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一种基坑底部结构和基坑的制作方法

时间:2022-01-22 阅读: 作者:专利查询

一种基坑底部结构和基坑的制作方法

1.本实用新型涉及基坑技术领域,特别涉及一种基坑底部结构和基坑。


背景技术:

2.目前,基坑开挖也越来越多,随着基坑开挖的进行,基坑支护桩逐步产生向基坑内部的变形和水平挤压力,为抵抗这种水平变形和挤压力,保证基坑支护结构安全,提高基坑的稳定性,通常要对基坑底部采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩进行加固处理,尤其是在软土地层软土地区,基坑底部加固和地基处理更是必不可少。传统的水泥搅拌桩或高压旋喷桩布置形式一般有以下几种,(1)满膛加固布置,即将水泥搅拌桩或高压旋喷桩相互咬合打满基坑底部,形成一个整体,它的特点是加固效果好,但工程量最大,成本高;(2)格栅状加固和抽条加固,格栅状是将水泥搅拌桩或高压旋喷桩相互咬合布置成格栅状,抽条加固是将水泥搅拌桩或高压旋喷桩相互咬合布置成条状,这两种布置形式加固效果一般,且工程量较大;(3)裙边加固,即在基坑底部沿着基坑支护桩周边进行加固处理,这种加固形式成本较低,但加固效果较差。
3.因此,需要提出一种新的基坑底部结构和基坑,以抵抗基坑支护桩产生的向基坑内部的变形和水平挤压力,从而在保证基坑支护结构安全,提高基坑的稳定性的同时,降低施工成本。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种基坑底部结构和基坑,以解决现有的基坑底部结构不能抵抗基坑支护桩产生的向基坑内部的变形和水平挤压力,从而不能在保证基坑支护结构安全,提高基坑的稳定性的同时,降低施工成本的问题。
5.为解决上述技术问题,本实用新型提供一种基坑底部结构,设置在所述基坑支护结构围成的圈内,包括设置在所述基坑底部且外侧与所述基坑支护结构相邻的加固区,设置在所述基坑底部且由所述加固区的内侧围成的未加固区,以及设置在所述未加固区内的钢筋混凝土桩和混凝土支撑块,其中,所述未加固区的外侧边缘包括相对设置的第一拱形边和第二拱形边,所述第一拱形边和所述第二拱形边由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边和所述第二拱形边关于所述未加固区沿长度方向的中心线对称设置,所述钢筋混凝土桩沿所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚的连线依次设置,所述混凝土支撑块设置在相邻的两个钢筋混凝土桩之间,通过所述钢筋混凝土桩和所述混凝土块支撑所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚。
6.可选的,所述第一拱形边的圆弧的圆心与相对的所述第二拱形边的圆弧的圆心重合。
7.可选的,所述第一拱形边和所述第二拱形边的两端的圆弧的端部相连。
8.可选的,所述第一拱形边和所述第二拱形边由多个沿着基坑长度方向排布的圆相
交而成,相邻的两个圆在基坑长度方向上重合的长度d为150mm~250mm。
9.可选的,所述钢筋混凝土桩包括混凝土主体、主筋和箍筋,所述箍筋包围在所述主筋的四周,所述箍筋和所述主筋设置在所述混凝土主体内,所述混凝土主体内部中空。
10.可选的,所述钢筋混凝土桩的长度进入砂地层深度h1大于等于1m。
11.本实用新型还提供一种基坑,包括基坑支护结构和基坑底部结构,所述基坑底部结构设置在所述基坑支护结构围成的圈内,所述基坑底部结构包括设置在所述基坑底部且外侧与所述基坑支护结构相邻的加固区,设置在所述基坑底部且由所述加固区的内侧围成的未加固区,以及设置在所述未加固区内的钢筋混凝土桩和混凝土支撑块,其中,所述未加固区的外侧边缘包括相对设置的第一拱形边和第二拱形边,所述第一拱形边和所述第二拱形边由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边和所述第二拱形边关于所述未加固区沿长度方向的中心线对称设置,所述钢筋混凝土桩沿所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚的连线依次设置,所述混凝土支撑块设置在相邻的两个钢筋混凝土桩之间,通过所述钢筋混凝土桩和所述混凝土块支撑所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚。
