CN103469799B - 寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法 - Google Patents

Abstract

一种寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，步骤一、在大基坑降水完成且大基坑开挖完成以后，用白灰在大基坑的坑底撒出电梯基坑的开挖边线；步骤二、根据开挖边线开挖出电梯基坑；步骤三、在开挖边线的外侧开挖出明沟，在电梯基坑的坑底开挖出一至两个降水井，开挖出连通明沟与降水井用的导流槽；步骤四、进行二次降水；步骤五、在明沟的外侧搭设暖棚支架，在暖棚支架上铺设彩布条或帆布；步骤六、在电梯基坑的坑底安放热源；步骤七、在电梯基坑中浇筑混凝土垫层。本工法确保了红泥岩电梯基坑开挖及后续混凝土工程在干燥无水和正温的条件下顺利施工，具有构造简单、投入少、可降低工程造价、可提高施工工期的优点。

Description

寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法

技术领域

本发明涉及一种电梯基坑的施工方法。

背景技术

红泥岩，学名强风化砂岩，为半成岩，桔红色，矿物成份以石英、长石等为主，泥质胶结，岩体呈巨厚层状结构，岩石呈碎屑结构，块状构造，微裂隙及风化裂隙较发育，遇水易软化，承载力降低，是中国西北地区常见到的一种地质情况。

红泥岩电梯基坑的开挖必须在干燥无水的环境下进行，但在兰州地区，由于冬季天气寒冷，同时又位于黄河之滨，地下水位较高，所以进行电梯基坑开挖和混凝土施工的难度相当大。

在上述地质条件下，电梯基坑的传统施工工艺有以下几种：1、在斜坡形式的侧壁上直接悬挂10mm×10mm钢板网，喷射C10细石混凝土，这种方法由于无止水和保温措施，所以红泥岩容易遇水软化，同时混凝土容易脱落，一般无法成型；2、在斜坡形式的侧壁上铺设彩条布，然后悬挂10mm×10mm钢板网，喷射C10细石混凝土，这种方法由于彩条布表面光滑，且无止水和保温措施，所以混凝土容易脱落，一般无法成型；3、用红砖砌筑阶梯型斜坡，这种方法可以将地下水隔离在砌体和土层之间，但这种方法一是砌体投入量大，二是止水效果差，砌体容易因受水浸泡而导致强度下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，要解决传统的开挖工法效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，其特征在于施工步骤如下：步骤一、在大基坑降水完成且大基坑开挖完成以后，根据放样图、用白灰在大基坑的坑底撒出电梯基坑的开挖边线；步骤二、根据开挖边线开挖出电梯基坑；步骤三、在开挖边线的外侧开挖出明沟，在明沟内铺设塑料薄膜，在塑料薄膜上填放卵石滤水层，在电梯基坑的坑底开挖出一至两个降水井，开挖出连通明沟与降水井用的导流槽，使明沟中的水通过导流槽自流入降水井中；步骤四、进行二次降水，即利用污水泵将降水井中的水抽走；步骤五、在明沟的外侧搭设暖棚支架，在暖棚支架上铺设彩布条或帆布，暖棚支架、彩布条或帆布围成了暖棚，暖棚上预留有通气孔；步骤六、在电梯基坑的坑底安放热源，通过热源加热暖棚内部，使暖棚内部的温度不低于5℃；步骤七、在电梯基坑中浇筑混凝土垫层。

