一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系的制作方法

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本实用新型属于基坑支护技术领域，具体涉及到一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系。


背景技术：

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在基坑支护工程中，悬臂桩支护、排桩与内支撑结合、排桩与锚杆结合的支护形式都比较常见，但上述支护形式都有各自的局限性。悬臂桩支护施工简单，控制变形能力较差，只能适用于土质较好的浅基坑；排桩与内支撑结合支护能用于深基坑，支护能力强，但内支撑占用基坑内施工面积大，影响后期施工进度，整体成本也较高；桩锚支护稳定性较好，土方开挖便利，但在软土基坑工程中普通锚杆的可靠性低，在砂土和硬黏土深基坑工程中，也存在由于设计锚杆过长、对周边环境扰动的情况。
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近年来，软土地区基坑支护工程中出现了斜桩和斜直交替桩的支护形式，能够较好地弥补上述支护形式存在的不足之处。但单一的斜桩或斜直交替桩支护深度较浅，控制变形能力也有限，一定程度上制约了斜桩支护的推广应用。


技术实现要素：

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针对现有支护形式中存在上述技术问题，本实用新型提出了一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系，本支护体系采用倾斜桩和锚杆组合支护，可减轻坑底隆起现象，有效控制基坑侧向变形，也可以减小桩身弯矩，减少支护桩混凝土方量及配筋用量，降低材料成本；通过腰梁连接竖直支护桩和锚杆，不占用基坑内施工空间，充分利用锚固力提高支护结构抗倾覆能力，可适用于较深基坑；斜桩端部采用高压旋喷工艺，可提高在软土中的桩端阻力。
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为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
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一种组合式倾斜桩锚杆基坑支护体系，其特征在于，具有以下几种支护结构的一种或多种：
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（1）斜直交替桩与锚杆组合支护结构，包括以下两种布局；
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一是，竖直支护桩和向基坑内倾斜的支护桩在基坑边缘按一定比例交替排列，通过桩顶冠梁相连形成斜直交替排桩；竖直支护桩外侧受拉面可有一或多道腰梁，预应力锚杆设置在竖直桩之间，端部固定在腰梁上。具体步骤为：沿基坑边缘打设竖直的支护桩，在相邻竖直桩间按一定比例和一定倾斜角度打设向基坑内侧倾斜的支护桩；在竖直桩和倾斜桩的桩顶设置冠梁，成为整体结构；按设计需求施工桩顶冠梁上的预应力锚杆；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在竖直桩外侧受拉面上施工相应腰梁，并施工预应力锚杆；重复上一步骤直至开挖至坑底，最后一道锚杆设计标高以下的斜直排桩间土体应保留。
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二是，竖直支护桩和向基坑外倾斜的支护桩在基坑边缘按一定比例交替排列，通过桩顶冠梁相连形成斜直交替排桩；竖直支护桩外侧受拉面可有一或多道腰梁，预应力锚杆设置在竖直桩之间，端部固定在腰梁上。具体步骤为：沿基坑边缘打设竖直的支护桩，在
相邻竖直桩间按一定比例和一定倾斜角度打设向基坑外侧倾斜的支护桩；在竖直桩和倾斜桩的桩顶设置冠梁，成为整体结构；按设计需求施工桩顶冠梁上的预应力锚杆；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在竖直桩外侧受拉面上施工相应腰梁，并施工预应力锚杆；重复上一步骤直至开挖至坑底。
[0010]
（2）单斜支护桩与锚杆组合支护结构，由向基坑内侧倾斜的单排桩与锚杆组成，锚杆设置在相邻倾斜桩间，锚杆与支护桩通过冠梁或腰梁连接形成支护结构。具体步骤为：沿基坑边缘按一定角度打设向基坑内侧倾斜的支护桩；在倾斜桩的桩顶设置冠梁，成为整体结构；按设计需求施工桩顶冠梁上的预应力锚杆；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在内斜桩外侧受拉面施工相应腰梁，并施工预应力锚杆；重复上一步骤直至开挖至坑底。
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（3）双斜支护桩与锚杆组合支护结构，包括沿基坑边缘设置的两排倾斜支护桩和在桩身或桩端设置的锚杆，所述两排倾斜桩分别向基坑内和基坑外倾斜，按一定比例交替排列，桩顶由冠梁连接；所述腰梁设置于内斜桩的外侧受拉面。具体步骤为：沿基坑边缘按一定比例交替打设向基坑内侧倾斜一定角度的内斜桩和向基坑外侧倾斜一定角度的外斜桩；在内斜桩和外斜桩的桩顶设置冠梁，成为整体结构；按设计需求施工桩顶冠梁上的预应力锚杆；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在内斜桩外侧受拉面上施工相应腰梁，并施工预应力锚杆；重复上一步骤直至开挖至坑底。
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所述竖直支护桩和倾斜支护桩可采用灌注桩或预制桩，进一步的，可采用劲性复合桩，或桩端采用高压旋喷桩处理；其中，倾斜桩与竖直方向夹角在10~30
