利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軟土地區(qū)利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，該支護系統(tǒng)適用于軟土地區(qū)地下水位較高的臨時性基坑支護或其它臨時性擋土支護，無須設置內支撐
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【背景技術】
[0002]我國長三角等經濟發(fā)達地區(qū)，每年用于基坑圍護中的費用高達千億元以上，目前我國軟土地區(qū)基坑圍護中所采用的擋土結構主要有攪拌粧重力壩、板式支護+內支撐等方法。其中攪拌粧重力壩支護具有水泥用量高、造價高、施工速度慢、變形大等特點，受施工質量影響較大。板式支護包括排粧、SMff工法粧、地下連續(xù)墻等。其中鋼筋混凝土排粧粧+內支撐具有鋼筋和混凝土用量大，圍護粧施工存在泥漿污染，內支撐拆撐繁瑣，造價高，養(yǎng)護周期長，支撐造成主體結構施工速度慢；SMff工法粧+支撐支護法，內支撐施工周期長、拆撐繁瑣，造價高，鋼筋混凝土支撐養(yǎng)護周期長，鋼筋混凝土支撐造成主體結構施工速度慢；地下連續(xù)墻+支撐支護法，具有地下連續(xù)墻施工存在泥漿污染，內支撐拆撐繁瑣，造價高，養(yǎng)護周期長，支撐造成主體結構施工速度慢等特點。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種施工速度快、造價低、變形小，且無需內支撐裝置的適用于軟土地區(qū)的基坑支護系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，該基坑支護系統(tǒng)的特征在于，在基坑側壁的內側處設置有攪拌粧止水帷幕和支護粧，所述支護粧設置在所述攪拌粧止水帷幕的攪拌粧中，所述支護粧的頂部設置有圈梁；在基坑側壁的外側設置有至少兩排豎向排水管，所述排水管與抽真空裝置相連接；在所述排水管的外側設置有地下水補給水溝；在所述攪拌粧止水帷幕的內側面設置有開挖臨空面密封膜；在所述圈梁的底面和外側面，所述地下水補給水溝的底面和內側面，以及處于所述圈梁和地下水補給水溝之間的地表面設置有地面密封膜；所述開挖臨空面密封膜和所述地面密封膜密封連接。
[0005]所述攪拌粧止水帷幕為相互搭接或套接的攪拌粧。
[0006]所述支護粧為H型鋼或預制剛性受彎構件。
[0007]靠近基坑側壁的所述排水管的深度大于遠離基坑側壁的所述排水管的深度。
[0008]所述排水管為鐵管或硬質塑料管，所述排水管的管壁設置有孔眼，所述排水管的表面包覆有濾水網。
[0009]所述濾水網為至少一層的100目紗布。
[0010]所述面密封膜處于所述圈梁和所述地下水補給水溝之間的寬度為基坑的開挖深度的0.4倍至1.2倍。
[0011]所述開挖臨空面密封膜和所述地面密封膜為高密度聚乙烯膜。
[0012]所述高密度聚乙稀膜的厚度不小于0.2mm。
[0013]在抽真空的階段，所述地下水補給水溝(7)內的水深不小于300_。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)充分利用大氣壓強對開挖坑壁的支撐平衡作用，減小坑壁的側向位移，具有安全可靠、降低造價特點；
(2)該系統(tǒng)不需要設置基坑內支撐裝置，方便土建施工單位在基坑內部主體結構施工，在所有換撐結束后可停止抽真空；
(3)根據(jù)需要可在止水帷幕內置入支護粧，長度超過整體穩(wěn)定滑動面，增加圍護體的剛度，增加支護體的剛度和抗彎抗剪性能，可大大降低基坑的變形量；
(4)施工速度快，無泥漿、無鋼筋混凝土內支撐的拆除，置入型鋼的支護粧受力構件在基坑支護完成后可以拔除，是一種綠色環(huán)保的支護方法；
(5)在坑外進行地下水補給，防止由于抽真空降水造成周邊地下水位下降，減小由于抽真空降水造成周邊地面沉降。
【附圖說明】
[0015]圖1:本發(fā)明利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖中:1.攪拌粧止水帷幕；2.支護粧；3.排水管；4.開挖臨空面密封膜；5.地面密封膜；6.圈梁；7.地下水補給水溝；8.地面密封膜鋪設寬度；9.基坑開挖深度；10.抽真空裝置。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例進一步對本發(fā)明進行詳細描述，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實施例。
[0018]如圖1所示，一種利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，在基坑側壁的內側處設置有攪拌粧止水帷幕I和支護粧2，支護粧2設置在攪拌粧止水帷幕I的攪拌粧中，支護粧2的頂部設置有圈梁6 ;在基坑側壁的外側設置有至少兩排豎向排水管3，排水管3與抽真空裝置10相連接；在排水管3的外側設置有地下水補給水溝7 ;在攪拌粧止水帷幕I的內側面設置有開挖臨空面密封膜4 ;在圈梁6的底面和外側面，地下水補給水溝7的底面和內側面，以及所述圈梁6和地下水補給水溝7之間的地表面設置有地面密封膜5 ;開挖臨空面密封膜4和地面密封膜5密封連接。該基坑支護系統(tǒng)，在開挖臨空面先設置防漏氣、漏水的攪拌粧止水帷幕I和密封膜4和5，在開挖面外側抽真空形成負壓區(qū)，會在開挖臨空面作用大氣壓強作為支撐力，大氣壓強支撐力會和基坑開挖應力釋放所產生的側向土壓力相平衡抵消壓差，從而阻止基坑側向變形和減少基坑側壁相坑內的水平位移。具體實施例中，基坑的開挖深度為6m。
[0019]攪拌粧止水帷幕I為相互搭接或套接的攪拌粧，攪拌粧能夠起到止水、提高粧間土抗剪等作用。具體實施例中，攪拌粧止水帷幕I采用Φ 850三軸水泥土攪拌粧，套打一孔，三軸水泥土攪拌粧水泥摻量20%，粧長13m。
