技术领域
[0001] 本发明涉及基坑工程技术领域，特别涉及一种基坑支护结构及基坑变形控制方法。
相关背景技术
[0002] 在基坑施工过程中，由于基坑内开挖卸荷，造成围护墙在内外压力差作用下产生位移，进而引起围护结构外侧土体的变形，造成基坑外土体或建筑物沉降与移动。当基坑土层开挖过程中，临近开挖面位置处的围护墙支撑最为薄弱，此处最易发生围护墙变形，对基坑周边的建筑或其他设施产生影响。
具体实施方式
[0059] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在以下实施例范围之中。
[0060] 如图1和图2所示，本实施例提供了一种基坑支护结构，基坑支护结构包括围护墙100、立柱200和滑动支撑单元300。
[0061] 立柱200设于围护墙100的内侧，滑动支撑单元300设于立柱200与围护墙100之间，滑动支撑单元300能够相对于立柱200和围护墙100沿竖直方向滑动，从而使滑动支撑单元300能够在竖直方向上调整位置。滑动支撑单元300在水平方向上的长度可调节，以使滑动支撑单元300的两端始终分别与立柱200和围护墙100抵接，从而使滑动支撑单元300能够起到支撑围护墙100作用。
[0062] 当基坑开挖到某个位置时，暴露的围护墙100需要及时支撑，滑动支撑单元300能够及时滑动到需要支撑的位置，对围护墙100进行支撑，大幅降低了围护墙100的变形程度，可有效控制基坑开挖时的变形，减少基坑开挖时对周边环境的影响，避免影响基坑周边的受保护建筑700。
[0063] 滑动支撑单元300包括第一单元体310、第二单元体320和伺服千斤顶330，伺服千斤顶330包括移动部331和固定部332，移动部331能够相对于固定部332沿水平方向移动，且伺服千斤顶330能够对滑动支撑单元300施加轴力。伺服千斤顶330的具体结构和工作原理属于现有技术，在此不再赘述。
[0064] 移动部331能够相对于固定部332沿水平方向移动，从而可使伺服千斤顶330伸缩，改变滑动支撑单元300的长度，以使滑动支撑单元300的两端始终分别与立柱200和围护墙100抵接，且伺服千斤顶330能够对滑动支撑单元300施加轴力，进而对围护墙100产生支撑力，可通过改变伺服千斤顶330加载力的大小，改变伺服千斤顶330对滑动支撑单元300施加的轴力大小。滑动支撑单元300可根据基坑不同的变形情况调整自身的长度及施加轴力的大小，从而降低围护墙100的变形程度。
[0065] 移动部331与固定部332的其中一个连接于第一单元体310，另一个连接于第二单元体320，第一单元体310与立柱200抵接，第二单元体320与围护墙100抵接。
[0066] 如图2所示，在本实施例中，移动部331连接于第一单元体310，固定部332连接于第二单元体320。在其他实施例中，也可将移动部331连接于第二单元体320，固定部332连接于第一单元体310。
[0067] 伺服千斤顶330设于第一单元体310和第二单元体320之间，从而可通过改变伺服千斤顶330的伸缩使第一单元体310和第二单元体320分别与立柱200和围护墙100抵接，且可通过改变伺服千斤顶330加载力的大小改变第一单元体310和第二单元体320对立柱200和围护墙100施加的轴力的大小。第一单元体310和/或第二单元体320设有容纳仓340，伺服千斤顶330设于容纳仓340内，从而使滑动支撑单元300的结构更紧凑，减少滑动支撑单元300的体积。
[0068] 在本实施例中，第一单元体310和第二单元体320均设有容纳仓340。在其他实施例中，也可仅在第一单元体310或第二单元体320设置容纳仓340。
[0069] 第一单元体310的部分套设于第二单元体320的外侧，或第二单元体320的部分套设于第一单元体310的外侧，从而使滑动支撑单元300的结构更紧凑，减少滑动支撑单元300的体积。同时，也可使滑动支撑单元300在压缩时可被压缩到更短的长度，以适应更广的支撑场景。
[0070] 在本实施例中，第二单元体320的部分套设于第一单元体310的外侧。在其他实施例中，也可将第一单元体310的部分套设于第二单元体320的外侧。
[0071] 立柱200和/或围护墙100在靠近滑动支撑单元300的一侧设有沿竖直方向延伸的导向部420，滑动支撑单元300朝向导向部420的一端设有与导向部420匹配的滑动部410。导向部420和滑动部410相匹配，导向部420沿竖直方向延伸，从而使滑动支撑单元300能够沿竖直方向滑动，滑动支撑单元300能够及时滑动到需要支撑的位置，对围护墙100进行支撑。采用滑动的形式可使滑动支撑单元300的移动更方便，便于滑动支撑单元300更快移动到需要支撑的位置，更便于施工人员进行操作。
[0072] 在本实施例中，立柱200和围护墙100在靠近滑动支撑单元300的一侧均设有沿竖直方向延伸的导向部420，从而使滑动支撑单元300的滑动更流畅。在其他实施例中，也可仅在立柱200或围护墙100靠近滑动支撑单元300的一侧均设置沿竖直方向延伸的导向部420。