12.可选的,所述基坑支护结构包括基坑支护桩和设置在所述基坑支护桩之间的横撑。
13.可选的,所述基坑还包括横梁和主体结构,所述横梁设置在所述钢筋混凝土桩上,所述主体结构设置在所述横梁上。
14.本实用新型提供的一种基坑底部结构和基坑,具有以下有益效果:
15.首先,通过在所述未加固区沿长度方向上相对设置第一拱形边和第二拱形边,且所述第一拱形边和所述第二拱形边由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边和所述第二拱形边关于所述未加固区沿长度方向的中心线对称设置,因此可通过所述未加固区增加所述加固区抵抗水平位移和水平挤压力的能力,充分利用了第一拱形边和第二拱形边的受力特点,有利于基坑的安全和稳定。
16.其次,通过沿所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚的连线依次设置钢筋混凝土桩,在两个钢筋混凝土桩之间设置所述混凝土支撑块,并通过所述钢筋混凝土桩和所述混凝土支撑块支撑所述第一拱形边的拱脚与所述第一拱形边的拱脚相对的所述第二拱形边的拱脚,如此将加固区对撑起来,可充分发挥拱的作用,可进一步增加所述加固区抵抗水平位移和水平挤压力的能力,有利于基坑的安全和稳定。并且,钢筋混凝土桩可兼做水平传力结构和竖向承载力受力结构,进一步改善了基坑的稳定性。
17.再次,与传统的满膛加固或格栅加固形式相比,可以大大节省加固区的工程量,能够明显缩短工期,降低基坑底部处理工程造价。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例中一种基坑的平面图;
19.图2是图1中基坑沿a-a向的剖视图;
20.图3是图2中的基坑的局部放大示意图;
21.图4是本实用新型实施例中另一种基坑的平面示意图;
22.图5是本实用新型实施例中未加固区的第一拱形边和第二拱形边的搭接示意图;
23.图6是本实用新型实施例中钢筋混凝土桩的结构示意图;
24.图7是本实用新型实施例中钢筋混凝土桩的俯视图;
25.图8是本实用新型实施例中施作加固区和钢筋混凝土桩之后的基坑的剖面图;
26.图9是本实用新型实施例中施作横撑后的基坑的剖面图;
27.图10是本实用新型实施例中安置混凝土支撑块后的基坑的剖面图;
28.图11是本实用新型实施例中施作横梁后的基坑的剖面图。
29.附图标记说明:
30.110-加固区;
31.120-未加固区;121-第一拱形边;122-第二拱形边;
32.130-钢筋混凝土桩;131-混凝土主体;132-主筋;133-箍筋;
33.140-混凝土支撑块;
34.211-基坑支护桩;212-横撑;
35.220-横梁;
36.230-主体结构;
37.300-砂地层;
38.400-排水结构。
具体实施方式
39.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的基坑底部结构和基坑作进一步详细说明。根据下面说明,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
40.参考图1、图2和图3,图1是本实用新型实施例中一种基坑的平面图,图2是图1中基坑沿a-a向的剖视图,图3是图2中的基坑的局部放大示意图,本实施例提供一种基坑底部结构,设置在所述基坑支护结构围成的圈内,包括加固区110、未加固区120、钢筋混凝土桩130和混凝土支撑块140,所述加固区110和所述未加固区120设置在所述基坑底部,且所述加固区110的外侧与所述基坑支护结构相邻,所述加固区110的内侧围成所述未加固区120,所述未加固区120的外侧边缘包括相对设置的第一拱形边121和第二拱形边122,所述第一拱形边121和所述第二拱形边122由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边121和所述第二拱形边122关于所述未加固区120沿长度方向的中心线对称设置,所述钢筋混凝土桩130设置在所述未加固区120内,且沿所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚的连线依次设置,所述混凝土支撑块140设置在所述未加固区120内且位于相邻的两个钢筋混凝土桩130之间,以通过所述钢筋混凝土桩130和所述混凝土块支撑所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚。
