一种考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105970973A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610508578.7(22)申请日2016.06.29(71)申请人广州市市政工程设计研究总院地址510060广东省广州市越秀区环市东路348号(72)发明人杨春山魏立新刘芳刘力英(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人胡辉付奕昌(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构(57)摘要本发明公开了一种考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，包括前排支护桩、后排支护桩及盖板，在前排支护桩与后排支护桩之间设有拱形搅拌桩止水帷幕，在前排支护桩与后排支护桩之间设有加筋水泥土墙，坑前设有格栅式搅拌桩，盖板连接前排支护桩与后排支护桩，构成空间共同承载结构，有效地提高空间抗弯扭刚度；拱形搅拌桩止水帷幕的拱形布置与双排桩间荷载传递的路径吻合，可显著提高承载拱内土体的强度，有效的控制承载拱内土体压缩；加筋水泥土墙与前排支护桩、后排支护桩共同形成复合墙墩，在不增加支护结构占地空间的情况下，可有效抑制软土基坑开挖存在的变形空间效应。CN105970973ACN105970973A权利要求书1/1页1.一种考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：包括前排支护桩（1）、后排支护桩（2）及连接在前排支护桩（1）与后排支护桩（2）顶部的盖板（3），在所述前排支护桩（1）与后排支护桩（2）之间设有拱形搅拌桩止水帷幕（4）并间隔预定距离设有加筋水泥土墙（5），在所述前排支护桩（1）前还设有用于坑前加固的格栅式搅拌桩（6）。2.根据权利要求1所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述前排支护桩（1）、后排支护桩（2）均为灌注桩，所述前排支护桩（1）与后排支护桩（2）的排距为4~5倍桩径，且布置为梅花形或矩形。3.根据权利要求1所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述前排支护桩（1）、后排支护桩（2）通过主筋锚入盖板（3）中形成空间共同承载结构，所述盖板（3）的厚度≥0.8倍桩径，所述前排支护桩（1）和后排支护桩（2）的桩顶伸入盖板（3）的厚度≥100mm，所述主筋锚入盖板（3）的长度≥40倍钢筋直径。4.根据权利要求1所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述拱形搅拌桩止水帷幕（4）与前排支护桩（1）、后排支护桩（2）之间的侧向土压传递路径一致，所述拱形搅拌桩止水帷幕（4）采用三轴搅拌桩。5.根据权利要求1所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述前排支护桩（1）、后排支护桩（2）及桩间加筋水泥土墙（5）组成复合墙墩，所述复合墙墩沿基坑边间隔20m~40m或者6~8倍的桩排距布置。6.根据权利要求4所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述拱形搅拌桩止水帷幕（4）的拱脚与前排支护桩（1）相切，所述拱形搅拌桩止水帷幕（4）的轴线设为合理拱轴线以最大限度地发挥拱内土体的强度。7.根据权利要求5所述的考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构，其特征在于：所述复合墙墩中加筋水泥土墙（5）嵌入坑底的深度为0.8~1倍基坑深度。2CN105970973A说明书1/3页一种考虑土拱和变形空间效应的软土基坑双排桩支护结构技术领域[0001]本发明涉及建筑基坑支护结构技术领域，特别涉及一种用于软土基坑的双排桩支护结构。背景技术[0002]对于支护结构可用场地狭小、周边环境复杂的大面积软土基坑，双排桩支护结构具有变形控制强、占地空间小等特点，且避免了设内撑造价高、工期长、施工难度大等缺点，因此在软土基坑中得到了越来越广泛的应用。[0003]现有双排桩支护设计中常认为前排支护桩分担主要的土压力，后排支护桩承担小部分土压且起支挡和拉锚的作用；但实际上，前排支护桩和后支护排桩共同作用分担桩后土压愈均匀对双排桩支护结构的受力变形愈有利。传统的双排桩通过连梁连接前排支护桩与后排支护桩形成整体共同作用，然而工程实践发现，受软土地区不均匀变形影响双排桩支护易出现空间刚度不足连梁扭坏而引起前、后排桩顶部自由位移和转动。[0004]对于大面积的软土基坑开挖存在显著的变形空间效应，双排桩支护也表现出了明显的承载土拱效应。现阶段场地受限的软土基坑开挖过程中变形空间效应大多通过内支撑来控制，导致总体工程费用增加和工期增长；此外，双排桩间施作搅拌桩用以止水且加固桩间土体，搅拌桩的布置型式大多未考虑双排桩间土压力传递机理，并由此引起的承载土拱效应