专利名称：联合支护开挖溶蚀地质深基坑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程建设中的基坑，更具体地说是一种溶蚀地质中的深基坑。
背景技术：
在大型建筑和路桥工程中，深基坑是为保证锚碇施工的关键，对后续主桥猫 道、主缆等施工影响重大。我国西南地区地质情况复杂，大部分地区为溶蚀性的喀斯特 地貌，这给大型的建筑、路桥等工程的深基坑开挖施工带来了很大的难度。工程上，开挖深度超过5米的基坑被称为深基坑。已有技术中，对于深基坑通 常是采用非支护状态下的放坡开挖，在放坡开挖之后施工支护。但在溶蚀地质条件下， 包括在有溶洞或裂隙的地质条件下，由于开挖深度往往远低于施工正常水位，溶蚀地质 的孔洞或者裂隙很容易成为地下水的通道，造成开挖过程出现突水或涌水，因此已有技 术中的非支护状态下的放坡开挖难以保证正常施工，一旦基坑的支护、止水等工程不满 足要求使基坑受到水位或洪水的影响，后续开挖施工将无法进行。
实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种联合支护开挖 溶蚀地质深基坑，以保证溶蚀性地质深基坑开挖的安全、稳定、快速和有效。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案本实用新型联合支护开挖的溶蚀地质深基坑的结构特点是所述基坑是由上部 放坡基坑和下部垂直基坑构成；所述上部放坡基坑是自基坑表面起形成两级放坡面；所述下部垂直基坑是以位于基坑周边的钢筋混凝土支护桩为支撑；在所述钢筋 混凝土支护桩的外围设置高压旋喷桩，在所述高压旋喷桩的区域内以灌浆形成封闭的止 水帷幕；在所述钢筋混凝土支护桩的桩顶部形成有环形冠梁，在所述环形冠梁的下部、 位于下部垂直基坑的内侧壁，依次形成有各道钢筋混凝土连续拱圈，直至基坑底部，在 所述基坑底部、环形冠梁及各道钢筋混凝土连续拱圈的内侧壁形成有防水层；在所述上部放坡基坑与下部垂直基坑之间设置有平台。本实用新型联合支护开挖的溶蚀地质深基坑的结构特点也在于所述下部垂直基坑中的环形冠梁和各道钢筋混凝土连续拱圈自上而下依次形成 为向基坑外周退去的台阶面。所述下部垂直基坑中的钢筋混凝土连续拱圈共有三道。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型以钢筋混凝土支护桩支撑加固垂直基坑的周边，可以有效防止因 土体的侧压力致使基坑塌方，对于基坑支护的效果好，基坑稳定、变形小；2、本实用新型以高压旋喷桩止水帷幕对岩石内的溶洞、溶蚀、裂隙进行封水处 理，其封水效果好，是处理各种溶洞、溶蚀地质基坑开挖的最佳方法；[0016]3、本实用新型各道连续拱圈可作为后续锚碇结构体施工的一部分，更增加了锚 碇的安全系数。[0017]4、本实用新型施工质量容易控制，施工处理进度快。
[0018]图1为本实用新型联合支护开挖的溶蚀地质深基坑的平面示意图。[0019]图2为本实用新型联合支护开挖的溶蚀地质深基坑的立面结构示意图。[0020]图中标号101钢筋混凝土支护桩、102高压旋喷桩、103止水帷幕、104上部 放坡基坑、105下部垂直基坑、106环形冠梁、107钢筋混凝土连续拱圈、108平台、109,田。
具体实施方式
