CN103114599B - 深基坑封闭降水装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于地下水丰富区域基坑开挖施工的深基坑封闭降水装置及其施工方法。该深基坑封闭降水装置，包括基坑，其特征是：所述基坑上表面设置有支护体系，支护体系采用钢板桩支护，支护体系四周设置有止水帷幕体系，止水帷幕体系采用水泥粉喷桩搭接而成，钢板桩之间连接设置有横撑。本发明的有益效果是：能有效解决降水施工对周边环境产生的较大影响，同时提高了工作效率，节约了成本；具有良好的社会效益与经济效益，在地下水丰富的地区基坑开挖施工中有广阔的应用空间，有推广价值。

Description

深基坑封闭降水装置及其施工方法
（一）技术领域
本发明涉及一种深基坑封闭降水装置及其施工方法，特别涉及一种适用于地下水丰富区域基坑开挖施工的深基坑封闭降水装置及其施工方法。
（二）背景技术
深基坑降水施工过程中，经常出现因降水致使周边构（建）筑物出现不均匀沉降现象，目前，还没有一种设备和施工方法可以较好的解决这个问题。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种施工效率高、成本低、工程质量高、有效解决了降水施工对周边环境产生的较大影响的深基坑封闭降水装置及其施工方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种深基坑封闭降水装置，包括基坑，其特征是：所述基坑上表面设置有支护体系，支护体系采用钢板桩支护，支护体系四周设置有止水帷幕体系，止水帷幕体系采用水泥粉喷桩搭接而成，钢板桩之间连接设置有横撑。
所述止水帷幕体系设置于钢板桩以外1～2m处。
所述水泥粉喷桩的桩径选用500mm，水泥粉喷桩搭接长度为桩长的0.01～0.15，且不小于150mm，垂直度偏差≤1/100。
所述钢板桩的垂直度控制在1.5％。
一种深基坑封闭降水的施工方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）、施工准备：根据地质勘察报告对基坑位置地下水位情况、土质等方面进行现场调查，通过掌握的数据，确定基坑支护体系及止水帷幕形式，按照设计要求，对基坑支护体系稳定性、止水帷幕桩身长度及桩径进行计算，确定施工参数；
（2）、测量放线：根据设计图纸，放出基坑边线，根据基坑边线确定支护体系平面位置，同时确定支护体系周边止水帷幕平面布置；
（3）、安装基坑钢板桩支护体系；
（4）、安装水泥粉喷桩止水帷幕：根据坑底渗透变形及基坑周边地面沉降两个方面确定止水帷幕桩体深度；
（5）、沟槽开挖：沟槽分步开挖，每完成一步同时进行支护体系围檩焊接加固及坑内辅助排水；
（6）、构筑物施工、回填及钢板桩回收：地下构筑物施工完成后，自基坑底分层回填夯实，回填至横撑位置时，拆除横撑继续回填，直至回填至设计标高。
本发明的有益效果是：止水帷幕结合基坑支护系统降水施工加大了地下水渗流的距径，改变了基坑周边地下水向坑内渗流的路径，截住坡面及基底的渗水，稳定土体，防止水土流失，克服流沙现象，将基坑周边的地层因降水形成的附加沉降控制在一定程度，从而减小了基坑降水对周边环境的影响；在保证基坑安全及有效的达到降水效果的条件下，确保了成本最小化；符合《建筑业10项新技术》绿色施工技术中基坑施工封闭降水技术的要求，取得了良好的环保效益；与传统工艺相比，具有良好的社会效益和经济效益，在市政工程深基坑施工中有极大地推广价值。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的平面结构示意图；
附图2为本发明的断面结构示意图；
图中，1基坑，2钢板桩，3水泥粉喷桩，4横撑。
（五）具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括基坑1，基坑1上表面设置有支护体系，支护体系采用钢板桩2支护，支护体系四周设置有止水帷幕体系，止水帷幕体系采用水泥粉喷桩3搭接而成，钢板桩2之间连接设置有横撑4。止水帷幕体系设置于钢板桩2以外1～2m处。水泥粉喷桩3的桩径选用500mm，水泥粉喷桩3搭接长度为桩长的0.01～0.15，且不小于150mm，垂直度偏差≤1/100。钢板桩2的垂直度控制在1.5％。
一种深基坑封闭降水的施工方法，包括以下步骤：
（1）、施工准备：根据地质勘察报告对基坑位置地下水位情况、土质等方面进行现场调查，通过掌握的数据，确定基坑支护体系及止水帷幕形式等。按照设计要求，对基坑支护体系稳定性、止水帷幕桩身长度及桩径进行计算，确定施工参数。对于地下水丰富，水位较浅，且存在流沙现象的地区，基坑支护体系一般选用工字型钢板桩。封闭降水施工采用悬挂式止水帷幕；
（2）、测量放线：根据设计图纸，放出基坑边线，根据基坑边线确定支护体系平面位置，同时确定支护体系周边止水帷幕平面布置，止水帷幕设置在钢板桩以外1～2米处，沿钢板桩四周布置。
（3）、安装基坑钢板桩支护体系：根据计算数据，将钢板桩根据放线位置进行密排布置。选用液压履带式振动式打桩机打拔钢板桩，打桩过程中控制好桩的垂直度及打桩速度，防止打桩过程中造成倾斜现象。进桩时把桩卸到打拔机附近6米范围之内，打拔机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空。钢板桩采用振动下沉，开始沉桩时采用自重下沉，待桩身有足够稳定后再采用振动下沉，后续钢板桩打入之前应将前一根板桩与前面的桩用钢筋临时焊接；
（4）、安装水泥粉喷桩止水帷幕：根据坑底渗透变形及基坑周边地面沉降两个方面确定止水帷幕桩体深度。首先根据打桩位置标高核准旋喷桩钻杆长度并做好标记，然后将旋喷桩机安放在定位孔位上，同时保证钻到规范要求的垂直度，桩机就位后，必须作水平校正，使钻机垂直对准孔位，并固定好桩机，垂直度偏差小于1/100。喷射注浆作业时，将注浆管达到规定的标高后，进行地下试喷，一切正常后即自下而上进行喷射作业，调整空压机、高压浆泵，使其压力达到设计要求后根据设计要求的提升速度提升旋转喷浆，至桩顶标高；
（5）、沟槽开挖：沟槽分步开挖，每完成一步同时进行支护体系围檩焊接加固及坑内辅助排水。同时采取潜水泵抽取或引渗基坑开挖范围内的现存地下水；
（6）、构筑物施工、回填及钢板桩回收：地下构筑物施工完成后，自基坑底分层回填夯实，回填至横撑位置时，拆除横撑继续回填，直至回填至设计标高。钢板桩拔出后留下的空隙用黄砂回填密实。
采用本发明的深基坑封闭降水装置及其施工方法，采用水泥粉喷桩止水帷幕+基坑底封底的截水措施结合基坑钢板桩支护系统，阻截基坑侧壁及基坑地面的地下水流入基坑。同时采取降水措施抽取或引渗基坑开挖范围内的现存地下水的降水方法，将基坑周边的地层因降水形成的附加沉降控制在一定程度，从而减小基坑降水对周边环境的影响。
采用本发明的深基坑封闭降水的施工方法，具体施工步骤如下：施工准备→测量放线→基坑钢板桩支护体系→水泥粉喷桩止水帷幕→沟槽开挖→构筑物施工、回填及钢板桩回收。
采用本发明的深基坑封闭降水装置及其施工方法，宜在地下水丰富、土质为流沙、或周边存有构（建）筑物区域的深基坑施工中采用。
采用本发明的深基坑封闭降水装置及其施工方法，在济南高新区7号路道路排水工程、济南第二垃圾处理厂110kV发电并网工程等过程中得到广泛应用，起到了显著降水的效果，并对周边环境没有产生不利影响。