所述步骤二中，开挖电梯基坑的具体过程可以是，先使用机械开挖，开挖到距电梯基坑坑底400mm～600mm时为止，然后再采用人工开挖。

所述步骤三中，可在开挖边线外侧500mm～1000mm处开挖明沟。

所述步骤三中，明沟的宽度可为250mm～350mm，明沟的深度可为350mm～450mm，明沟向导流槽处可找坡0.5～1%。

所述步骤三中，卵石滤水层可采用的是直径10mm～40mm的卵石。

所述步骤三中，降水井的直径可为300mm～400mm。

所述步骤三中，降水井中设置的过滤器的长度可不小于1m，过滤器孔隙率可在30%以上。

所述步骤三中，过滤器中的滤网可采用金属网或尼龙网，滤网上的网孔数可为30～80目，滤网与降水井中的壁管之间垫筋，高度不小于6mm。

所述步骤三中，导流槽的宽度可为150mm～250mm，导流槽的深度可为150mm～250mm。

所述步骤五中，可在明沟外侧1000mm～1500mm处搭设暖棚支架。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是一种可在严寒环境和红泥岩土质的条件下顺利开挖的施工方法，是一种采取了“二次降水法+暖棚法”相结合的方法，可以使红泥岩土质电梯基坑开挖及后续混凝土工程一直处在干燥无水的环境中，确保了红泥岩土质电梯基坑开挖顺利。

本发明确保了红泥岩电梯基坑开挖及后续混凝土工程在干燥无水和正温的条件下顺利施工，具有构造简单、投入少、可降低工程造价、可提高施工工期的优点，具有良好的社会效益和经济效益。

所述“二次降水法”是指，在地下水丰富的深基坑施工中，由于开挖后因各种原因或多或少存在部分明水，仅靠井点降水会有作业面施工困难的问题，所以针对这种情况，利用水往下流的特性，采用明沟导流明排（“导”和“排”相结合）的二次降水方法，来成功的实现电梯基坑的排水。

所述“暖棚法”是指，在电梯基坑周围搭起暖棚，棚内设置热源（如炉子等），以保证棚内温度达到正温以上，确保在有水潮湿环境下的构件不受冻，有利于施工，暖棚法保温的优点是搭设方便，易于移设，且使用材料和设备比较常见，方便可靠，适用于中小型混凝土构件的保温，以及在负温下施工作业。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明步骤一和步骤二的示意图。

图2是本发明步骤三中开挖明沟的示意图。

图3是本发明步骤三中铺设塑料薄膜的示意图。

图4是本发明步骤三中填放卵石滤水层的示意图。

图5是本发明步骤三中开挖降水井的示意图。

图6是本发明步骤三中开挖导流槽的示意图。

图7是本发明步骤五中搭设暖棚支架的示意图。

图8是本发明步骤五中铺设彩布条或帆布的示意图。

图9是本发明步骤六的示意图。

图10是本发明步骤七的示意图。

附图标记：1－开挖边线、2－明沟、3－塑料薄膜、4－卵石滤水层、5－降水井、6－导流槽、7－暖棚支架、8－彩布条或帆布、9－热源、10－混凝土垫层。

具体实施方式

实施例参见图1-10所示，这种寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，其施工步骤如下。

参见图1，步骤一、在大基坑降水完成（即第一次降水）且大基坑开挖完成以后，根据放样图、用白灰在大基坑的坑底撒出电梯基坑的开挖边线1（利用计算机CAD技术根据设计要求和相关规范进行放样）。

步骤二、根据开挖边线1开挖出电梯基坑。本实施例中，开挖电梯基坑的具体过程是，先使用机械开挖，开挖到距电梯基坑坑底400mm～600mm时为止，然后再采用人工开挖。

步骤三、参见图2，在开挖边线1的外侧开挖出明沟2。本实施例中，在开挖边线1外侧500mm～1000mm处开挖明沟2，明沟2的宽度为250mm～350mm，明沟2的深度为350mm～450mm，明沟向导流槽处找坡0.5～1%。

参见图3，在明沟内铺设塑料薄膜3，以避免地下水浸湿明沟沟底，塑料薄膜接头处搭接不少于200mm。

参见图4，在塑料薄膜3上填放卵石滤水层4。本实施例中，卵石滤水层4采用的是直径10mm～40mm的卵石。

参见图5，在电梯基坑的坑底开挖出一至两个降水井5，由于为残留水，水流量不大，坑底布置最多两个降水井即可满足要求。本实施例中，降水井5的直径为300mm～400mm，降水井5中设置的过滤器的长度不小于1m，过滤器孔隙率在30%以上，过滤器中的滤网采用金属网或尼龙网，滤网上的网孔数为30～80目滤网与降水井5中的壁管之间垫筋，高度不小于6mm。

