围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系的制作方法

本发明属于地铁工程的支护技术领域，具体涉及一种围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系。

背景技术：

地铁基坑是指为进行地铁的施工所开挖的地面以下的空间，开挖后，地铁基坑的周围产生多个临空面，构成基坑围体，我们将基坑围体的某一侧面称为基坑侧壁。

地铁基坑的开挖必然对周边环境造成一定的影响，为保证地下施工结构及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支撑、加固与保护措施，这就是基坑支护。

当前，随着全国各个大城市地铁项目的投入，建设工程的基坑工程，在数量、开挖深度、平方尺寸以及使用领域等方面都得到高速的发展，深大基坑已非常普遍，传统的放坡开挖技术以及采用少量钢板桩支护技术已经难以保证地下施工结构及地铁基坑周边环境的安全。

地铁基坑工程一般位于建筑密集、环境复杂的地区，一旦发生倒塌等事故后，将造成巨大的人员、财产损失，同时支护措施作为临时性支护结构，基坑工程的支护设计又不得不考虑经济因素，因此在基坑支护工程的设计和施工过程中，因地制宜、合理选型，达到安全、经济的和谐统一是设计、施工人员要着重考虑的问题。

为保证土方开挖和地下结构施工处于“干燥”状态，规范要求地下水位应降低至基坑开挖底面0.5~1.0m以下。基坑工程的重点在于控制地下水以及因此引起的周边地表沉降，在围护结构和降水措施的共同作用下，可以满足施工要求，提高基坑围护结构的稳定性，防止流土、管涌及坑底隆起等引发的工程事故。

城市中，建构筑物密集、地下管线敷设复杂，地下水位降深过大会导致地层产生位移及变形，进而危及建、构筑物和管线的安全及正常使用。因此城市地下工程修建过程中，在满足基坑降水降深条件下，使基坑降水对周边环境的影响最小，在经济、技术合理性的基础上，有效控制基坑降水对周边环境的影响已成为城市地下工程施工的重要课题。

落底式止水帷幕，是将止水帷幕嵌入基坑底的隔水层，利用止水帷幕隔断坑内外水平补给，利用隔水层隔断坑内外竖向补给，辅以坑内降水井。由于坑内外水力联系隔断，基坑涌水量较小，降水基本不影响周边环境。但当坑底相对隔水层埋深极大，采用落底式止水帷幕造价较高且质量难以保证，或坑底无相对隔水层时，需采用悬挂式止水帷幕。由于坑内外水力联系未完全隔断，基坑内降水时，基坑外的水会绕流至坑内，导致基坑外的水位下降（约1.5m），基坑涌水量增大，降水对周边环境有较小影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系，在保证整体性价比及安全系数的同时，更加适用于复杂的基坑周边环境，在保证周边既有建构筑物安全的前提下，安全、经济的进行现有基坑工程。

本发明所采用的技术方案为：

围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系，其特征在于：

包括基坑内的车站主体结构、围护桩和止水帷幕，围护桩和止水帷幕沿着车站主体结构外轮廓一周设置，使基坑闭合；

围护桩位于止水帷幕内侧，围护桩和止水帷幕顶部持平，围护桩长度大于止水帷幕；

围护桩顶部设置有纵向的冠梁和横向的砼支撑。

围护桩之间通过网喷混凝土找平形成整体。

围护桩顶部的冠梁宽度大于围护桩，向内伸出的梁段底面与车站主体结构之间设置有纵向的压顶梁。

冠梁顶面设置有纵向的砼挡墙截住侧面土体。

车站主体结构的侧板与围护桩紧贴施做，止水帷幕与围护桩之间存在间隙。

本发明具有以下优点：

（1）采用止水帷幕能在满足基坑降水降深条件下，使基坑外侧地下水降深最小，有效控制基坑降水对周边环境的影响。

（2）当坑底相对隔水层埋深极大，采用落底式止水帷幕造价较高且质量难以保证，或坑底无相对隔水层时，采用悬挂式止水帷幕，能有效减少止水帷幕长度，经济性高。由于坑内外水力联系未完全隔断，基坑内降水时，基坑外的水会绕流至坑内，导致基坑外的水位下降（约1.5m），基坑涌水量增大，综合分析降水对周边环境虽然有较小影响，但从经济性角度考虑，这些影响是可以接受的。

