一种混合支挡墙结构及其施工方法与流程

本发明涉及混合支挡领域，具体涉及一种混合支挡墙结构及其施工方法。

背景技术：

1、对于较深的基坑，若采用锚拉式结构，由于支护深度从基坑底起算，则桩截面相对较大，工程造价较高，锚杆需过破裂线，锚杆很长，锚杆对周边影响范围较大，锚杆施工会造成基坑周边建(构)筑物的损害或违反城市地下空间规划。若采用内支撑结构，需要在坑内施工大面积内支撑，施工程序复杂，施工周期长，施工较困难,造价高，不适用于深基坑。

2、因此，需要一种支护结构能够应用于深基坑，同时支护的桩截面小、锚杆长度短、对周边的影响范围小、造价成本低。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种混合支挡墙结构，采用上部桩锚+下部支护结构与主体结构结合的逆作法混合支挡结构，支护的桩截面小、锚杆长度短、对周边的影响范围小、造价成本低。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种混合支挡墙结构及其施工方法，包括支护桩，支护桩包括悬臂段和嵌固段，悬臂段支挡边坡上部并设有桩锚，嵌固段埋在边坡下部中，嵌固段和悬挑段之间设有平台，边坡下部上设有边坡支护。

3、本方案的有益效果为：

4、1.仅需对支护桩上部进行开挖，使支护桩对边坡上部进行支挡，所需的桩截面大幅度减小，降低了成本，加快了桩基施工速度；

5、2.由于支护桩中部设有平台，平台下方的土体为支护桩提供嵌固基础，本方案所需的柱锚的锚固长度较少，周边影响范围较小，能降低对周边建(构)筑物的损害；

6、3.降低了结构的造价成本。

7、4.混合支挡墙结构完成之后，先顺作法施工主体结构，然后逆作法一边开挖平台以下的部分，一边施工结构；本方案在支护的施工阶段，先留存一部分下部边坡，并对下部边坡进行支护，相较于完全采用逆作法施工，本方案能够快速挖到设计深度，施工速度更快。

8、进一步的，边坡的滑动面和平台的交界处到支护桩的距离为襟边长度l1，

9、l1≥3d；

10、d-支护桩的桩径。

11、本发明意在提供一种混合支挡墙结构的施工方法，采用上部桩锚+下部支护结构与主体结构结合的逆作法混合支挡结构，支护的桩截面小、锚杆长度短、对周边的影响范围小、造价成本低。