Claims (1)

1.一种深基坑封闭降水装置，包括基坑（1），其特征是：所述基坑（1）上表面设置有支护体系，支护体系采用钢板桩（2）支护，支护体系四周设置有止水帷幕体系，止水帷幕体系采用水泥粉喷桩（3）搭接而成，钢板桩（2）之间连接设置有横撑（4）；
其施工方法，包括以下步骤：
（1）、施工准备：根据地质勘察报告对基坑位置地下水位情况、土质方面进行现场调查，通过掌握的数据，确定基坑支护体系及止水帷幕形式，按照设计要求，对基坑支护体系稳定性、止水帷幕桩身长度及桩径进行计算，确定施工参数，对于地下水丰富，水位较浅，且存在流沙现象的地区，基坑支护体系选用工字型钢板桩，封闭降水施工采用悬挂式止水帷幕；
（2）、测量放线：根据设计图纸，放出基坑边线，根据基坑边线确定支护体系平面位置，同时确定支护体系周边止水帷幕平面布置；
（3）、安装基坑钢板桩支护体系：根据计算数据，将钢板桩根据放线位置进行密排布置，选用液压履带式振动式打桩机打拔钢板桩，打桩过程中控制好桩的垂直度及打桩速度，进桩时把桩卸到打拔机附近6米范围之内，打拔机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空，钢板桩采用振动下沉，开始沉桩时采用自重下沉，待桩身有足够稳定后再采用振动下沉，后续钢板桩打入之前应将前一根板桩与前面的桩用钢筋临时焊接；
（4）、安装水泥粉喷桩止水帷幕：根据坑底渗透变形及基坑周边地面沉降两个方面确定止水帷幕桩体深度，首先根据打桩位置标高核准旋喷桩钻杆长度并做好标记，然后将旋喷桩机安放在定位孔位上，同时保证钻到规范要求的垂直度，桩机就位后，作水平校正，使钻机垂直对准孔位，并固定好桩机，垂直度偏差小于1/100，喷射注浆作业时，将注浆管达到规定的标高后，进行地下试喷，一切正常后即自下而上进行喷射作业，调整空压机、高压浆泵，使其压力达到设计要求后根据设计要求的提升速度提升旋转喷浆，至桩顶标高；
（5）、沟槽开挖：沟槽分步开挖，每完成一步同时进行支护体系围檩焊接加固及坑内辅助排水，同时采取潜水泵抽取或引渗基坑开挖范围内的现存地下水；
（6）、构筑物施工、回填及钢板桩回收：地下构筑物施工完成后，自基坑底分层回填夯实，回填至横撑位置时，拆除横撑继续回填，直至回填至设计标高，钢板桩拔出后留下的空隙用黄砂回填密实；
其中，水泥粉喷桩（3）的桩径选用500mm，水泥粉喷桩（3）搭接长度为桩长的0.01～0.15，且不小于150mm，垂直度偏差≤1/100；
止水帷幕体系设置于钢板桩（2）以外1～2m处，钢板桩（2）的垂直度控制在1.5％。
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