CN103410139B - 基坑狭窄区域回填密实方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑狭窄区域回填密实方法，要解决的技术问题是即达到设计和规范要求的回填材料压实度，又提高了基坑回填效率。本发明的基坑狭窄区域回填密实方法，包括以下步骤：设置灌排水系统，回填材料摊铺，灌水渗透，振动棒振捣。本发明与现有技术相比，插入式振动棒能够深入回填材料深部振捣，回填材料分层厚度可大大增加，分层厚度可达到1.0m～1.5m，施工效率大大提高，通过增加振捣遍数、减小振点间距的方法，有效控制回填质量，具有施工便捷、工期短、效率高、质量容易保证的优点。

Description

基坑狭窄区域回填密实方法

技术领域

本发明涉及一种建筑施工方法，特别是一种对建筑基坑的回填填料并密实的方法。

背景技术

由于城市土地资源紧张，高层房屋建筑迅速崛起，因此建筑基坑也越来越深，设有2～3层地下室的房屋建筑已经司空见惯。受建筑场地的限制，基坑回填作业空间狭窄，限制了大型机械设备的使用，给基坑回填工作带来了前所未有的困难。因此，出现了基坑回填后沉降明显以及室外地坪开裂、空鼓、下陷等大量基坑回填质量问题，严重影响了建筑物周边环境的美观，还造成部分回填区域所埋地下管线的变形甚至被破坏的问题。

现有技术的基坑回填方法通常采用压实或夯实的施工工艺，技术或规范要求分层回填材料、分层压实（或夯实）、分层检测，每层的厚度为0.2m～0.3m，分层厚度过大时，无法达到所要求的压实度，因此，回填效率很低。当基坑深度较大、作业空间狭窄时，很难做到技术上所要求的分层回填材料、分层夯实，回填材料无法达到通常设计要求的94%压实度。由此，深基坑回填的质量问题逐渐引起了建筑工程界的重视，迫切需要对基坑回填材料和施工工艺进行深入研究，以解决基坑回填施工质量问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基坑狭窄区域回填密实方法，要解决的技术问题是即达到设计和规范要求的回填材料压实度，又提高了基坑回填效率。

本发明采用以下技术方案：一种基坑狭窄区域回填密实方法，包括以下步骤：

一、设置灌排水系统，在地面上，沿基坑围护结构外围间隔100m～150m设置储水箱；基坑内，沿基坑地下室外墙的边，间隔100～150m设置集水井，集水井下部连接积水坑，集水井的上部直达地面，所述集水井由纵向钢筋和环形钢）焊接成钢筋笼，在钢筋笼外包覆有第一建筑防护网，第一建筑防护网的规格为每100平方厘米1000-2000目；所述积水坑在基坑开挖过程中形成；将基坑底部原有的、沿基坑地下室外墙的排水明沟改造为排水盲沟，或沿基坑地下室外墙在基坑底部开挖排水明沟，在排水盲沟内用碎石填满，铺设高度高于基坑底部排水明沟上边缘100mm，并将碎石铺满整个基坑底部，碎石的粒径为20～40mm；在碎石上面铺有第二建筑防护网，第二建筑防护网的规格为每100平方厘米1000-2000目，排水盲沟与积水坑连通；所述集水井内设置有水泵，水泵经第一水管连接至地面储水箱，地面储水箱的底部连接有第二水管。

二、回填材料摊铺，在待回填区域的基坑，按第一层松铺高度为1.0～1.5m，将回填材料摊铺在待回填区域，整理平整；所述回填材料采用石粉渣、建筑废弃物再生材料或天然砂土，其最大粒径不大于10mm；

三、灌水渗透，将地面储水箱内的水经第二水管喷洒或喷灌在回填材料表面，待回填材料全被没入灌水水面下，停止喷洒或喷灌，保持不小于30分钟时间；

四、振动棒振捣，将插入式振动棒插入回填材料中，下移速度为0.5～0.8m/分钟，至插入式振动棒端部插入到本层回填材料底面与建筑防护网的接触面，停留30～60秒，拔出振动棒，拔出速度不大于1m/分钟；所述插入式振动棒每次移动的距离为300～500mm，插入式振动棒功率为1.1～1.5kW，振捣不少于2遍；

五、重复步骤二至四进行上一层的回填材料施工，直到基坑回填密实至地面高度；所述上一层的回填材料施工，在步骤四的振动棒振捣，插入式振动棒端部插入到下层回填材料的上表面以下200mm处；

