結(jié)構(gòu)能夠一次成型，避免了施工 縫的留設(shè)，永久結(jié)構(gòu)的整體性好。
[0032] (5)基坑采用排粧圍護(hù)體或地下連續(xù)墻作為周邊及交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)，施工技術(shù)成 熟，質(zhì)量穩(wěn)定，防滲漏效果良好，安全儲(chǔ)備合理。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中非對(duì)稱深大基坑的平面示意圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖支護(hù)體系深、淺兩區(qū)交界處的 剖面示意圖；
[0035] 圖3至圖10為本發(fā)明一實(shí)施例中非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖實(shí)施方法工況流程示 意圖；
[0036] 圖11為本發(fā)明一實(shí)施例的軟±地區(qū)±層分布示意圖。
[0037] 圖中；1-深區(qū)、2-淺區(qū)、3-交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)、4-第一道水平支撐、5-深區(qū)水平支 撐、6-±體平臺(tái)、7-周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)、8-輕型降水井點(diǎn)、9-底板、10-地下結(jié)構(gòu)、11-換撐、 12-工程粧、13-立柱粧。
【具體實(shí)施方式】
[003引 W下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖 支護(hù)體系作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。 需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用W方便、明晰地輔助 說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0039] 本發(fā)明的核屯、思想；在表層統(tǒng)一挖±形成全坑第一道水平支撐體系后，深、淺兩區(qū) 同時(shí)進(jìn)行±方開(kāi)挖；通過(guò)在淺區(qū)內(nèi)與深區(qū)交界處預(yù)留足夠?qū)挾鹊摹荔w平臺(tái)W平衡深區(qū)內(nèi)增 設(shè)的若干道深區(qū)水平支撐的水平傳力，其余范圍依次分塊進(jìn)行開(kāi)挖施工；在深區(qū)地下結(jié)構(gòu) 逐步施工完成并拆除深區(qū)內(nèi)增設(shè)的若干道深區(qū)水平支撐后，再挖除交界處的±體平臺(tái)并誘 筑剩余基礎(chǔ)底板；隨后拆除第一道水平支撐，完成整個(gè)地下結(jié)構(gòu)施工；解決了由于功能需 要造成開(kāi)挖方式不對(duì)稱導(dǎo)致的基坑內(nèi)力及變形不均衡問(wèn)題，確保非對(duì)稱基坑開(kāi)挖的安全、 可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，實(shí)現(xiàn)深、淺兩區(qū)同步施工的進(jìn)度要求，有效縮短工期，降低施工成本。
[0040] 請(qǐng)參閱圖1至圖11，本實(shí)施例公開(kāi)了一種軟±地區(qū)非對(duì)稱深大基坑同步開(kāi)挖支護(hù) 體系，所述基坑平面形狀不規(guī)則，總體呈"形，所述基坑由內(nèi)部緊鄰的深區(qū)1與淺區(qū)2組 成，深、淺兩區(qū)開(kāi)挖深度可W分別為8-20m與3-7m，本實(shí)施例中，所述深區(qū)1與所述淺區(qū)2的 開(kāi)挖深度分別為10m與5m。所述深、淺兩區(qū)交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)（即用于分隔深區(qū)1與淺區(qū)2 的交界處圍護(hù)結(jié)構(gòu)3)的頂標(biāo)高為所述淺區(qū)2的基底，全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐4,深 區(qū)1增設(shè)若干道深區(qū)水平支撐5,在淺區(qū)2內(nèi)與深區(qū)1交界處預(yù)留一用于平衡深區(qū)1內(nèi)增設(shè) 的若干道深區(qū)水平支撐5水平傳力的±體平臺(tái)6,所述±體平臺(tái)6的兩側(cè)放坡至淺區(qū)2的基 底，從而實(shí)現(xiàn)深、淺兩區(qū)1、2明挖順筑同步施工。所述若干是指一道或者一道W上，本實(shí)施 例中，在深區(qū)1施工一道深區(qū)水平支撐，當(dāng)然可W根據(jù)需要施工兩道甚至更多道深區(qū)水平 支撐。本發(fā)明一方面，通過(guò)全基坑統(tǒng)一布置第一道水平支撐4,深區(qū)1增設(shè)若干道深區(qū)水平 支撐5 W及淺區(qū)2在交界處預(yù)留±體平臺(tái)6的支護(hù)方式，解決了由于功能需要造成開(kāi)挖方 式不對(duì)稱導(dǎo)致的基坑內(nèi)力及變形不均衡問(wèn)題，基坑變形得到有效控制，周邊環(huán)境保