CN104947679B - 紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，该方法对有重要建构筑物侧的土体进行搅拌桩加固，加强土体对地墙的顶撑作用。土方开挖过程中，配合土体加固部位，采用半盆式开挖，开挖方向从周边无建构筑物的中隔墙侧向地铁和有需要保护的建构筑物侧推进，地铁和有需要保护的建构筑物侧进行留土护壁；中隔墙侧大面积进行开挖，可加快施工进度；靠地铁或有重要建构筑物侧的留土则分小块限时开挖支撑。如此施工可最大限度的减少坑内支撑完成时间，尽早形成顶撑，减少基坑变形，减小对周边建构筑物的影响。

Description

紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法

技术领域

本发明涉及一种基坑土方开挖方法，具体涉及一种紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法。

背景技术

随着城市的高速发展，地铁、隧道以及其他一些重要建构筑物的建设数量和规模也同步高速发展。与此同时，在城市建设的过程中需要在地铁以及隧道等重要的建构筑物附近进行的施工活动也日益增多。

在地铁以及隧道等重要的建构筑物附近开挖基坑的过程中，基坑的周边环境以及重要建构筑物会因基坑的变形而产生变形，当地铁、隧道或重要建构筑物变形过大时会导致安全隐患。因此在地铁以及隧道等重要的建构筑物附近开挖基坑的过程中，需要严格控制基坑及周边环境的变形。

发明内容

为解决现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述技术效果，本发明所提供的一种紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，基坑区域至少存在一个紧邻于建构筑物的侧边，所述基坑区域的边缘设置有地下连续墙，设置于所述基坑区域内部的中间分隔墙将所述基坑区域分隔成为多个基坑子区域；该方法至少一个所述基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述基坑子区域靠近所述建构筑物侧的土体进行搅拌桩满堂加固；

2)将所述基坑子区域内部靠近所述建构筑物的边缘区域划分为多个保护区块，将所述基坑子区域的剩余部分划分为若干个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述非保护区块；在非保护区块开挖过程中对所述保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的非保护区块内部施工非保护区块支撑结构；

5)按照预定顺序开挖与已开挖的所述非保护区块相邻的所述保护区块；

6)在已开挖的所述保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述保护区块支撑结构连接于所述非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙或中间分隔墙。

本发明的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法的进一步改进在于：所述基坑区域内部包括第一基坑子区域，所述第一基坑子区域的第一侧边邻近地铁隧道，所述第一基坑子区域的第二侧边邻近公路及地下隧道，所述第一基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述第一基坑子区域的第一侧边、第二侧边进行搅拌桩满堂加固；

2)将第一基坑子区域内部靠近第一侧边以及第二侧边的区域划分为多个保护区块，将第一基坑子区域的剩余部分划分为若干个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述第一基坑子区域的非保护区块；在所述第一基坑子区域的非保护区块开挖过程中对所述第一基坑子区域的保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的所述第一基坑子区域的非保护区块内部施工非保护区块支撑结构。

5)按照预定顺序开挖与开挖的所述第一基坑子区域的非保护区块相邻的所述第一基坑子区域的保护区块；

6)在已开挖的所述第一基坑子区域的保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述第一基坑子区域的保护区块支撑结构连接于所述第一基坑子区域的非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙，形成坑内对撑。

本发明的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法的进一步改进在于：按照预定顺序开挖所述第一基坑子区域的非保护区块的过程中，同时开挖两个所述第一基坑子区域的非保护区块。

本发明的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法的进一步改进在于：所述非保护区块的面积大于所述保护区块的面积。

本发明的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法的进一步改进在于：所述基坑区域内部包括第二基坑子区域，所述第二基坑子区域的第一侧边邻近地铁隧道，所述第二基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述第二基坑子区域的第一侧边进行搅拌桩满堂加固；

2)将第二基坑子区域内部靠近第一侧边的区域划分为多个保护区块，将第二基坑子区域的剩余部分划分为多个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述第二基坑子区域内的非保护区块；在所述第二基 坑子区域内的非保护区块开挖过程中对所述第二基坑子区域内的保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的所述第二基坑子区域内的非保护区块内部建造非保护区块支撑结构；

5)按照预定顺序开挖与开挖的所述第二基坑子区域内的非保护区块相邻的所述第二基坑子区域内的保护区块；

6)在已开挖的所述第二基坑子区域内的保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述第二基坑子区域内的保护区块支撑结构连接于所述第二基坑子区域内的非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙或所述中间分隔墙，形成坑内对撑。