所述水泵一直将基坑底部的地下水抽出；所述步骤三灌水渗透时，当回填材料未被全部没入灌水水面以下，水泵暂停抽出基坑底部的地下水。

本发明的设置灌排水系统前，将基坑底部清理干净。

本发明的回填材料分层摊铺前，在待回填区域的基坑侧壁上画出松铺分层高度线。

本发明的振动棒振捣后，待回填材料表面没有积水，对该层回填材料进行压实度检验。

本发明的集水井的数量与储水箱数量相同，集水井的位置位于距离储水箱近的基坑内。

本发明的积水坑的平面形状为边长0.6～0.8m的正方形，积水坑相对基坑底部深度为1m。

本发明的集水井内径为0.4m。

本发明的沿集水井纵向每隔2m设置有附壁钢筋，附壁钢筋的一端焊接于集水井的钢筋笼上，另一端固定在基坑围护结构上。

本发明的排水盲沟的断面为正方形矩形，断面尺寸0.3m×0.3m。

本发明的第一建筑防护网为两层，二层之间错眼布置；所述第二建筑防护网为二层，二层之间错眼布置，第二建筑防护网沿基坑长度方向铺设，其搭接长度不小于30cm。

本发明与现有技术相比，插入式振动棒能够深入回填材料深部振捣，回填材料分层厚度可大大增加，分层厚度可达到1.0m～1.5m，施工效率大大提高，通过增加振捣遍数、减小振点间距的方法，有效控制回填质量，具有施工便捷、工期短、效率高、质量容易保证的优点。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

图2是本发明方法的基坑平面布置图。

图3是图2的A-A视图。

图4是图2的B-B视图。

图5是本发明方法的集水井构造图。

图6是图5的C-C视图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细说明。图2-图6中的附图标记分别为：基坑围护结构1，地下室外墙2，集水井3，水泵4，插入式振动棒5，地面储水箱6，第一水管7，第二水管8，碎石层9，回填材料10，灌水水面11，积水坑12，排水盲沟13，纵向钢筋14，箍筋15，附壁钢筋16，第一建筑防护网17，第二建筑防护网18。

本发明的基坑狭窄区域回填密实方法的原理是：将天然砂土或石粉渣的回填材料，按照每层厚度为1.0m～1.5m的松铺厚度摊铺到基坑内，加水饱和，用插入式振动棒振捣密实，待回填材料表面无积水，检测每层的压实度。

如图1所示，本发明的基坑狭窄区域回填密实方法，包括以下步骤：

一、清理基底，在基坑回填施工之前，将基坑底部清理干净，排干淤泥和积水，做到无垃圾、无浮土，保证基底处于平整、密实状态。

二、设置灌排水系统，如图2所示，在地面上，沿基坑围护结构1外围间隔100m～150m设置一个储水箱6。

基坑内，沿基坑地下室外墙2的边，间隔100～150m设置一个集水井3，如图3和图4所示，集水井3的数量可以与储水箱6数量相同，集水井3的位置尽可能位于距离储水箱6近的基坑内，集水井3下部连接积水坑12，集水井3的上部直达地面。积水坑12的平面形状为边长0.6～0.8m的正方形，积水坑12相对基坑底部深度为1m。

如图5和图6所示，集水井3由纵向钢筋14和环形钢筋15焊接成钢筋笼，在钢筋笼外包覆有二层第一建筑防护网17，二层之间错眼布置，第一建筑防护网17的规格为每100平方厘米1000-2000目。集水井3内径为0.4m。沿集水井3纵向每隔2m设置有一个附壁钢筋16，附壁钢筋16的一端焊接于集水井3的钢筋笼上，另一端固定在基坑围护结构1上。

积水坑12是在基坑开挖过程中形成的，与排水明沟一起用于基坑施工过程的降排水。基坑开挖完成后、回填前在积水坑12的位置设置竖直的集水井3，与积水坑12一起形成收集地下水、作为基坑回填施工用水的设施。

将基坑底部原有的、沿基坑地下室外墙2的排水明沟改造为排水盲沟13，无排水明沟时，沿基坑地下室外墙2在基坑底部开挖排水明沟。排水盲沟13的断面为正方形矩形，断面尺寸0.3m×0.3m。在排水盲沟13内用碎石填满，铺设高度高于基坑底部排水明沟上边缘100mm，并将碎石铺满整个基坑底部。所用碎石的粒径为20～40mm。在碎石上面铺有二层第二建筑防护网18，用于阻挡回填材料10堵塞排水盲沟13。第二建筑防护网18的规格为每100平方厘米1000-2000目。二层第二建筑防护网18之间尽可能错眼布置，满铺碎石层9上面。第二建筑防护网18沿基坑长度方向铺设，其搭接长度不小于30cm。排水盲沟13与积水坑12连通。