41.通过在所述未加固区120沿长度方向上相对设置第一拱形边121和第二拱形边122,且所述第一拱形边121和所述第二拱形边122由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边121和所述第二拱形边122关于所述未加固区120沿长度方向
的中心线对称设置,因此可通过所述未加固区120增加所述加固区110抵抗水平位移和水平挤压力的能力,充分利用了第一拱形边121和第二拱形边122的受力特点,有利于基坑的安全和稳定。通过沿所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚的连线依次设置钢筋混凝土桩130,在两个钢筋混凝土桩130之间设置所述混凝土支撑块140,并通过所述钢筋混凝土桩130和所述混凝土支撑块140支撑所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚,如此将加固区110对撑起来,可充分发挥拱的作用,可进一步增加所述加固区110抵抗水平位移和水平挤压力的能力,有利于基坑的安全和稳定。并且,钢筋混凝土桩130可兼做水平传力结构和竖向承载力受力结构,进一步改善了基坑的稳定性。此外,与传统的满膛加固或格栅加固形式相比,可以大大节省加固区110的工程量,能够明显缩短工期,降低基坑底部处理工程造价。
42.优选的,参考图4,图4是本实用新型实施例中另一种基坑的平面示意图,所述第一拱形边121的圆弧的圆心与相对的所述第二拱形边122的圆弧的圆心重合,如此可进一步增加所述加固区110抵抗水平位移和水平挤压力的能力,且易于施工。
43.进一步的,参考图4,所述第一拱形边121和所述第二拱形边122的两端的圆弧的端部相连。由于所述第一拱形边121的圆弧的圆心与相对的所述第二拱形边122的圆弧的圆心重合,因此所述第一拱形边121和所述第二拱形边122的两端的圆弧的端部相连时可圆滑过渡,如此可进一步增加所述加固区110抵抗水平位移和水平挤压力的能力,并且方便施工。
44.参考图5,图5是本实用新型实施例中未加固区120的第一拱形边121和第二拱形边122的搭接示意图,所述第一拱形边121和所述第二拱形边122由多个沿着基坑长度方向排布的圆相交而成,相邻的两个圆在基坑长度方向上重合的长度d为150mm~250mm。
45.所述加固区110包括多个水泥搅拌桩,多个所述水泥搅拌桩均匀分布在所述加固区110,以通过所述水泥搅拌桩对所述加固区110进行加固。在其它的实施例中,所述加固区110包括多个高压旋喷桩,多个高压旋喷桩均匀分布在所述加固区110,以通过所述高压旋喷桩对所述加固区110进行加固。
46.所述水泥搅拌桩的直径为500~800mm。
47.所述水泥搅拌桩的水泥掺量为270kg/cm3~450kg/m3。
48.所述钢筋混凝土桩130优选为预制桩。
49.参考图6和图7,图6是本实用新型实施例中钢筋混凝土桩130的结构示意图,图7是本实用新型实施例中钢筋混凝土桩130的俯视图,所述钢筋混凝土桩130包括混凝土主体131、主筋132和箍筋133,所述箍筋133包围在所述主筋132的四周,所述箍筋133和所述主筋132设置在所述混凝土主体131内,所述混凝土主体131内部中空。其中,所述主筋132直径为14~20mm,箍筋133直径为6~8mm。
50.优选的,所述钢筋混凝土桩130的一端呈锥形,以方便施工时打入地下。
51.所述钢筋混凝土桩130优选呈方形,所述钢筋混凝土桩130的长度根据地层情况确定,且进入砂地层300深度h1不少于1m。
52.所述混凝土支撑块140优选为预制混凝土支撑块140与所述钢筋混凝土桩130相接触的面的形状与所述钢筋混凝土桩130的形状相适应。本实施例中,所述混凝土支撑块140呈长方体形。所述预制混凝土块的长度根据方桩的间距确定,一般为2~4m,宽度为1~2m,
高度为0.5~1m。
53.本实施例中,所述加固区110的外侧呈细长方形,如此可充分利用所述第一拱形边121、所述第二拱形边122的拱形结构,以及所述钢筋混凝土桩130和所述混凝土支撑块140形成的支撑结构。
