[发明专利]无支撑双层弧形钻孔灌注深基坑围护结构及开挖施工方法

权利要求书

1.无支撑双层弧形钻孔灌注深基坑围护结构，其特征在于：该结构搭设在堆土旁边的深基坑内，包括支点桩、挡土排桩、固定桩和系梁，所述固定桩靠着堆土一侧具有间隔距离的呈扇形状依次排列，所述挡土排桩靠着深基坑开挖侧并相互紧邻着呈扇形状依次排列，每两个排列的固定桩之间间隔一个挡土排桩，并且挡土排桩和固定桩之间具有等间距的间隔距离，在固定桩的顶部和挡土排桩的顶部建有系梁，所述挡土排桩和固定桩的两端建有支点桩。

2.根据权利要求1所述的无支撑双层弧形钻孔灌注深基坑围护结构，其特征在于：所述系梁与固定桩、挡土排桩之间通过桩基钢筋进行刚性连接。

3.根据权利要求2所述的无支撑双层弧形钻孔灌注深基坑围护结构，其特征在于：所述系梁包括外系梁、内系梁和横梁，所述内系梁的弧度小于外系梁，内系梁建在挡土排桩的顶部，外系梁建在固定桩的顶部，横梁为若干个均匀的横跨在外系梁和内系梁之间。

4.根据权利要求3所述无支撑双层弧形钻孔灌注深基坑围护结构的开挖施工方法，包括如下步骤：

（1）施工准备及围护结构设计

①施工准备，对施工现场作详尽的勘察，并实地了解工程地点影响范围的水文地质、地下管网及建构筑物、障碍物的分布、埋深等，做好勘察结果记录，准备砼配合比，送原材料检验、砼配合比试配工作，做好现场相关临水、临电布置；

②围护结构设计，根据地勘资料进行计算分析，设计围护结构的挡土排桩、固定桩长度、系梁尺寸，挡土排桩和固定桩在可以支撑的条件下，可以不设置其端部的支点桩；在无法设置支点支撑的条件下，设置大于挡土排桩和固定桩直径的支点桩，

（2）地质情况调查及选择钻机

在工程开工前，应根据设计地勘资料进行调查核实，确定钻孔桩施工采用钻机设备及钻进工艺，挡土排桩和固定桩的桩基施工根据不同的地质情况采用对应的成孔工艺，

（3）钢护筒埋设

桩基孔施工完后，在桩基孔内埋设钢护筒，筒厚度应根据护筒材料、孔位水文地质条件、施工方法和设计桩径、护筒埋深和埋设方法综合考虑，钢护筒直径应大于桩基孔直径，当使用旋挖钻时应大于桩径20cm，当使用冲击钻时应大于桩径40cm；

（4）钻机就位钻进

钻孔前应根据设计水文地质资料确定不同地层的钻进方案，选择适宜的钻头、钻进压力、钻进速度及泥浆性能指标，钻头直径的选择保证成孔直径不小于设计桩径，

钻孔时，孔内的水位宜高于钢护筒底脚0.5m以上或地下水位1.5～2.0m，并应及时向孔内补水或泥浆，

钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，将钻头缓缓放入钢护筒内，钻机底座和顶端保持平稳，钻机的起吊滑轮线、钻头中心和孔桩中心三者应保持同一铅垂线；首先采用低转速开孔，进入正常钻进状态后，根据地质情况可适当加快钻进速度；

（5）清孔检查及浇筑

成孔检查确认合格后，立即进行清孔，清孔后进行浇筑，钻孔浇筑挡土排桩和固定桩在成孔过程中、终孔后、浇筑混凝土前，

（6）挡土排桩和固定桩的桩基检测和系梁施工

①挡土排桩和固定桩的桩基检测，受检桩基混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa，检测按《建筑桩基检测技术规程》（JGJ106）中有关超声波法规定进行，

②系梁施工，系梁沟槽开挖完成，桩基检测结束后，浇筑系梁垫层混凝土，系梁模板安装在垫层混凝土上，系梁浇筑侧面模板在开挖的沟槽内安装完成之后即可安装系梁钢筋，浇筑系梁混凝土，桩基钢筋应伸入系梁内，按照不同钢筋级别以及直径设置钢筋锚固长度；

（7）围护结构的基坑监测

在基坑开挖之前，要对基坑进行检测，检测分为巡视检测与仪器检测，巡视检测的部位包括检测支点桩、挡土排桩、固定桩和系梁围护结构的支撑情况，以及基坑周边的环境；

仪器检测的项目符合现行标准《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50479）表4.2.1要求，按照一级基坑考虑，仪器检测之前进行测点布置，基坑边坡顶部的水平位移和竖向位移监测点沿基坑周边布置，基坑周边中部、阳角处布置监测点，监测点间距小于20m，每边监测点数目至少为3个；

（8）基坑开挖

基坑开挖采取“分层、分段、平衡、限时”的开挖原则进行施工，分层厚度小于2.5m，开挖深度大于4m时，设置多级平台开挖，开挖过程中观察围护结构的变化情况，土方开挖过程中挖土机械减少碰撞支点桩、挡土排桩和固定桩，开挖时留0.5-1.0m厚度；

基底以上30cm范围内采用人工突击开挖，严格控制最后一次开挖，严禁超挖。