成果名称: 大面积深基坑三级梯次联合支护综合施工技术
完成单位: 深圳市工勘岩土集团有限公司
主要人员: 李洪勋,雷斌,李波,吴晓玲,吴涵,许国兵,高子建,廖坤盛
介绍:

    1. 课题来源与背景: 目前,深大基坑工程支护技术已成为当前建筑业的一大技术难点。对基坑的开挖深度有的可达到15~30m,开挖面积超4万m2及以上,大面积的深基坑也越来越多。对大面积基坑,当基坑开挖深度较大、土质相对软弱时,基坑支护常常需要设置钢筋混凝土水平支撑。对于大面积深基坑,密集的水平支撑工程量大,存在着支撑造价高、施工工期长、土方开挖不便、建筑物的地下结构部分施工不便、拆除会产生大量固体废弃物的缺点。 为此,我们研究了一种大面积、深基坑超前支护三级梯次联合体系的基坑支护结构,充分考虑了基坑支挡和止水设计,并通过相互之间的冠梁、连梁、围檩和三级支护桩间的斜抛撑连接成整体结构,无需设置内支撑或拉锚结构,可先进行基坑支护施工和土方开挖,后期主体结构施工时,无需进行支撑拆除等复杂工序,更是避免了在内支撑支护体系中施工主体结构施工空间上的限制。 我司项目课题组开展了“大面积深基坑三级梯次联合支护综合施工技术”研究,在大面积基坑施工中,采用三排梯降的支护桩和对应的支护结构组成整体性的支护体系,该三级梯次支护桩中,基坑最外侧和最内侧支护桩为大直径灌注桩排桩,次级支护桩与内、外侧支护桩相对直径较小,并采用咬合设计,作为基坑主要的止水帷幕;同时,三排桩通过设置冠梁、连梁、围檩及斜抛撑等支护结构进行相互间的刚性连接,三级支护桩和支护结构形成一个超静定刚性体,类似于植入土体中的异形双门字钢筋混凝土空间结构,各级支护桩与水平侧压力形成反向力偶可使支护体系桩的位移明显减小,桩之间的相互作用可有效地减小桩身内力,进一步地提高支护体系的整体刚度,可有效控制支护结构变形。经过一系列技术优化、工艺完善、现场总结、工艺优化,最终形成了大面积深基坑三级梯次联合支护体系施工施工技术。

     2. 技术原理及性能指标: 本工法所述的大面积、深基坑三级梯次联合支护体系由三排支护桩和相应的支护结构组成,该三级梯次支护桩中,基坑最外侧和最内侧支护桩为大直径灌注桩排桩,次级支护桩与内、外侧支护桩相对直径较小,并采用咬合设计,作为基坑主要的止水帷幕;同时,三排桩通过设置冠梁、连梁、围檩及斜抛撑等支护结构进行相互间的刚性连接,三级支护桩和支护结构形成一个超静定刚性体,类似于植入土体中的异形双门字钢筋混凝土空间结构,各级支护桩与水平侧压力形成反向力偶可使支护体系桩的位移明显减小,桩之间的相互作用可有效地减小桩身内力,进一步地提高支护体系的整体刚度,可有效控制支护结构变形。

    3.技术的创造性与先进性: 3.1 采用三级梯次排桩取代内支撑支护: 本项施工技术巧妙利用单排桩支护工况下的反压土作用机制,采用逐级支护桩代替反压土,三级支护桩与 支护结构形成一个类似千植入土体中的异形门字整体空间结构,侧向刚度大。 3.2 采 用桩身预埋筋代替普通植筋, 整体刚度更强: 本项施工技术中, 在支护桩钢筋笼制作时,将与次级支护结构连接的钢筋预埋在支护桩钢筋笼 加强筋处,确保支护桩和支护结构的连接为刚性连接,代替采用植筋形成的 饺接,支护体系刚度更强。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性 :2019年9月中旬本课题完成施工后,项目组于2020年10月下旬开始对成果进行总结,将施工中的试验过程、施工情况、数据资料情况、操作规程、安全标准等等进行收集、整理、分析、总结,进入专利申报、编制本科研技术报告和施工技术阶段,并于2021年3月初完成。经过实践检验,安全性良好。 本施工技术适用于: (1)面积≥3万平方米、 深度≤20m 的大面积深基坑支护工程; (2)适用于基坑周边有布置三级梯次支护结构的场地使用。存在的问题: 需要的场地条件宽阔, 基坑被动土质条件好。

    5. 应用情况及存在的问题:本技术已经应用于“深业世纪山谷城市更新单元项目”、“惠景畅园项目桩基础工程等”多个工程施工项目中,经过实践验证,经济效益社会效益显著。 存在的问题:需要的场地条件宽阔, 基坑被动土质条件好。

     6.历年获奖情况:无。

批准登记号:
登记日期: 2023-03-06
研究起止时间: 2018-07-31至2021-08-26
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省建筑业协会
评价日期: 2021-08-28