[0073] 在本实施例中，导向部420为滑轨421，滑动部410为与滑轨421匹配的滑轮411，滑轮411沿滑轨421滑动，从而实现滑动支撑单元300沿竖直方向延伸，滑轮411和滑轨421结构简单且方便安装，便于施工人员进行操作。在其他实施例中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的导向部420和华滑动部410的具体结构，以使滑动部410能够沿导向部420滑动。
[0074] 基坑支护结构包括支撑梁500，支撑梁500沿水平方向延伸，支撑梁500的两端连接两侧的围护墙100，支撑梁500和立柱200相连接。
[0075] 基坑支护结构还包括钻孔灌注桩600，立柱200的下端插入钻孔灌注桩600，立柱200的下端固定连接于钻孔灌注桩600。
[0076] 基坑支护结构还包括首道支撑梁510，首道支撑梁510沿水平方向延伸，首道支撑梁510的两端连接于两侧的围护墙100，首道支撑梁510设于基坑支护结构的上端，立柱200的上端固定于首道支撑梁510。
[0077] 通过设置支撑梁500用于支撑围护结构，设置钻孔灌注桩600和首道支撑梁510，可将立柱200的两端更牢固地固定，从而当滑动支撑单元300的长度和加载力的大小改变时，滑动支撑单元300与立柱200的抵接更牢固，避免立柱200在受力情况下发生位移，提升基坑支护结构的强度。
[0078] 在本实施例中，立柱200为格构柱210。当滑动支撑单元300的长度变化时，滑动支撑单元300可对立柱200施力使立柱200变形，立柱200变弯产生反向轴力，反向轴力作用于滑动支撑单元300，并传递到围护墙100上，对围护墙100提供反力，从而对围护墙100的变形进行控制。通过选择格构柱210作为立柱200，由于格构柱210具有较强的抗弯性，从而使立柱200可更好地通过变形对围护墙100提供反力，更有利于滑动支撑单元300对基坑变形的控制。在其他实施例中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的立柱200类型。
[0079] 本实施例还提供了一种基坑变形控制方法，其利用上述的基坑支护结构实现，包括如下施工步骤：
[0080] 步骤S1、开挖基坑土层，以使基坑土层内的立柱200部分露出。在基坑挖掘施工过程中，立柱200在基坑开挖前已施工完成，当基坑开挖时需逐步多次挖掘基坑土层，以使立柱200露出并施工支撑梁500。
[0081] 步骤S2、在立柱200漏出于基坑土层的部位和围护墙100之间安装滑动支撑单元300，将滑动支撑单元300滑动到临近开挖面800位置处。
[0082] 步骤S3、判断围护墙100的变形是否在预设范围内；若是，则执行步骤S4；若否，则调节滑动支撑单元300的水平长度和/或伺服千斤顶330的加载力大小，直至围护墙100的变形在预设范围内。
[0083] 其中，预设范围可以根据实际情况，参照现行的深基坑工程相关的国家标准规范和行业标准规范里面约定的计算条款取值确定，其具体过程属于现有技术，在此不再赘述。
[0084] 步骤S4、继续挖掘基坑土层，将滑动支撑单元300滑动到临近开挖面800位置处，重复步骤S3，直至基坑土层开挖到底。
[0085] 在基坑开挖过程中，临近开挖面800位置处支撑较薄弱，通过将支撑滑动单元滑动到临近开挖面800位置处，对围护结构进行支撑，并通过调节滑动支撑单元300的长度和/或伺服千斤顶330加载力的大小，使围护墙100的变形范围在预设范围内，再继续开挖基坑土层直至基坑土层开挖到底，从而可有效控制基坑开挖时的变形，减少基坑开挖时对周边环境的影响。
[0086] 在步骤S3中，调节滑动支撑单元300的水平长度，直至围护墙100的变形在预设范围内的步骤具体包括：
[0087] 若围护墙100向基坑内部变形，则滑动支撑单元300伸长其自身的水平长度和/或增大伺服千斤顶330的加载力；
[0088] 若围护墙100向基坑外部变形，则滑动支撑单元300缩短其自身的水平长度和/或减小伺服千斤顶330的加载力。
[0089] 当围护墙100向基坑内部变形时，说明围护墙100内向外的力过小，此时通过伸长滑动支撑单元300的长度和/或增大伺服千斤顶330的加载力，则可对围护墙100提供更大的向外的力；反之，当围护墙100向基坑外部变形时，说明围护墙100向外的力过小，此时通过缩短滑动支撑单元300的长度和/或减小伺服千斤顶330的加载力，则可对围护墙100提供更小的向外的力。通过对围护墙100施力大小的调整，从而对围护墙100的变形进行控制。
[0090] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
[0091] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