12、进一步的，边坡支护的形式为锚喷施工、土钉施工、挡墙施工或放坡中的一种或多种。

13、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种混合支挡墙结构的施工方法,包括以下步骤：

14、步骤一、进行结构验算；

15、步骤二、施工支护桩；

16、步骤三、逆作法向下开挖桩前土体至平台标高，同时施工桩锚；

17、步骤四、施工平台，逆作法向下削坡施工至基坑底部，同时对边坡下部施工边坡支护。

18、进一步的，还包括步骤五，施工主体结构，先对边坡下部以外的主体结构采用顺作施工，再对边坡下部范围内的主体结构采用逆作施工，主体结构的每层楼盖均和支护桩连接。

19、进一步的，步骤一中，结构验算的步骤为：

20、1.1验算支护桩的桩锚的稳定性；

21、1.2确定平台宽度l，l＝l1+l2,l2为边坡的滑动面和平台的交界处到平台边缘的距离；

22、1.3验算边坡支护稳定性；

23、1.4计算步骤五中，边坡下部范围内的主体结构的地下i层的楼盖的水平力标准值fi，基于fi验算支护稳定性；

24、1.5主体结构整体验算。

25、进一步的，fi的计算公式为：

26、fi＝max(ei1,fi2)；

27、fi1＝eai-eai-1；

28、

29、fi1-边坡下部范围内开挖前后的岩土主动土压力差值；

30、fi2-边坡下部范围内岩土体下滑力；

31、eai-边坡下部范围内开挖后岩土主动土压力；

32、eai-1-边坡下部范围内开挖前岩土主动土压力；

33、gti-边坡的滑体自重在平行于滑面方向的分力；

34、gni-边坡的滑体自重在垂直于滑面方向的分力；

35、f-滑动面上的摩擦系数；

36、c-滑动面上的粘聚力；

37、ai-滑动面的面积；

38、fst-基坑稳定安全系数；

39、-开挖初始高度以上与支护桩连接的楼盖水平力标准值之和；

40、θ-滑动面和水平面的夹角。

41、进一步的，

42、

43、

44、hi-1-hi＝hi；

45、hi-地下i层的楼盖标高到坡顶的距离；

46、hi-地下i层的主体结构的层高。

47、本方案还有以下效果：

48、1.通过实体模型数值仿真分析，支护桩的下部为嵌固段，嵌固段的水平应力的范围为桩径的三倍，为了避免嵌固段的应力对平台下方的边坡产生影响，因此襟边长度取值桩径的三倍。

49、2.施工支挡时，保留平台，平台下方的土体为支护桩提供嵌固基础；先对边坡下部以外的主体结构采用顺作施工，以保证施工进度，等边坡以外的主体结构施工过后，平台以上的结构稳定；再用逆作法开挖平台下方的边坡。相较于完全采用逆作法施工，本方案能够快速挖到设计的基坑深度，施工速度更快。

50、3.主体结构为若干层地下室，在fi的计算过程中，考虑边坡的两种状态：静态的土压力和动态的滑体滑动；保证fi的取值更加准确，从而使验算结果更加准确，进而提高现场施工的安全性。

51、通过每次开挖的深度，即通过每层的层高，计算出每次开挖前后土主动压力的变化，新增加的主动土压力必定由每层的楼盖承担，从而计算出fi1；

52、通过滑动面确定滑体范围，确定滑体滑动时的动力和阻力大小，阻力包括滑动面的摩擦力、粘聚力和上方楼盖的反作用力，上方楼盖的反作用力为本层开挖初始高度以上与支护桩连接的楼盖水平力标准值之和在滑动面方向的分力，即

技术特征：

1.一种混合支挡墙结构，其特征在于：包括支护桩，支护桩包括悬臂段和嵌固段，悬臂段支挡边坡上部并设有桩锚，嵌固段埋在边坡下部中，嵌固段和悬挑段之间设有平台，边坡下部上设有边坡支护。

2.根据权利要求1所述的一种混合支挡墙结构，其特征在于：边坡的滑动面和平台的交界处到支护桩的距离为襟边长度l1，

3.根据权利要求2所述的一种混合支挡墙结构，其特征在于：边坡支护的形式为锚喷施工、土钉施工、挡墙施工或放坡中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种混合支挡墙结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种混合支挡墙结构的施工方法，其特征在于：还包括步骤五，施工主体结构，先对边坡下部以外的主体结构采用顺作施工，再对边坡下部范围内的主体结构采用逆作施工，主体结构的每层楼盖均和支护桩连接。

6.根据权利要求5所述的一种混合支挡墙结构的施工方法，其特征在于，步骤一中，结构验算的步骤为：

7.根据权利要求6所述的一种混合支挡墙结构的施工方法，其特征在于，fi的计算公式为：

8.根据权利要求7所述的一种混合支挡墙结构的施工方法，其特征在于：

技术总结本发明涉及混合支挡领域，公开了一种混合支挡墙结构，适用于开挖深度特别深的基坑(30m以上)，包括支护桩，支护桩包括悬臂段和嵌固段，悬臂段支挡边坡上部并设有桩锚，嵌固段埋在边坡下部中，嵌固段和悬挑段之间设有平台，边坡下部上设有边坡支护。一种混合支挡墙结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一、进行结构验算；步骤二、施工支护桩；步骤三、逆作法向下开挖桩前土体至平台标高，同时施工桩锚；步骤四、施工平台，逆作法向下削坡施工至基坑底部，同时对边坡下部施工边坡支护。技术研发人员：何助强,刘书洋,唐秋元,邓继辉,吴小宁,杨柳,陈超,杨秀明,施毅,余东升,胡柱提,卞轶卫,欧哲金,邓继文,雷涵,冉蓉,丁于哲,熊珮西受保护的技术使用者：中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11