软弱土中基坑工程高自稳型无支撑绿色支护技术
(1)结构体系
该技术是天津大学郑刚教授提出的,主要采用了斜桩组成的人字型结构体系。
新型基坑支护结构体系示意图
该技术是针对传统的基坑内支撑结构体系弊病提出的(见图示)。
内支撑基坑支护结构体系示意图
(2)施工机械
斜桩结构体系多采用预制桩,为了解决预制桩施工问题,郑刚团队还研发了系列竖直、倾斜桩通用静力压桩机设备,可施工倾斜度0~20°的预制桩,实现了在城区无噪音施工预制桩技术。
静力压桩机设备及施工效果示意图
(3)主要结论
A、研发了系列无支撑高自稳倾斜支护桩组合支护技术,条件适当时可实现:
a、无内支撑的倾斜桩支护的变形和内力,在围护桩数量相同时,均可不明显大于相同条件下的竖直桩+水平支撑方式的位移与内力,并实现取消内支撑。
b、倾斜桩技术可在围护桩造价基本不增加或增加很少的前提下取消内支撑。
B、大面积基坑,实现无支撑条件下挖土、快速施工建筑物地下结构。
C、大长度基坑,实现无支撑条件下挖土、实现地下结构工业化建造。
D、条件适当时,对大面积基坑取消水平支撑可实现单个工程缩短工期15天~60天或更多,水平支撑的造价基本上可全部节省。基坑支护总体造价可降低20%~40%。
E、基坑面积越大,技术优势越明显、经济效益越显著、工期缩短就越多。
(4)工程实例
天津康汇医院大面积基坑位于天津滨海新区软土,基坑大面积开挖深度13.9m,长约330m,宽约250m,基坑面积约85000m2,为软弱土中超大面积深基坑。原设计采用灌注桩+一道钢筋混凝土水平支撑支护。修改后的倾斜桩无支撑方案。根据实际工程对比测算,综合节支1800万元,工期缩短90天。