狭小基坑坡道支撑结构及施工方法
阅读说明：本技术 狭小基坑坡道支撑结构及施工方法 (Narrow foundation pit ramp supporting structure and construction method ) 是由 王峰 李伟福 尹奇 温亮华 林海旭 段亚伟 方振革 邓志辉 于帛弘 王翠秀 陈世 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及狭小基坑坡道支撑结构技术领域,公开了一种狭小基坑坡道支撑结构及施工方法,包括:基坑,设置于所述基坑边缘的矩形状咬合撑,围绕所述基坑设置的环撑及以环撑直径为长度的对撑,对撑位于第三道环撑之间,所述环撑分为三层,沿环撑的圆周等距设置有立柱,立柱的底部设置有立柱桩,基坑的一侧设置有运输出口,由运输出口开始形成坡道,坡道分为两段,第一坡道的一端连接至所述运输出口,另一端连接至与坡道呈十字交叉设置的对撑,与所述对撑交叉部位形成放坡平台,第二坡道的一端连接至所述放坡平台,另一端延伸至基坑底部；所述对撑上还设置有用于转运土方的转运站,提高了基坑的施工效率,保证了在施工过程中的安全性。(The invention relates to the technical field of a ramp supporting structure of a narrow foundation pit, and discloses a ramp supporting structure of the narrow foundation pit and a construction method, wherein the ramp supporting structure comprises a foundation pit, a rectangular occlusion support arranged at the edge of the foundation pit, a ring support arranged around the foundation pit and a counter support taking the diameter of the ring support as the length, the counter support is positioned between third ring supports, the ring supports are divided into three layers, stand columns are arranged at equal intervals along the circumference of the ring support, stand column piles are arranged at the bottom of the stand columns, a transportation outlet is arranged at one side of the foundation pit, a ramp is formed by the transportation outlet, the ramp is divided into two sections, one end of a first ramp is connected to the transportation outlet, the other end of the first ramp is connected to the counter support which is crossed with the ramp, a slope placing platform is formed at the crossed part of the counter support, one end of a second ramp is connected to the slope placing platform, and the other end of the second ramp extends to the bottom of the foundation pit; still be provided with the transfer station that is used for transporting the earthwork to propping, improved the efficiency of construction of foundation ditch, guaranteed the security in the work progress.)
