两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统及其施工方法与流程

本发明涉及基坑工程支护，尤其涉及一种两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统及其施工方法。

背景技术：

1、在城市基坑支护技术中，混凝土支撑技术是常用的基坑支护措施之一，随着城市地下空间的不断开发，工程建设过程中面临基坑紧邻保护对象的情况，对基坑变形控制的要求也越来越高，于是混凝土支撑伺服体系应运而生。单向混凝土支撑伺服体系和双向混凝土支撑伺服体系是混凝土支撑伺服体系的两种常见形式，单向混凝土支撑伺服体系用于基坑单侧紧邻保护对象的情况，通过单向施加伺服力来控制基坑变形；双向混凝土支撑伺服体系适用于基坑两侧均有紧邻保护对象的情况，通过在平面的相邻两个方向施加伺服力来控制基坑变形。随着建设用地不断压缩，双向混凝土支撑伺服体系应用前景也越来越广阔。

2、目前双向混凝土支撑伺服控制都是待一层支护结构全部形成后再一次加载，该层加载完成后再进行下一层支护结构的施工。这对于两侧均有紧邻保护对象的大型基坑变形控制不力，尤其是对于软弱土层深基坑，土层以淤泥质土、淤泥质黏土等为主的软弱土层存在明显的流变性和蠕变性，即基坑开挖后一直存在变形。

3、因此，如何提供一种能够根据支撑形成先后顺序及时加载，以减少基坑的流变变形的两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统及其施工方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统及其施工方法，以解决上述技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统，包括围护结构、对撑体系、混凝土围檩以及液压油缸，

3、所述对撑体系包括分批依次实施的第一对撑子结构、第二对撑子结构以及第三对撑子结构，所述第一对撑子结构位于基坑中间部位，所述第二对撑子结构位于所述第一对撑子结构与所述围护结构之间，所述第三对撑子结构位于所述第二对撑子结构与所述围护结构之间；

4、所述第二对撑子结构和第三对撑子结构靠近保护对象的一侧的所述混凝土围檩与所述围护结构之间设有所述液压油缸；

5、所述混凝土围檩包括与所述第二对撑子结构的位置对应的第一围檩子结构和与所述第三对撑子结构的位置对应的第二围檩子结构；

6、与其中一个所述保护对象平行的第二对撑子结构与第三对撑子结构之间，以及第一围檩子结构与第二围檩子结构之间分别设有交界节点。

7、较佳地，所述交界节点包括纵筋、连接接头、先施工子结构以及后施工子结构，所述先施工子结构的两端埋设所述连接接头，两端的所述连接接头分别与所述先施工子结构和后施工子结构的所述纵筋焊接。

8、较佳地，所述连接接头包括卯口、榫头、第一连接件和第二连接件，所述卯口固定于所述第一连接件上，所述第一连接件与所述先施工子结构/后施工子结构连接；所述榫头固定于所述第二连接件上，所述第二连接件与所述后施工子结构/先施工子结构连接；所述卯口与所述榫头匹配。

9、较佳地，所述围护结构上还安装有用于测量地下连续墙侧主动土压力的压力测试装置，所述压力测试装置包括光纤测线、土压力传感器、数据采集处理系统、扁钢、无刚度防水膜、限位筋以及地墙钢筋笼，在所述保护对象相邻地下连续墙内靠近坑外土体侧，所述扁钢靠所述限位筋与所述地墙钢筋笼连接，在所述扁钢外侧布置所述光纤测线和土压力传感器，安装完成后覆所述无刚度防水膜，在地下连续墙开槽时和所述地墙钢筋笼一起放入土体；所述土压力传感器检测到的信号经所述光纤测线传递至所述数据采集处理系统。

10、较佳地，所述对撑体系中的每根对撑对应设置三个所述液压油缸，每个所述液压油缸设置在所述对撑与所述混凝土围檩接触的位置。

11、本发明还提供了一种如上所述的两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统的施工方法，包括如下步骤：

12、施工所述第一对撑子结构所在区域首层土方及支撑；

13、施工所述第二对撑子结构和第一围檩子结构所在区域首层土方及支撑，并安置对应区域内的所述液压油缸；

14、施工所述第三对撑子结构和第二围檩子结构所在区域首层土方及支撑，并安装所述液压油缸，同步施工所述第一对撑子结构所在区域第二层土方及支撑；

15、施工所述第二对撑子结构所在区域和第一围檩子结构所在区域第二层土方及支撑，并安装所述液压油缸；

16、施工所述第三对撑子结构所在区域和第二围檩子结构所在区域第二层土方及支撑，并安装所述液压油缸，此时同步施工所述第一对撑子结构所在区域第三层土方及支撑；

17、循环上述步骤，直至全部土方及支撑施工完成。

18、较佳地，所述对撑体系的加载方法包括：

19、加载第二对撑子结构和第一围檩子结构对应区域的所述液压油缸；

20、加载其中一个保护对象侧的所述第三对撑子结构和第二围檩子结构对应区域的所述液压油缸；

21、加载另一个保护对象侧的第三对撑子结构和第二围檩子结构对应区域的所述液压油缸；

22、当子结构混凝土施工完成后进行混凝土实体强度测试，令实体强度等级分别为k1、k2、……kp，液压油缸力分别为h1、h2、……hn，当所述对撑体系和混凝土围檩的混凝土强度达到ki时施加液压油缸力至预加载力hq，其中，i在1~p之间，q在1~n之间。

23、较佳地，当混凝土强度达到kj时施加液压油缸力至锁定值hg，其中，j在1~p之间，g在1~n之间。

24、较佳地，所述锁定值= γ× p k× l/ n，其中， γ为系数， p k为主动土压力围压值， l为地墙长度， n为液压油缸数量。

25、较佳地，所述主动土压力围压值 p k的计算方法包括：

26、根据压力测试装置测得的土体围压实测值，形成拟合的回归曲面方程 f( x n,  y n, x n-1,  y n-1,……,  x,  y)， x为地墙长度， y为地墙深度；第 r道支撑对应的最大围压为积分值；区域 dr为第 r道支撑形成后开挖到第 r+1道支撑位置，还未形成第 r+1道支撑时对应的区域。

27、与现有技术相比，本发明提供的两侧紧邻保护对象的基坑支撑伺服系统及其施工方法具有如下优点：

28、1、本发明通过设置对撑体系的第一、第二、第三对撑子结构，在不增加分期墙的前提下，将大坑变小坑分区实施，快速形成对撑，减少紧邻保护对象的基坑长度，降低其长边效应，减少基坑的流变变形；

29、2、本发明通过先形成对撑并完成伺服加载，即可施工对撑区域下层土方和支撑，加快施工速度，减少了土体暴露的时间；

30、3、本发明还提供了伺服力分批加载方法，确定了伺服力锁定值计算方法，保证了基坑施工的稳定性和安全性。