54.本实施例还提供一种基坑,所述基坑包括基坑支护结构和上述的基坑底部结构。所述基坑底部结构设置在所述基坑支护结构围成的圈内,所述基坑底部结构包括加固区110、未加固区120、钢筋混凝土桩130和混凝土支撑块140,所述加固区110和所述未加固区120设置在所述基坑底部,且所述加固区110的外侧与所述基坑支护结构相邻,所述加固区110的内侧围成所述未加固区120,所述未加固区120包括相对设置的第一拱形边121和第二拱形边122,所述第一拱形边121和所述第二拱形边122由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边121和所述第二拱形边122关于所述未加固区120沿长度方向的中心线对称设置,所述钢筋混凝土桩130设置在所述未加固区120内,且沿所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚的连线依次设置,所述混凝土支撑块140设置在所述未加固区120内且位于相邻的两个钢筋混凝土桩130之间,以通过所述钢筋混凝土桩130和所述混凝土块支撑所述第一拱形边121的拱脚与所述第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚。
55.所述基坑支护结构包括基坑支护桩211和设置在所述基坑支护桩211之间的横撑212。本实施例中,所述横撑212用于对所述基坑支护桩211进行支撑。
56.所述横撑212的截面呈矩形,边长为1~2m。
57.所述基坑还包括横梁220和主体结构230,所述横梁220设置在所述钢筋混凝土桩130上,所述主体结构230设置在所述横梁220上,所述横梁220用于传递主体结构230和预制方桩之间的受力,所述横梁220的尺寸由设计计算确定。
58.所述基坑还包括排水结构400,所述排水结构400用于基坑排水。
59.本实施例还提供一种基坑的处理方法,包括:
60.首先,施作加固区110。具体的,通过水泥搅拌桩在施工作业面对加固区110的土体进行加固,其中,所述加固区110的内侧围成所述未加固区120,并使得所述未加固区120包括相对设置的第一拱形边121和第二拱形边122,所述第一拱形边121和所述第二拱形边122由至少两段圆弧沿着基坑长度方向依次连接而成,且所述第一拱形边121和所述第二拱形边122关于所述未加固区120沿长度方向的中心线对称设置。
61.其次,施作钢筋混凝土桩130。其中,加固区110和钢筋混凝土桩130施作之后的剖面图可参考图8,图8是本实用新型实施例中施作加固区110和钢筋混凝土桩130之后的基坑的剖面图。
62.其次,施作基坑支护桩211。
63.然后,开挖基坑,并施作横撑212。其中,基坑部分开挖并施作横撑212后的剖面图可参考图9,图9是本实用新型实施例中施作横撑212后的基坑的剖面图。
64.然后,安置混凝土支撑块140,形成对撑。即通过所述钢筋混凝土桩130和所述混凝土支撑块140将所述第一拱形边121的拱脚与第一拱形边121的拱脚相对的所述第二拱形边122的拱脚对应支撑起来,如此可充分发挥拱的作用,可进一步增加所述加固区110抵抗水平位移和水平挤压力的能力,有利于基坑的安全和稳定。其中,混凝土支撑块140安置后的
剖面图可参考图10,图10是本实用新型实施例中安置混凝土支撑块140后的基坑的剖面图。
65.其次,将横梁220设置在钢筋混凝土桩130上方。其中,将横梁220设置在钢筋混凝土桩130上方后的剖面图可参考图11,图11是本实用新型实施例中施作横梁220后的基坑的剖面图。
66.其中,在施作加固区110和施作钢筋混凝土桩130之前,可先清除表面浮土、石块和杂草,然后再整平到设计标高,形成加固区110和施作钢筋混凝土桩130施工作业面。
67.其中,可先对加固区110进行检测,待加固区110达到28d无侧限抗压强度达到0.8mpa,加固区110达到设计强度并检测合格后再施作基坑支护桩211。
68.其中,在施作基坑支护桩211之后还可施作基坑周边的截排水设施,如排水沟。
69.其中,在开挖基坑的过程中,距离钢筋混凝土桩130顶部1.5m处,改为小挖机或人工局部挖除钢筋混凝土桩130顶部土体。
70.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述,并非对本实用新型范围的任何限定,本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。