°
范围内。
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所述桩身腰梁可为混凝土现浇腰梁或钢腰梁。
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所述锚杆可为普通预应力锚杆，进一步的，可采用高压旋喷扩大头锚杆或可回收扩大头锚杆；锚杆与水平方向夹角为10~30
°
范围内。
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与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
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（1）该支护体系通过倾斜桩与锚杆的结合，能够更好地适应于不同地质条件的基坑工程，提高抗隆起和抗倾覆能力；
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（2）将倾斜桩的斜撑作用和锚杆的锚固作用结合，减小桩身弯矩，降低支护桩混凝土方量及配筋用量，节约材料成本，降低整体工程造价；
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（3）施工简便，占地空间小，方便后期基坑内施工作业，提高施工效率节省工期。
附图说明
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图1是斜直交替桩与锚杆组合支护结构布局一的示意图。
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图2是斜直交替桩与锚杆组合支护结构布局二的示意图。
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图3是单斜桩与锚杆组合支护结构的示意图。
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图4是双斜桩与锚杆组合支护结构示意图。
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图中：1.竖直支护桩，21.内斜支护桩，22.外斜支护桩，3.桩顶冠梁，4.桩身腰梁，5.预应力锚杆，6.斜直桩桩间留土。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
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实施例1：一种斜直交替桩与锚杆组合基坑支护结构，如图1所示，该支护结构包括：竖直支护桩1、内斜支护桩21、桩顶冠梁3、桩身腰梁4、旋喷扩大头锚杆5、斜直桩桩间留土6。实现支护结构的方法是：沿基坑边缘打设竖直的支护桩1，在相邻竖直桩间按一定比例和一定倾斜角度压入向基坑内侧倾斜的预制支护桩21，至桩底设计标高；重复上述步骤形成斜直交替排桩，在竖直桩和倾斜桩的桩顶浇筑混凝土冠梁3，成为整体结构；按设计需求施工桩顶冠梁上的预应力锚杆5；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在竖直桩1外侧受拉面上施工相应钢腰梁或混凝土腰梁4，并施工旋喷扩大头锚杆5；重复上一步骤直至开挖至坑底设计标高，最后一道锚杆设计标高以下的斜直排桩间土体6应保留。
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实施例2：另一种斜直交替桩与锚杆组合基坑支护结构，如图2所示，该支护结构包括：竖直支护桩1、外斜支护桩22、桩顶冠梁3、桩身腰梁4、旋喷扩大头锚杆5。实现支护结构的方法是：沿基坑边缘打设竖直的支护桩1，在相邻竖直桩间按一定比例和一定倾斜角度压入向基坑外侧倾斜的预制支护桩22，至桩底设计标高；重复上述步骤形成斜直交替排桩，在竖直桩和倾斜桩的桩顶浇筑混凝土冠梁3，成为整体结构；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在竖直桩1外侧受拉面上施工相应钢腰梁或混凝土腰梁4，并施工旋喷扩大头锚杆5；重复上一步骤直至开挖至坑底设计标高。
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实施例3：单斜支护桩与锚杆组合基坑支护结构，如图3所示，该支护结构包括：内斜支护桩21、桩顶冠梁3、桩身腰梁4、旋喷扩大头锚杆5。实现支护结构的方法是：沿基坑边缘按一定角度打设向基坑内侧倾斜的预制支护桩21；在倾斜桩的桩顶设置混凝土冠梁3，成为整体结构；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在内斜桩21外侧受拉面施工相应钢腰梁或混凝土腰梁4，并施工旋喷扩大头锚杆5；重复上一步骤直至开挖至坑底。
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实施例4：双斜支护桩与锚杆组合基坑支护结构，如图4所示，该支护结构包括：外斜支护桩22、内斜支护桩21、桩顶冠梁3、桩身腰梁4、旋喷扩大头锚杆5。实现支护结构的方法是：沿基坑边缘按一定比例交替打设向基坑内侧倾斜一定角度的内斜桩21和向基坑外侧倾斜一定角度的外斜桩22，至达到桩端设计标高，形成交替倾斜排桩；在内斜桩21和外斜桩22的桩顶浇筑混凝土冠梁3，成为整体结构；开挖基坑到桩身锚杆设计标高，在内斜桩21外侧受拉面上施工相应钢腰梁或混凝土腰梁4，并施工旋喷扩大头锚杆5；重复上一步骤直至开挖至坑底。
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上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也不仅仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。