[0021]参见图1、图2，本实施例中的基坑是由上部放坡基坑104和下部垂直基坑105 构成；上部放坡基坑104是自基坑表面起以设定的坡度形成两级放坡面；[0022]下部垂直基坑105是以位于基坑周边的钢筋混凝土支护桩101为支撑；在钢筋 混凝土支护桩101的外围设置高压旋喷桩102，在高压旋喷桩102的区域内以灌浆形成 封闭的止水帷幕103;在钢筋混凝土支护桩101的桩顶部形成有环形冠梁106，在环形冠 梁106的下部、位于下部垂直基坑105的内侧壁，依次形成有各道钢筋混凝土连续拱圈 107，直至基坑底部，在基坑底部、环形冠梁及各道钢筋混凝土连续拱圈的内侧壁形成有 防水层；[0023]在上部放坡基坑104与下部垂直基坑105之间设置有平台108 ；下部垂直基坑 105中的环形冠梁106和各道钢筋混凝土连续拱圈107自上而下依次形成为向基坑外周退 去的台阶面。[0024]本实施例针对广西柳州双拥大桥的主桥重力式锚碇深基坑按以下过程进行施 工[0025]一、放坡开挖[0026]自基坑表面起，以放坡坡率为1 0.8由上往下依次形成两级放坡面，在+77m 处设置8m宽的平台，+77.0m以下部分采取垂直开挖，放坡面开挖后采用喷射混凝土和 锚杆进行支护，[0027]形成上部放坡基坑104 ；[0028]二、垂直开挖按以下步骤进行[0029]第一步在下部垂直基坑的周边，以钢筋混凝土支护桩101形成支撑加固；[0030]钢筋混凝土支护桩101设置为桩径Φ 1.2m，环向间距2.922m，桩长12.5m， 嵌岩深度2.5m，伸入锚碇基底2.5m; PHP泥浆护壁，冲击钻孔成桩，以常规的钻孔桩施 工方法形成66根钢筋混凝土支护桩。[0031]施工顺序钻机就位、冲击钻孔、成孔验收、吊装钢筋笼、二次清孔、水下混 凝土浇筑。[0032]第二步在钢筋混凝土支护桩101的外周，施工高压旋喷桩102，在高压旋喷桩 区域中罐浆以形成钢筋混凝土支护桩外围的止水帷幕103 ；[0033]位于土层内的高压旋喷桩102为双排，其中内排为401个、外排为407个，孔距 为0.5m，排距为0.45m。施工按〃之〃型连续施工。高压旋喷桩设置为桩径600mm， 采取双管法，旋喷施工旋转速度不大于20转/min，提升速度12 14cm/min，喷射压力 不小于^Mpa，水灰比不小于1 1。开喷时，需喷杆下到孔底后进行试喷，当各参数 达到设计要求并且孔口返浆的浓度大于进浆浓度时方可提升喷杆，分段搭接长度不小于 0.15m。喷至76.0m高程停止，并根据漏浆情况及时进行补浆。[0034]锚碇基坑的止水通过坑外侧的帷幕压浆实现，止水压浆通过对深度25m(标高 77.0m以下)范围内基坑侧面进行截水处理，使基坑外侧形成一个封闭的环形止水帷幕 103。[0035]止水帷幕103在所有支护桩施工完成后进行，若因工期紧张需提前施工止水帷 幕时，施工点6m范围内须支护桩全部完成，即止水帷幕施工结束后6m范围不得再施工 钻孔桩。[0036]止水帷幕103设在钢筋混凝土支护桩101的外侧，孔径Φ 75mm，共三排，每排 66个孔，共布设198个孔)；排间距为0.75m，孔间距为1.5m ；压浆先施工第一排孔和 第三排孔，然后施工中间的第二排孔；每排孔均分三次施工。[0037]第三步分层开挖，首先在钢筋混凝土支护桩顶部施工2.5mm高的环形冠 梁106，然后随着垂直开挖的加深，在下部垂直基坑的内侧壁上依次施工三道连续拱圈 107 ；[0038]1、施工环形冠梁[0039]机械开挖基坑；按照垫层施工、钢筋制安、模板安装、混凝土浇筑与养护，分 段间隔跳跃施工，每段长度9m;各工序施工要求按常规类似工序控制要求进行。[0040]2、土体开挖[0041]+77.0m以下土体垂直开挖，采用掏槽法，先将中央Φ48m范围内的土体清除； 待逆作连续拱圈达到70%的强度后，间隔分段跳跃式的向四周辐射式，每段长6m，各层 分段竖向错开间距术2m;开挖时采用两台常规挖掘机在中央将土体向基坑边转移，一台 长臂挖掘机在+77.0m平台上将土体装运上车。