本发明属于岩土工程领域，更具体地，涉及一种加强型双排钢板桩基坑支护结构及其施工方法。
背景技术：
伴随着城市高层建筑工程的发展，基坑开挖及其支护成为重要问题，且随着城市开发强度增加，基坑支护的可靠性也成为影响工程安全性的关键性因素之一。基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施；是为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。
钢板桩在建筑工程、地下工程、港口工程和护坡工程中都有广泛的使用，并发挥着重要的支护作用；在抗洪抢险、塌方治理和滑坡整治等地质灾害中都有使用，并充分发挥了钢板桩施工速度快和可回收利用的优点。但现有的钢板桩支护结构体系中，因钢板桩支护刚度小，连接处较薄弱，使得单排钢板桩的悬壁支护深度较为受限；且无法适用于土质较差、基坑开挖深度要求高的较深软土区域。
技术实现要素：
为解决现有技术上的不足，本发明的目的在于提供一种加强型双排钢板桩基坑支护结构及其施工方法，使得该支护结构能适用于多种地质环境，支护刚度大、稳定性好，可大大改善基坑位移过大的情况。
为解决上述问题，本发明提供一种加强型双排钢板桩基坑支护结构，包括由第一钢板桩及第二钢板桩相对设置组成的双排钢板桩，基坑开挖在所述双排钢板桩的一侧，所述双排钢板桩的另一侧设置有若干拱形搅拌桩，所述拱形搅拌桩的拱形开口端均贴近所述双排钢板桩设置。
进一步地，每两个所述拱形搅拌桩共用一个拱足，通过所述拱足抵接所述双排钢板桩。
进一步地，所述拱形搅拌桩包括若干圆柱桩，所述圆柱桩之间通过相互咬合搭接成拱形。
进一步地，所述第一钢板桩与所述第二钢板桩之间连接有刚性连接件。
进一步地，所述刚性连接件由上到下分层设置。
进一步地，所述刚性连接件为钢筋，所述钢筋焊接连接所述第一钢板桩及所述第二钢板桩。
一种如上文所述加强型双排钢板桩基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：
S1、施工所述拱形搅拌桩，以形成拱形搅拌桩墙；
S2、抵接所述拱形搅拌桩施工双排钢板桩，并抽降双排钢板桩中间土体的地下水位至桩底；
S3、在双排钢板桩之间开挖浅坑，并在所述浅坑内设置多层刚性连接件以连接所述双排钢板桩；
S4、回填所述浅坑至桩顶标高处，开挖基坑；
S5、基坑完成后拨出双排钢板桩。
进一步地，所述第一钢板桩及所述第二钢板桩在纵向为平行设置，水平距离设置为2-4米。
进一步地，所述刚性连接件为焊接在所述第一钢板桩及所述第二钢板桩之间的钢筋，所述钢筋的分层间距设置为0.5-1米。
进一步地，所述浅坑的开挖深度为2-4米，所述浅坑采用易压实土进行分层碾压回填。
采用上述优选方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、施工拱形搅拌桩，搅拌桩的桩间采用咬合搭接，加强了止水效果，充分发挥了拱形结构对开挖后基坑背后土体的荷载传递效应，将基坑背后土体的侧向压力由平均分布转变为向拱形搅拌桩结构集中分布，充分利用了双排钢板桩抗弯刚度大的优点，提高了土层的稳定性和软、弱土基坑的安全性。
2、抽降双排钢板桩结构中部土层的地下水位，降低了地下水位，减小了施加在钢板桩结构上的侧向水土压力，提高了基坑稳定性，降低了基坑失稳的风险。
3、在基坑开挖前，开挖双排钢板桩中部土层并回填易压实土体，可减小基坑开挖后水平方向上的土体压力，在基坑开挖后，可减小基坑的侧向位移，降低了基坑开挖过程中的风险；同时，可插拔的双排钢板桩结构充分利用了钢板桩可回收利用的优点，减小了支护结构在地下残留的情况，提高了钢板桩的利用率和基坑施工的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本发明拱形搅拌桩剖面结构示意图；
图1b为本发明拱形搅拌桩立体结构示意图；
图2a为本发明拱形搅拌桩与钢板桩组合后的剖面结构示意图；
图2b为本发明拱形搅拌桩与钢板桩组合后的立体结构示意图；
图3a为本发明浅坑开挖后的剖面结构示意图；
图3b为本发明浅坑开挖后的立体结构示意图；
图4a为本发明刚性连接件分层设置的剖面结构示意图；
图4b为本发明刚性连接件分层设置的立体结构示意图；
图5a为本发明浅坑回填土后的剖面结构示意图；