集水井（3）内设置有水泵4，水泵4经第一水管7连接至地面储水箱6。地面储水箱6的底部连接有第二水管8。

由排水盲沟13、积水坑12、集水井3、水泵4、第一水管7、地面储水箱6和第二水管8构成灌排水系统。

设置灌排水系统后，基坑底部的地下水经排水盲沟13收集并被引流到积水坑12和集水井3内，由水泵4经第一水管7抽至地面储水箱6，以备回填材料施工时，经第二水管8向基坑内的回填材料10上洒水。本发明的方法利用基坑内的积水作为回填时的施工灌水的用水，当地面储水箱6存储的基坑积水不能满足施工需要时，可使用再生水或自来水作为施工用水。当地面储水箱6灌满水之后，可将抽出的地下水排入基坑外的排水沟。

三、回填材料摊铺，在待回填区域的基坑侧壁上画出第一层的松铺分层高度线，每层的松铺高度为1.0～1.5m。将回填材料10摊铺在待回填区域，人工整理平整。回填材料10采用石粉渣、建筑废弃物再生材料或天然砂土，其最大粒径不大于10mm。

四、灌水渗透，将地面储水箱6内的水经第二水管8喷洒或喷灌在回填材料10表面，待回填材料10全被没入灌水水面11下，停止喷洒或喷灌，保持不小于30分钟时间，让水充分渗透回填材料10，使回填材料10处于水饱和状态。

五、振动棒振捣，穿着雨鞋的施工人员站在本层回填材料10表面，将插入式振动棒5（振动棒）插入回填材料10中，边振捣边向下移动，下移速度为0.5～0.8m/分钟，至振动棒端部插入到本层回填材料10底面与建筑防护网17的接触面，若本层不是最下层，则振动棒端部插入下层回填材料10的上表面以下200mm处。停留30～60秒，使本层底面与防护网或下层回填材料10的接触面很好衔接。然后拔出振动棒，拔出速度不大于1m/分钟。振动棒每次移动的距离即振捣点中心距为300～500mm，振动棒功率为1.1～1.5kW，振捣遍数不少于2遍。使每层回填材料10被充分振捣，不漏振，保证回填材料10饱和密实。

六、压实度检验，振动棒振捣每层回填材料10后，待回填材料10表面没有积水，即可对该层回填材料10进行压实度检验，压实度检验采用现有技术的灌砂法。压实度用压实系数表示，压实系数是回填材料10压实后实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度之比，以百分率表示。

七、每一层回填材料10压实度检测合格后，重新划定上一层的松铺分层高度线，按上述步骤三至六进行上一层回填材料施工，直到基坑回填密实至地面的高度。

八、回填集水井3，集水井3回填过程与以上所述方法类似，将水泵4从集水井3内收起，用回填材料10将集水井3填满，分层摊铺分层振捣，不同的是，施工人员站在集水井3上部边沿，手持振动棒电缆线进行振捣，施工用水为再生水或自来水，基坑狭窄区域回填密实结束。

在步骤三至步骤七中，水泵4一直经第一水管7将基坑底部的地下水抽至地面储水箱6内，当地面储水箱6灌满水之后，可将抽出的地下水排入基坑外的排水沟。在步骤一清理基底、步骤二设置灌排水系统未完成之前，采用其他水泵将基坑底部的地下水抽出排入基坑外的排水沟。在步骤四灌水渗透时，当回填材料10未被全部没入灌水水面11以下，水泵4可以暂停抽出基坑底部的地下水，以使回填材料10尽快被全部浸入灌水水面11以下。

本发明的方法利用水在回填材料中的润滑作用，减小回填材料颗粒的内摩擦角，通过插入式振动棒的振捣，在水的向下流动、排出的带动下，小颗粒填充到大颗粒间的缝隙间，达到提高压实度的目的。本方法具有操作方便、工期短、效率高、容易保证质量的优点。首先，插入式振动棒能够深入到回填材料中部和底部振捣，回填材料松铺分层厚度可大大增加，松铺分层厚度可达到1.0m～1.5m，远大于现有技术的0.2m～0.3m，施工效率大大提高。其次，可以通过增加振捣遍数、减小振点中心距，有效控制深基坑回填质量。当基坑围护结构与地下室之间的水平距离不大于2m时，采用本发明的方法，不仅可达到设计和规范要求的回填材料压实度，还可以提高基坑回填效率。