[0020]支護粧2作為圍護粧，具有較好的抗彎、抗剪承載力。具體實施例中，支護粧2是在攪拌粧I內植入600X300X12X20的H型鋼，型鋼間距1200，型鋼長度12m。
[0021]基坑外側的豎向排水管3連接抽真空裝置10，靠近基坑側壁的排水管3的深度深，遠離基坑側壁的排水管3淺，排水管3長度成階梯狀，目的是減少臨空面內層的真空度的衰減。通過抽真空，在排水管3區(qū)域形成負壓，作用在基坑開挖臨空面的大氣壓強可以作為支撐反力阻止基坑側向變形。抽真空裝置在整個基坑支護過程中持續(xù)抽真空。具體實施例中，豎向排水管3為直徑30_，厚度2_鋼管或者硬質塑料管；通長打直徑8_孔洞，孔洞延管周邊梅花狀布置，外包二層100目的紗布。排水管3的平面間距為800mm，延平面三角形布置。排水管3為六排，其長度依次長度分別為9.5 m、8m、6.5m、5m、3.5m、3.5m。
[0022]設置在攪拌粧止水帷幕I內側面的開挖臨空面密封膜4為高密度聚乙烯膜(HDPE膜)，其厚度為0.2mm,隨著土方開挖后及時鋪設。
[0023]地面密封膜5為兩層高密度聚乙烯膜(HDPE膜)，其厚度為0.2mm。處于圈梁6和地下水補給水溝7之間的地面密封膜5的寬度8為基坑的開挖深度9的0.4倍至1.2倍。具體實施中，鋪設的寬度8為4.2m。
[0024]支護粧2頂部設置壓頂圈梁6，提高支護粧2的整體變形協(xié)調能力。具體實施例中，壓頂圈梁6為1000X700的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
[0025]在排水管3的外層設置的地下水補給水溝7，避免抽真空會造成地下水位降低，引起周邊環(huán)境的變化。具體實施例中，地下水補給水溝為一條500X500水溝，抽真空階段保持溝內回灌補給水深不小于300mm。
【主權項】
1.一種利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:在基坑側壁的內側處設置有攪拌粧止水帷幕(I)和支護粧(2 )，所述支護粧(2 )設置在所述攪拌粧止水帷幕(I)的攪拌粧中，所述支護粧(2)的頂部設置有圈梁(6);在基坑側壁的外側設置有至少兩排豎向排水管(3)，所述排水管(3)與抽真空裝置(10)相連接；在所述排水管(3)的外側設置有地下水補給水溝(7);在所述攪拌粧止水帷幕(I)的內側面設置有開挖臨空面密封膜(4);在所述圈梁(6)的底面和外側面，所述地下水補給水溝(7)的底面和內側面，以及處于所述圈梁(6)和地下水補給水溝(7)之間的地表面設置有地面密封膜(5);所述開挖臨空面密封膜(4)和所述地面密封膜(5)密封連接。2.根據(jù)權利要求1所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述攪拌粧止水帷幕(I)為相互搭接或套接的攪拌粧。3.根據(jù)權利要求1或2所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述支護粧(2)為H型鋼或預制剛性受彎構件。4.根據(jù)權利要求1所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:靠近基坑側壁的所述排水管(3)的深度大于遠離基坑側壁的所述排水管(3)的深度。5.根據(jù)權利要求1或4所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述排水管(3)為鐵管或硬質塑料管，所述排水管(3)的管壁設置有孔眼，所述排水管(3)的孔眼部位表面包覆有濾水網。6.根據(jù)權利要求5所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述濾水網為至少一層的100目紗布。7.根據(jù)權利要求1所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述面密封膜(5)處于所述圈梁(6)和所述地下水補給水溝(7)之間的寬度(8)為基坑的開挖深度(9)的0.4倍至1.2倍。8.根據(jù)權利要求1或7所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述開挖臨空面密封膜(4)和所述地面密封膜(5)為高密度聚乙烯膜。9.根據(jù)權利要求8所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:所述高密度聚乙稀膜的厚度不小于0.2mm。10.根據(jù)權利要求1所述的利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，其特征在于:在抽真空的階段，所述地下水補給水溝(7)內的水深不小于300mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟土地區(qū)利用大氣壓強作為支撐力的基坑支護系統(tǒng)，在基坑側壁的內側處設置有攪拌樁止水帷幕和支護樁，支護樁的頂部設置有圈梁；在基坑側壁的外側設置有豎向排水管，排水管與抽真空裝置相連接；在排水管的外側設置有地下水補給水溝；在攪拌樁止水帷幕的內側面設置有開挖臨空面密封膜；在圈梁的底面和外側面，地下水補給水溝的底面和內側面，以及處于圈梁和地下水補給水溝之間的地表面設置有地面密封膜。該基坑支護系統(tǒng)無需在基坑內設置支撐，利用抽真空后大氣壓強作用在開挖臨空面上的大氣壓作為支撐反力，與由于基坑開挖產生側向土壓力相平衡。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有造價低、工期短、綠色環(huán)保、安全可靠特點。
【IPC分類】E02D19/18, E02D17/04, E02D3/10
【公開號】CN105089060
【申請?zhí)枴緾N201510472444
【發(fā)明人】詹金林, 常曉賓, 李猛
【申請人】上海金同濟土木技術工程有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月5日