[0042]土体开挖合格后立即喷射km的C20早强混凝土，紧跟着实施逆作连续拱圈；[0043]3、连续逆作连续拱圈[0044]逆作连续拱圈，第一层连续拱圈厚1.2m、高2.3m;第二层连续拱圈厚1.4m、高 2.3m ；第三层连续拱圈厚1.6m、高2.266m，采用C30钢筋混凝土，环向纵筋均为28三 级钢筋，其余钢筋均为二级钢筋。[0045]连续逆作连续拱圈随土体开挖同步进行，即分层分段间隔跳跃施工、各层分段 竖向错开间距4.5m。主要工序为接缝处理、钢筋绑扎、模板安装和混凝土浇筑。[0046]a、接缝处理土方分段开挖完成后，用风镐将松散混凝土凿除干净，人工用钢 丝刷将杂物清除。[0047]b、钢筋绑扎钢筋骨架制作成标准节，每节9m，两端Im箍筋套好不绑扎， 便于钢筋吊装就位后进行接头焊接；土方开挖经验收合格后，采用塔吊或汽车吊吊装就 位。[0048]钢筋骨架焊接采用单面焊，焊接长度术^cm,焊条采用E5003。[0049]C、模板安装模板安装时要求支撑强度、刚度、稳定性满足规范要求，支承点 牢固不变形；与既有混凝土顺接。d、混凝土浇筑混凝土中掺入适量减水剂与微膨胀剂，和易性控制良好，坍落 度宜在10 12cm。第四步施工防水层，在基坑底部、环形冠梁及各道连续拱圈的内侧壁施工防 水层，形成封闭、少水的施工区域。本实施例形成的支护构造结构为支护桩直径为1.2m，桩顶设置断面 为2.5mX1.8m的环形冠梁，支护桩基坑开挖侧分三层设置断面为2.3mX 1.2m、 2.3mX1.4m、2.266mX 1.6m的环形连续混凝土板墙，本实施例是环形冠梁、钢筋混凝土 支护桩、止水帷幕、环形连续拱圈联合形成止水支护。
权利要求1.联合支护开挖溶蚀地质深基坑，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)构成；所述上部放坡基坑(104)是自基坑表面起形成两级放坡面；所述下部垂直基坑(105)是以位于基坑周边的钢筋混凝土支护桩(101)为支撑；在所 述钢筋混凝土支护桩(101)的外围设置高压旋喷桩(102)，在所述高压旋喷桩(102)的区 域内以灌浆形成封闭的止水帷幕(103)；在所述钢筋混凝土支护桩(101)的桩顶部形成有 环形冠梁(106)，在所述环形冠梁(106)的下部、位于下部垂直基坑(105)的内侧壁，依 次形成有各道钢筋混凝土连续拱圈(107)，直至基坑底部，在所述基坑底部、环形冠梁及 各道钢筋混凝土连续拱圈的内侧壁形成有防水层；在所述上部放坡基坑(104)与下部垂直基坑(105)之间设置有平台(108)。
2.根据权利要求1所述的联合支护开挖溶蚀地质深基坑，其特征是所述下部垂直基坑 (105)中的环形冠梁(106)和各道钢筋混凝土连续拱圈(107)自上而下依次形成为向基坑 外周退去的台阶面。
3.根据权利要求1或2所述联合支护开挖溶蚀地质深基坑，其特征是所述下部垂直基 坑(105)中的钢筋混凝土连续拱圈(107)共有三道。
专利摘要本实用新型公开了一种联合支护开挖的溶蚀地质深基坑，其特征是基坑是由上部放坡基坑和下部垂直基坑构成；本实用新型是在深基坑垂直开挖的情况下，先采用钢筋混凝土支护桩支撑加固基坑周边，防止因土体的侧压力致使基坑塌方；后采用高压旋喷桩止水帷幕对支护桩外侧土体、基岩内灌浆帷幕对岩石内的溶洞、溶蚀、裂隙等地质情况进行封水处理；再在分层开挖的过程中对基坑周围土体、岩石采用环形连续混凝土板墙形成连续拱圈支护。本实用新型可以有效保证溶蚀性地质深基坑开挖的安全、稳定、快速和有效。
文档编号E02D17/04GK201801872SQ201020283640
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者冯海珍, 周运志, 唐俊, 姚松柏, 张雅平, 李光均, 李飞, 王玉林, 董燕囡, 项进 申请人:中铁四局集团第六工程有限公司