实施例，深圳市某房建工程基坑回填，该工程基坑周长240m，回填深度为9.0m，回填面宽度即基坑围护结构与地下室外墙的距离为1.2m。基坑回填设计压实度不小于94%。原计划回填材料采用粘性土，回填工艺采用机械压实或夯实的方法。由于回填区域狭窄，原回填计划无法实施，决定采用本发明的方法。

基坑东、南、西侧回填区域采用石粉渣回填，北侧采用建筑废弃物再生材料，回填材料松铺厚度为1.5m。石粉渣是花岗岩和石灰岩石料生产碎石过程中产生的弃料，由石粉、石屑组成，是地基换填、基坑回填的良好材料。建筑废弃物再生材料（简称再生材料）是由拆除旧建筑（建筑构件）所产生的混凝土块、砖块等建筑废弃物经过粉碎处理后形成的粒径不大于5mm的再生材料。步骤如下：

一、将基坑底部清理干净，排干淤泥和积水，做到无垃圾、无浮土，使基底处于平整、密实状态。

二、设置灌排水系统，在地面上，沿基坑围护结构1外围间隔120m设置一个储水箱6，储水箱是直径1.8m、高度2.0m的聚氯乙烯PVC水箱，共设有2个储水箱。

基坑内，沿基坑地下室外墙2的边，间隔120m设置一个内径为0.4m的集水井3，积水坑12为边长0.8m×0.8m的正方形，积水坑12相对基坑底部深度为1m。

集水井3由Φ16100mm纵向螺纹钢和Φ12300mm的环形螺纹钢焊接成钢筋笼，在钢筋笼外包覆有二层第一建筑防护网17，第一建筑防护网17规格为每100平方厘米2000目，集水井3内径为0.4m。沿集水井3纵向每隔2m设置有一个附壁钢筋16，附壁钢筋16采用外径为Φ20mm的螺纹钢，将附壁钢筋一端焊接在集水井3的钢筋笼上，另一端固定在基坑围护结构1上。

将基坑底部原有的、沿基坑地下室外墙2的排水明沟改造为排水盲沟13，排水盲沟13的断面尺寸为0.3m×0.3m。在排水盲沟13内用碎石填满，铺设高度高于基坑底部排水明沟上边缘100mm，并将碎石铺满整个基坑底部。所用碎石的粒径为20～40mm。在碎石上面加铺二层第二建筑防护网18，第二建筑防护网18的规格为每100平方厘米2000目。二层第二建筑防护网18网错眼布置，沿长度方向铺设，其搭接长度30cm。

每个集水井3内设置一台WQ30-18-5.5S水泵4，扬程18m，功率5.5kW，用电电压380伏，第一水管7采用外径50mm的PVC管，第二水管8采用外径50mm的PVC管。

三、在待回填区域的基坑侧壁上画出第一层的松铺分层高度线1.5m。将石粉渣铺在东、南、西侧回填区域，再生材料铺在北侧回填区域，用人工整平。

四、将地面储水箱6内的水经第二水管8喷洒、喷灌在回填材料10表面，待回填材料10全被没入灌水水面11下，停止喷洒或喷灌，保持30分钟时间。

五、穿着雨鞋的施工人员站在本层回填材料10表面，将振动棒插入回填材料10中，边振捣边向下移动，下移速度为0.5～0.8m/分钟，至振动棒端部插入到本层回填材料10底面与建筑防护网17的接触面，停留30～60秒，然后拔出插入式振动棒5，拔出速度不大于1m/分钟。振动棒每次移动的距离即振捣点中心距为300～500mm，振动棒功率为1.1kW，振捣遍数2遍。

六、压实度检验，振动棒振捣完成后，待回填材料10表面没有积水，对该层回填材料10进行压实度检验。

七、第一层回填材料10压实度检测合格后，立刻划定上一层的松铺分层高度线1.5m，再次将石粉渣铺在东、南、西侧回填区域，再生材料铺在北侧回填区域，将地面储水箱6内的水经第二水管8喷洒或喷灌在回填材料10表面，待回填材料10全被没入灌水水面11下，停止喷洒或喷灌，保持30分钟时间，施工人员操作插入式振动棒5端部，插入回填材料10中，边振捣边向下移动，下移速度为0.5～0.8m/分钟，至插入下层回填材料10的上表面以下200mm处，停留30～60秒，然后拔出插入式振动棒5，拔出速度不大于1m/分钟。插入式振动棒5每次移动的距离即振捣点中心距为300～400mm，振捣遍数2遍。振动棒振捣完成后，待回填材料10表面没有积水，对该层回填材料10进行压实度检验。总共松铺7层，基坑回填密实至地面的高度。