技术领域
本发明涉及狭小基坑坡道支撑结构技术领域，特别是涉及一种狭小基坑坡道支撑结构及施工方法。
背景技术
目前，在开始建造大型建筑时，一般需要挖掘基坑，本项目的北侧靠近地铁，需要保证地铁安全，受周边环境限制，基坑的深度大，施工空间狭小，深度较大的基坑倒塌的风险更高，在施工的过程中靠近基坑底部时，基坑内土方外运的难度相对提高，现有的抓斗机属于大型设备在基坑边缘工作，会对基坑的支撑结构造成威胁，而在狭小基坑内采用一次性放坡的坡度大，对施工和土方外运都会造成巨大困难，因此需要一种新型基坑坡道支撑结构。
发明内容
本申请提供了一种狭小基坑坡道支撑结构及施工方法，以解决工作效率低，施工风险高及挖掘出的土方无法处理的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种狭小基坑坡道支撑结构，包括:基坑，设置于所述基坑边缘的矩形状咬合撑，围绕所述基坑设置的环撑及以环撑直径为长度的对撑，对撑位于第三道环撑之间，所述环撑分为三层，沿所述环撑的圆周等距设置有立柱，所述立柱的底部设置有立柱桩，所述基坑的一侧设置有运输出口，由运输出口开始形成坡道，所述坡道分为两段，第一坡道的一端连接至所述运输出口，另一端连接至与所述坡道呈十字交叉设置的对撑，与所述对撑交叉部位形成放坡平台，第二坡道的一端连接至所述放坡平台，另一端延伸至基坑底部；所述对撑上还设置有用于转运土方的转运站。
本申请的一些实施例中，所述环撑和所述咬合撑之间设置有辐射撑和角撑，所述辐射撑沿所述咬合撑由多个角度向所述环撑延伸并连接至所述环撑的边缘，所述角撑连接至相邻的所述咬合撑上。
本申请的一些实施例中，所述对撑的底部设置有若干个支撑柱，所述支撑柱设置于所述对撑宽度方向的两侧，并在所述支撑柱之间设置有横杆，相邻横杆之间设置有斜撑杆。
本申请的一些实施例中，所述转运站为矩形状，包括底板和设于底板四周的挡板，所述转运站固定于对撑上，所述挡板与所述对撑的上表面连接有若干个支撑杆。
本申请的一些实施例中，所述基坑的底部设置有门槛撑，且所述立柱和咬合桩的顶部设置有冠梁。
本申请的一些实施例中，提供了一种狭小基坑坡道支撑结构的施工方法，该出土方法包括以下步骤：步骤一：采用咬合桩和立柱桩将基坑周围支撑，将基坑分为一区至五区及中心区共六个区域，并进行第一层土方挖掘，所述第一层土方采用中心岛式开挖方式，将第一道所述环撑工作面先行挖出，以供第一道内支撑结构施工，开挖深度为1.9m，挖除临时坡道处第一层土方，进行该处第一道所述环撑施工，并在第一道所述环撑和咬合桩之间安装角撑和辐射撑，并在第一道所述环撑、角撑和辐射撑之间浇筑混凝土，所述第一道内支撑结构施工完成后回填临时坡道；
步骤二：在第一道所述环撑施工强度达到设计要求85%后进行第二层土方挖掘，所述第二层土方采用盆式分层开挖方式，开挖深度为5.4m，并在所述基坑内进行道路处理，预留四区支撑下土方留作临时坡道，暂不进行开挖，待所述坡道板底掏挖完成后，从所述咬合撑外进行放坡开挖形成所述坡道，并开始第二道内支撑结构施工，将第二道所述环撑固定于立柱，在第二道所述环撑和咬合撑之间安装角撑和辐射撑，在相邻所述角撑和辐射撑之间浇筑混凝土；
步骤三：在第二道所述环撑施工强度达到设计要求85%后进行第三层土方挖掘，所述第三层土方采用盆式分层开挖方式，开挖深度为5.2m，开挖顺序为所述中心区→所述三区、四区→所述二、一区→所述五区，开挖所述中心区时，将所述坡道延长，开挖完成三区和四区至第三道支撑梁底，然后向二区和一区进行开挖，施工第三道内支撑结构，将第三道所述环撑固定于所述立柱，同时施工所述对撑，在所述对撑的底部设置支撑柱和支撑桩，并使所述对撑和所述坡道交叉形成所述放坡平台；
步骤四：在第三道所述环撑施工强度达到设计要求85%后进行第四层土方挖掘，所述二区和三区的开挖深度为3.7m，优先挖掘所述三区的土方，再挖掘所述二区的土方，挖掘完成后，施工所述二区和三区内的角撑和辐射撑，同时对所述一区和四区的第五层土方进行挖掘，开挖深度为4.9m，优先挖掘所述四区的土方，再挖掘所述一区土方；
步骤五：在所述第四层和第五层土方挖掘完成后，对所述坡道进行消坡，并将所述坡道的土方放置在所述转运站内，由基坑外侧的长臂挖机转运土方至基坑外，具备工作面后进行门槛撑的施工。
本申请的一些实施例中，所述步骤一至四中采用的挖掘工具为4台PC200挖掘机和2台PC120挖掘机，并将土方装填至转运车，所述转运车经过所述坡道将土方运至土方堆积处。
本申请的一些实施例中，所述基坑在五个分区内，每一层土方按2m深度为一个开挖层，直至每一道所述环撑结构施工，超挖深度不得超过支撑底标高以下0.2m，以便于支撑结构支模。