（3）大部分基坑围护桩与止水帷幕嵌固深度一般是等长设置，而围护桩的嵌固深度都较长，本发明按照悬挂式止水帷幕进行抗渗流稳定计算，最终止水帷幕嵌固深度不必与围护桩等长设置，有效减少止水帷幕长度。

附图说明

图1是本发明的结构构造示意图；

图2是图1中a部剖面示意图；

图中，1-围护桩，2-止水帷幕，3-冠梁，4-砼支撑，5-钢支撑，6-型钢围檩，7-压顶梁，8-砼挡墙，9-素混凝土垫层，10-车站主体结构，11-第一次开挖面，12-第二次开挖面，13-第三次开挖面，14-第四次开挖面，15-楼房，16-市政管线。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系，包括基坑内的车站主体结构10、围护桩1和止水帷幕2，围护桩1和止水帷幕2沿着车站主体结构10外轮廓一周设置，使基坑闭合。围护桩1位于止水帷幕2内侧，围护桩1和止水帷幕2顶部持平，围护桩1长度大于止水帷幕2。围护桩1顶部设置有纵向的冠梁3和横向的砼支撑4。

围护桩1之间通过网喷混凝土找平形成整体。车站主体结构10的侧板与围护桩1紧贴施做，止水帷幕2与围护桩1之间存在间隙。

围护桩1顶部的冠梁3宽度大于围护桩1，向内伸出的梁段底面与车站主体结构10之间设置有纵向的压顶梁7。冠梁3顶面设置有纵向的砼挡墙8截住侧面土体。

施工时：

围护桩1和止水帷幕2沿着车站主体结构10外轮廓一周设置，使基坑闭合，围护桩1顶部设置有冠梁3和砼挡墙8；

基坑开挖至第一次开挖面11，在围护桩1之间采用100mm厚网喷混凝土找平，架设砼支撑4；

开挖至第二次开挖面12，在围护桩1之间采用100mm厚网喷混凝土找平，架设型钢围檩6和钢支撑5；

开挖至第三次开挖面13，在围护桩1之间采用100mm厚网喷混凝土找平，架设型钢围檩6和钢支撑5；

开挖至第四次开挖面14，在围护桩1之间采用100mm厚网喷混凝土找平，浇筑素混凝土垫层9，由下至上依次浇筑车站主体结构10并依次拆除钢围檩6和钢支撑5；

待车站主体结构10浇筑完毕后，在冠梁3和车站主体结构10之间浇筑压顶梁7，待车站主体结构10强度达到设计强度100%后，拆除砼支撑4和砼挡墙8，回填基坑，恢复路面。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种围护桩与止水帷幕嵌固深度不等长的支护体系，包括基坑内的车站主体结构、围护桩和止水帷幕，围护桩和止水帷幕沿着车站主体结构外轮廓一周设置，使基坑闭合；围护桩位于止水帷幕内侧，围护桩和止水帷幕顶部持平，围护桩长度大于止水帷幕；围护桩顶部设置有纵向的冠梁和横向的砼支撑。本发明采用围护桩+止水帷幕+内支撑的支护体系，围护桩顶部设置有冠梁和砼挡墙，在冠梁和主体结构之间设置有压顶梁，承担抗浮作用；采用止水帷幕能在满足基坑降水降深条件下，使基坑外侧地下水降深最小，有效控制基坑降水对周边环境的影响。

技术研发人员：魏庆繁;李科龙;王立新;邵莹;张建春;毛念华;王俊;袁海龙;戴志仁
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2019.05.31