八、基坑其它部位回填全部结束后回填集水井3，集水井3回填过程与以上所述方法类似，将水泵4从集水井3内收起，用石粉渣回填将集水井3填满，分层摊铺分层振捣，操作工人站在集水井3上部边沿，手持振动棒电缆线进行振捣，施工用水为再生水或自来水，基坑回填结束。

经压实度检验，石粉渣和再生材料回填区域的压实度均达到了94%以上，再生材料回填区域的最大压实度达到了97%。回填施工工期为15天，比原设计计划的工期30天节约了50%。

Claims (10)

1.一种基坑狭窄区域回填密实方法，包括以下步骤：

一、设置灌排水系统，在地面上，沿基坑围护结构(1)外围间隔100m～150m设置储水箱(6)；基坑内，沿基坑地下室外墙(2)的边，间隔100～150m设置集水井(3)，集水井(3)下部连接积水坑(12)，集水井(3)的上部直达地面，所述集水井(3)由纵向钢筋(14)和环形钢(15)焊接成钢筋笼，在钢筋笼外包覆有第一建筑防护网(17)，第一建筑防护网(17)的规格为每100平方厘米1000-2000目；所述积水坑(12)在基坑开挖过程中形成；将基坑底部原有的、沿基坑地下室外墙(2)的排水明沟改造为排水盲沟(13)，或沿基坑地下室外墙(2)在基坑底部开挖排水明沟，在排水盲沟(13)内用碎石填满，铺设高度高于基坑底部排水明沟上边缘100mm，并将碎石铺满整个基坑底部，碎石的粒径为20～40mm；在碎石上面铺有第二建筑防护网(18)，第二建筑防护网(18)的规格为每100平方厘米1000-2000目，排水盲沟(13)与积水坑(12)连通；所述集水井(3)内设置有水泵(4)，水泵(4)经第一水管(7)连接至地面储水箱(6)，地面储水箱(6)的底部连接有第二水管(8)；

二、回填材料摊铺，在待回填区域的基坑，按第一层松铺高度为1.0～1.5m，将回填材料(10)摊铺在待回填区域，整理平整；所述回填材料(10)采用石粉渣、建筑废弃物再生材料或天然砂土，其最大粒径不大于10mm；

三、灌水渗透，将地面储水箱(6)内的水经第二水管(8)喷洒或喷灌在回填材料(10)表面，待回填材料(10)全被没入灌水水面(11)下，停止喷洒或喷灌，保持不小于30分钟时间；

四、振动棒振捣，将插入式振动棒(5)插入回填材料(10)中，下移速度为0.5～0.8m/分钟，至插入式振动棒(5)端部插入到本层回填材料(10)底面与建筑防护网(17)的接触面，停留30～60秒，拔出振动棒，拔出速度不大于1m/分钟；所述插入式振动棒(5)每次移动的距离为300～500mm，插入式振动棒(5)功率为1.1～1.5kW，振捣不少于2遍；

五、重复步骤二至四进行上一层的回填材料施工，直到基坑回填密实至地面高度；所述上一层的回填材料施工，在步骤四的振动棒振捣，插入式振动棒(5)端部插入到下层回填材料(10)的上表面以下200mm处；

所述水泵(4)一直将基坑底部的地下水抽出；所述步骤三灌水渗透时，当回填材料(10)未被全部没入灌水水面(11)以下，水泵(4)暂停抽出基坑底部的地下水。

2.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述设置灌排水系统前，将基坑底部清理干净。

3.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述回填材料分层摊铺前，在待回填区域的基坑侧壁上画出松铺分层高度线。

4.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述振动棒振捣后，待回填材料(10)表面没有积水，对该层回填材料(10)进行压实度检验。

5.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述集水井(3)的数量与储水箱(6)数量相同，集水井(3)的位置位于距离储水箱(6)近的基坑内。

6.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述积水坑(12)的平面形状为边长0.6～0.8m的正方形，积水坑(12)相对基坑底部深度为1m。

7.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述集水井(3)内径为0.4m。

8.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述集水井(3)沿其纵向每隔2m设置有附壁钢筋(16)，附壁钢筋(16)的一端焊接于集水井(3)的钢筋笼上，另一端固定在基坑围护结构(1)上。

9.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述排水盲沟(13)的断面为正方形，断面尺寸0.3m×0.3m。

10.根据权利要求1所述的基坑狭窄区域回填密实方法，其特征在于：所述第一建筑防护网(17)为二层，二层之间错眼布置；所述第二建筑防护网(18)为二层，二层之间错眼布置，第二建筑防护网(18)沿基坑长度方向铺设，其搭接长度不小于30cm。