本申请的一些实施例中，所述基坑底部和坑壁预留200mm-300mm厚土层，由人工挖掘修整。
本申请的一些实施例中，所述坡道的坡面坡率按15%-17%放坡，所述坡道的宽度为8m，所述坡道的两侧按1：1.4~1：0.65的比例进行放坡，所述坡道的两侧喷射100厚C20素砼护面且所述坡面上铺设0.5m厚砖渣，所述厚砖渣随损耗即时补充压实，所述厚砖渣用于防止汽车轮胎打滑；所述坡道两侧设置有泄水孔，所述泄水孔按照间距1.5m×1.5m梅花型插设长0.5m、直径为100mm的PVC排水管，所述排水管的外管口略向下倾斜且倾斜角度不小于5%，所述排水管的管壁上半部分钻设有透水孔，所述排水管中填满粗砂或圆砾作为滤水材料，以防止土颗料流失。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
1、本发明设计荷载按规范要求以水、土压力为主，根据实地情况，基坑地面附加荷载取20kPa，基坑支护结构设计按承载力极限状态考虑。支护结构退主体结构地下室外边线0.2m，基坑周围采用桩撑方案，咬合撑采用桩径1.2m咬合桩，“一荤一素”布置，荤桩砼标号为C30，素桩砼标号为C15，桩间距1.0m，支护桩入基坑底13m，保证了基坑外围的稳定性。
2、本发明的内支撑主要采用三道环撑和坑底门槛撑组合的支撑方式，并在环撑和咬合撑之间设置辐射撑和角撑，保证内支撑结构的稳定，在第三道环撑的之间设置对撑，在对撑和坡道连接处形成放坡平台，不仅改变了一次性放坡到底的现状，还使得对撑的结构更加稳定，使整个内支撑体系更加安全。
3、土方挖掘和内外支撑系统相结合，每层支撑结构施工强度达到设计要求85%后再进行下一侧土方挖掘，并且在挖掘过程中严禁挖掘机械碰撞支护桩、支撑等支护构件，同时运输车自始至终在坡道上运行，将运输车对内外支撑系统的影响降到最小，使得施工时，不仅保证施工安全，还能提高施工效率。
附图说明
图1是本发明实施例俯视图；
图2是本发明实施例区域分布示意图；
图3是本发明实施例步骤一示意图；
图4是本发明实施例支护结构侧视图；
图5是本发明实施例步骤二示意图；
图6是本发明实施例步骤三示意图；
图7是本发明实施例步骤四示意图；
图8是本发明实施例转运站立体图。
图中，100、基坑；110、一区；120、二区；130、三区；140、四区；150、五区；160、中心区；170、运输出口；180、门槛撑；190、冠梁；200、咬合撑；210、蛛网撑；220、角撑；230、素桩；240、荤桩；300、环撑；310、立柱；320、立柱桩；400、对撑；410、转运站；411、底板；412、挡板；413、支撑杆；420、支撑柱； 430、横杆；440、斜撑杆；450、支撑桩；500、坡道；510、第一坡道；520、第二坡道；530、放坡平台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，根据本申请的一些实施例中，一种狭小基坑坡道支撑结构，包括:基坑100，设置于基坑100边缘的矩形状咬合撑200，围绕基坑100设置的环撑300及以环撑300直径为长度的对撑400，对撑400位于第三道环撑300之间，环撑300分为三层，沿环撑300的圆周等距设置有立柱310，立柱310的底部设置有立柱310桩，基坑100的一侧设置有运输出口170，由运输出口170开始形成坡道500，坡道500分为两段，第一坡道510500的一端连接至运输出口170，另一端连接至与坡道500呈十字交叉设置的对撑400，与对撑400交叉部位形成放坡平台530，第二坡道520500的一端连接至放坡平台530，另一端延伸至基坑100底部；对撑400上还设置有用于转运土方的转运站410。
在此需要说明的是，本基坑100深度约20m，基坑100支护方案采用桩撑方案。采用桩径为1.2m的咬合桩，“一荤一素”布置，荤桩240砼标号为C30，素桩230砼标号为C15，桩间距1.0m，咬合桩桩入基坑100底13m。内支撑结构为钢筋混凝土。
根据本申请的一些实施例中，环撑300和咬合撑200之间设置有辐射撑和角撑220，辐射撑沿咬合撑200由多个角度向环撑300延伸并连接至环撑300的边缘，角撑220连接至相邻的咬合撑200上。
根据本申请的一些实施例中，对撑400的底部设置有若干个支撑柱420，支撑柱420设置于对撑400宽度方向的两侧，并在支撑柱420之间设置有横杆 430，相邻横杆 430之间设置有斜撑杆440。
根据本申请的一些实施例中，转运站410为矩形状，包括底板411和设于底板411四周的挡板412，转运站410固定于对撑400上，挡板412与对撑400的上表面连接有若干个支撑杆413。