参见图6，开挖出连通明沟2与降水井5用的导流槽6（设置在电梯基坑边坡中部），使明沟2中的水通过导流槽6自流入降水井5中。本实施例中，导流槽6的宽度为150mm～250mm，导流槽6的深度为150mm～250mm。

上述步骤三可以将电梯基坑边残余的明水引至电梯基坑内的降水井5中。

步骤四、进行二次降水，即利用泵将降水井5中的水抽走。

步骤五、参见图7，在明沟2的外侧1000mm～1500mm处搭设暖棚支架7；参见图8，在暖棚支架7上铺设彩布条或帆布8，暖棚支架7、彩布条或帆布8围成了暖棚（在基坑外部形成一个封闭空间），暖棚上预留有通气孔。暖棚支架7采用脚手管或木杆搭设而成，高度2100mm左右，本实施例中，采用φ48×3.5mm脚手管搭设。脚手管间距1500mm，步距1500mm，搭设高度2700mm,在暖棚支架外侧每隔3000mm搭设一斜撑，确保暖棚支架的稳定性。

参见图9，步骤六、在电梯基坑的坑底安放热源9，通过热源9加热暖棚内部（炉子数量和煤炭消耗量根据室外气温和暖棚空间大小通过热工计算确定），使暖棚内部的温度不低于5℃，为电梯基坑创造一个正温干燥的环境，确保电梯基坑中的混凝土施工顺利进行。本实施例中，热源9为无烟煤炉，无烟煤炉使用废旧汽油桶制作。

参见图10，步骤七、在电梯基坑中浇筑混凝土垫层。

完成上述步骤以后，就可以进行防水等其它工序了。

Claims (2)

1.一种寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，其特征在于施工步骤如下：

步骤一、在大基坑降水完成且大基坑开挖完成以后，根据放样图、用白灰在大基坑的坑底撒出电梯基坑的开挖边线（1）；

步骤二、根据开挖边线（1）开挖出电梯基坑；

步骤三、在开挖边线（1）的外侧开挖出明沟（2），在明沟内铺设塑料薄膜（3），在塑料薄膜（3）上填放卵石滤水层（4），在电梯基坑的坑底开挖出一至两个降水井（5），开挖出连通明沟（2）与降水井（5）用的导流槽（6），使明沟（2）中的水通过导流槽（6）自流入降水井（5）中；

步骤四、进行二次降水，即利用泵将降水井（5）中的水抽走；

步骤五、在明沟（2）的外侧搭设暖棚支架（7），在暖棚支架（7）上铺设彩布条或帆布（8），暖棚支架（7）、彩布条或帆布（8）围成了暖棚，暖棚上预留有通气孔；

步骤六、在电梯基坑的坑底安放热源（9），通过热源（9）加热暖棚内部，使暖棚内部的温度不低于5℃；

步骤七、在电梯基坑中浇筑混凝土垫层；

所述步骤二中，开挖电梯基坑的具体过程是，先使用机械开挖，开挖到距电梯基坑坑底400mm～600mm时为止，然后再采用人工开挖；

所述步骤三中，在开挖边线（1）外侧500mm～1000mm处开挖明沟（2）；

所述步骤三中，明沟（2）的宽度为250mm～350mm，明沟（2）的深度为350mm～450mm，明沟向导流槽处找坡0.5～1%；

所述步骤三中，卵石滤水层（4）采用的是直径10mm～40mm的卵石；

所述步骤三中，降水井（5）的直径为300mm～400mm；

所述步骤三中，降水井（5）中设置的过滤器的长度不小于1m，过滤器孔隙率在30%以上；

所述步骤三中，导流槽（6）的宽度为150mm～250mm，导流槽（6）的深度为150mm～250mm；

所述步骤五中，在明沟（2）外侧1000mm～1500mm处搭设暖棚支架（7）。

2.根据权利要求1所述的寒冷地区地下水位以下红泥岩土质电梯基坑的开挖工法，其特征在于：所述步骤三中，过滤器中的滤网采用金属网或尼龙网，滤网上的网孔数为30～80目，滤网与降水井（5）中的壁管之间垫筋，高度不小于6mm。