图5b为本发明浅坑回填土后的立体结构示意图；
图6a为本发明基坑开挖时的剖面结构示意图；
图6b为本发明基坑开挖时的立体结构示意图；
图7为本发明支护结构局部俯视结构示意图；
图8为本发明钢板桩与刚性连接件连接时的局部俯视结构示意图；
图9为本发明支护结构的施工方法流程示意图；
其中：
1-第一钢板桩，2-第二钢板桩，3-拱形搅拌桩，4-刚性连接件，5-锁扣，6-焊接点，7-易压实土体，8-基坑。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是以描述具体的实施方式为目的，不是旨在于限制本发明。
如图1-8所示的一种加强型双排钢板桩基坑支护结构，包括由第一钢板桩1及第二钢板桩2相对设置组成的双排钢板桩，基坑8开挖在所述第二钢板桩2的另一侧，所述第一钢板桩1的另一侧设置有若干拱形搅拌桩3，所述拱形搅拌桩3的拱形开口端均贴近所述第一钢板桩1设置。
作为优选，每两个所述拱形搅拌桩3之间共用一个拱足，通过所述拱足抵接所述第一钢板桩1。所述拱形搅拌桩3包括若干圆柱桩，所述圆柱桩之间通过相互咬合搭接成拱形。在双排钢板桩背向开挖基坑8的一侧设置拱形搅拌桩3，充分发挥拱形结构对开挖后基坑8背后土体的荷载传递效应，将基坑8背后土体的侧向压力由平均分布转变为向拱形搅拌桩3结构集中分布，从而充分利用了双排钢板桩抗弯刚度大的优点。
作为优选，所述第一钢板桩1与所述第二钢板桩2之间开挖有浅坑，所述第一钢板桩1与所述第二钢板桩2之间还连接有刚性连接件4。所述刚性连接件4分层设置在所述浅坑内。所述刚性连接件4为钢筋，所述钢筋焊接连接所述第一钢板桩1及所述第二钢板桩2。通过双排钢板桩与刚性连接件4相连接的组合，形成整体抗弯刚度较大的支护结构，充分发挥钢板桩止水效果好且施工快速的特点。
作为优选，所述浅坑内完成上述刚性连接件4的连接设置后，用易压实土体7对浅坑进行回填。回填易压实土体7，可减小基坑8开挖后水平方向上的土体压力，在基坑8开挖后，可减小基坑8的侧向位移，降低了基坑8开挖过程中的风险。
如图9所示的一种加强型双排钢板桩基坑支护结构的施工方法，基于上文所述的支护结构，包括如下步骤：
S1、整平地面，施工所述拱形搅拌桩3，并通过所述拱形搅拌桩3的拱足共用以延展形成拱形搅拌桩墙；
S2、施工所述第一钢板桩1及所述第二钢板桩2，并抽降所述第一钢板桩1与所述第二钢板桩2中间土体的地下水位至桩底；主动抽降双排钢板桩支护结构中部土层的地下水位，通过降低地下水位，从而减小施加在双排钢板桩支护结构的侧向水土压力，提高了基坑8的稳定性，降低了基坑8失稳的风险。
S3、在所述第一钢板桩1与所述第二钢板桩2之间开挖浅坑，并在所述浅坑内设置多层刚性连接件4以连接所述第一钢板桩1及所述第二钢板桩2；
S4、回填所述浅坑至桩顶标高处，开挖基坑8；
S5、基坑8完成后拨出所述第一钢板桩1与所述第二钢板桩2。充分利用钢板桩可回收利用的优点，减小支护结构在地下残留的情况，提高了利用率和经济性。
作为优选，在进行上述步骤S2时，将所述第一钢板桩1及所述第二钢板桩2在纵向上设置为相互平行，并且水平上的平行间距设置为2-4米。
作为优选，在进行上述步骤S3时，所述浅坑的开挖深度设置为2-4米，在所述浅坑内完成所述刚性连接件4的连接后，用易压实土体7对所述浅坑进行回填，并采用分层碾压的方式进行回填。
作为优选，所述刚性连接件4为焊接在所述第一钢板桩1及所述第二钢板桩2之间的钢筋，所述钢筋的分层间距设置为0.5-1米，因此可以在所述浅坑内焊接四层钢筋，以增墙刚性连接件4与双排钢板桩的连接强度及均衡度。
作为一种优选方案，本方案中的双排钢板桩采用梯形钢板相扣合组成，所述梯形钢板两脚端均设置有锁扣5，通过一块梯形钢板的左脚端的锁扣5与另一块经过180°旋转的梯形钢板的右脚端的锁扣5进行扣合搭接，并依此进行延展搭接成单排钢板桩。其中，所述刚性连接件4还可采用工字钢进行焊接，将双排钢板桩刚性连接成一个受力整体，所述工字钢的一端与所述第一钢板桩1焊接，另一端与所述第二钢板桩2进行焊接，所述刚性连接件4与所述双排钢板桩的焊接点6以第一钢板桩1为基准，并优选设置在所述拱形搅拌桩3的拱足抵接所述第一钢板桩1的另一侧，以提高双排钢板桩整体的抗弯刚度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。