根据本申请的一些实施例中，基坑100的底部设置有门槛撑180，且立柱310和咬合桩的顶部设置有冠梁190。
根据本申请的一些实施例中，一种狭小基坑坡道支撑结构的施工方法，该施工方法包括以下步骤：步骤一：采用咬合桩和立柱310桩将基坑100周围支撑，将基坑100分为一区110至五区150及中心区160共六个区域，并进行第一层土方挖掘，第一层土方采用中心岛式开挖方式，将第一道环撑300工作面先行挖出，以供第一道内支撑结构施工，开挖深度为1.9m，挖除临时坡道500处第一层土方，进行该处第一道环撑300施工，并在第一道环撑300和咬合桩之间安装角撑220和辐射撑，并在第一道环撑300、角撑220和辐射撑之间浇筑混凝土，第一道内支撑结构施工完成后回填临时坡道500；
步骤二：在第一道环撑300施工强度达到设计要求85%后进行第二层土方挖掘，第二层土方采用盆式分层开挖方式，开挖深度为5.4m，并在基坑100内进行道路处理，预留四区140支撑下土方留作临时坡道500，暂不进行开挖，待坡道500板底掏挖完成后，从咬合撑200外进行放坡开挖形成坡道500，并开始第二道内支撑结构施工，将第二道环撑300固定于立柱310，在第二道环撑300和咬合撑200之间安装角撑220和辐射撑，在相邻角撑220和辐射撑之间浇筑混凝土；
步骤三：在第二道环撑300施工强度达到设计要求85%后进行第三层土方挖掘，第三层土方采用盆式分层开挖方式，开挖深度为5.2m，开挖顺序为中心区160→三区130、四区140→二、一区110→五区150，开挖中心区160时，将坡道500延长，开挖完成三区130和四区140至第三道支撑梁底，然后向二区120和一区110进行开挖，施工第三道内支撑结构，将第三道环撑300固定于立柱310，同时施工对撑400，在对撑400的底部设置支撑柱420和支撑桩450，并使对撑400和坡道500交叉形成放坡平台530；
步骤四：在第三道环撑300施工强度达到设计要求85%后进行第四层土方挖掘，二区120和三区130的开挖深度为3.7m，优先挖掘三区130的土方，再挖掘二区120的土方，挖掘完成后，施工二区120和三区130内的角撑220和辐射撑，同时对一区110和四区140的第五层土方进行挖掘，开挖深度为4.9m，优先挖掘四区140的土方，再挖掘一区110土方；
步骤五：在第四层和第五层土方挖掘完成后，对坡道500进行消坡，并将坡道500的土方放置在转运站410内，由基坑100外侧的长臂挖机转运土方至基坑100外，具备工作面后进行门槛撑180的施工。
根据本申请的一些实施例中，步骤一至四中采用的挖掘工具为4台PC200挖掘机和2台PC120挖掘机，并将土方装填至转运车，转运车经过坡道500将土方运至土方堆积处。
根据本申请的一些实施例中，基坑100在五个分区内，每一层土方按2m深度为一个开挖层，直至每一道环撑300结构施工，超挖深度不得超过支撑底标高以下0.2m，以便于支撑结构支模。
根据本申请的一些实施例中，基坑100底部和坑壁预留200mm-300mm厚土层，由人工挖掘修整。
根据本申请的一些实施例中，坡道500的坡面坡率按15%-17%放坡，坡道500的宽度为8m，坡道500的两侧按1：1.4~1：0.65的比例进行放坡，坡道500的两侧喷射100厚C20素砼护面且坡面上铺设0.5m厚砖渣，厚砖渣随损耗即时补充压实，厚砖渣用于防止汽车轮胎打滑；坡道500两侧设置有泄水孔，泄水孔按照间距1.5m×1.5m梅花型插设长0.5m、直径为100mm的PVC排水管，排水管的外管口略向下倾斜且倾斜角度不小于5%，排水管的管壁上半部分钻设有透水孔，排水管中填满粗砂或圆砾作为滤水材料，以防止土颗料流失。
综上，本发明涉及狭小基坑坡道支撑结构技术领域，公开了一种狭小基坑坡道支撑结构及施工方法，包括：基坑，设置于所述基坑边缘的矩形状咬合撑，围绕所述基坑设置的环撑及以环撑直径为长度的对撑，对撑位于第三道环撑之间，所述环撑分为三层，沿环撑的圆周等距设置有立柱，立柱的底部设置有立柱桩，基坑的一侧设置有运输出口，由运输出口开始形成坡道，坡道分为两段，第一坡道的一端连接至所述运输出口，另一端连接至与坡道呈十字交叉设置的对撑，与所述对撑交叉部位形成放坡平台，第二坡道的一端连接至所述放坡平台，另一端延伸至基坑底部；所述对撑上还设置有用于转运土方的转运站，提供了基坑的施工效率，保证了在施工过程中的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
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