对有重要建构筑物侧的土体进行搅拌桩加固，加强土体对地墙的顶撑作用。土方开挖过程中，配合土体加固部位，采用半盆式开挖，开挖方向从周边无建构筑物的中隔墙侧向地铁和有需要保护的建构筑物侧推进，地铁和有需要保护的建构筑物侧进行留土护壁；中隔墙侧大面积进行开挖，可加快施工进度；靠地铁或有重要建构筑物侧的留土则分小块限时开挖支撑。如此施工可最大限度的减少坑内支撑完成时间，尽早形成顶撑，减少基坑变形，减小对周边建构筑物的影响。

附图说明

图1为本发明紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法中的基坑区域的示意图；

图2为本发明中的第一基坑子区域的区块划分的示意图；

图3至图9为本发明中的第一基坑子区域开挖过程的示意图；

图10为本发明中的第二基坑子区域的区块划分的示意图；

图11为本发明中的第二基坑子区域开挖完成后的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用 以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，图1为本发明紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法中的基坑区域的示意图。如图1所示，基坑区域10至少存在一个紧邻于重要的建构筑物的侧边。在本实施例中，重要建构筑物为地铁隧道18和公路以及地下隧道19。具体的本实施例中，基坑区域10的第一侧边紧邻于地铁隧道18，基坑区域10的第二侧边紧邻于公路以及地下隧道19。基坑区域10的边缘设置有地下连续墙20。设置于基坑区域10内部的中间分隔墙30将基坑区域10分隔成7个基坑子区域。7个基坑子区域为：第一基坑子区域11、第二基坑子区域12、第三基坑子区域13、第四基坑子区域14、第五基坑子区域15、第六基坑子区域16以及第七基坑子区域17。在本实施例中，第四基坑子区域14、第五基坑子区域15、第六基坑子区域16以及第七基坑子区域17为靠近于地铁隧道18的小基坑子区域；第一基坑子区域11、第二基坑子区域12以及第三基坑子区域13到地铁隧道18的距离大于第四至第七基坑子区域到地铁隧道18的距离。在基坑区域10的开挖过程中按照预定顺序开挖上述基坑子区域。

在本实施例中，第一基坑子区域11的第一侧边邻近地铁隧道18，其第二侧边邻近公路以及地下隧道19，第一基坑子区域11的开挖过程包括以下步骤：

1)如图1和图2所示，对第一基坑子区域11靠近地铁隧道18的第一侧边以及靠近公路以及地下隧道19的第二侧边进行三轴搅拌桩满堂加固。

2)请参阅图2，图2为本发明中的第一基坑子区域的区块划分的示意图。如图1和图2所示，将第一基坑子区域11内部靠近第一侧边以及第二侧边的区域划分为多个保护区块(保护区块为图3中的1-2d-1、1-2d-2、1-3b、1-4b、1-2c-1、1-2c-2、1-3a、1-4a、1-5a、1-6、1-7、1-5c、1-4c、1-3c、1-5d、1-4d以及1-3d)，将第一基坑子区域11的剩余部分根据机械设备及劳动力需要划分为多个非保护区块(非保护区块为图3中的1-1b、1-2b、1-1a以及1-2a)。在第一基坑子区域11的内部保护区块的面积小于非保护区块的面积。

3)按照预定顺序开挖非保护区块。在开挖的过程中可以大面积开挖的方式 开挖非保护区块。可根据现场机械、劳动力配置情况将所述非保护区块分两个施工段，两个施工段同时施工，各开挖一个非保护区块，同时开挖的两个非保护区块不相邻。这样同时开挖两个不相邻的非保护区块可以在基坑区域内部部署更多的施工设备，从而加快基坑开挖的速度。在非保护区块开挖过程中对所述保护区块进行留土护壁。

4)在已开挖的非保护区块内部施工非保护区块支撑结构22。

5)按照预定顺序限时、快速开挖与开挖的非保护区块相邻的保护区块。

6)在已开挖的保护区块内部建造保护区块支撑结构23，保护区块支撑结构23连接于非保护区块支撑结构22，并且限时将保护区块支撑结构23顶撑于地下连续墙20或中间分隔隔墙30，形成坑内对撑。保护区块内的保护区块支撑结构23必须限时(一般24小时内)施工完成。

保护区块以及非保护区块的具体开挖顺序为：

如图2和图3所示，首先同时开挖非保护区块1-1a以及1-1b，并及时进行1-1a、1-1b的非保护区块支撑结构22的施工。

如图2和图4所示，非保护区块1-1a以及1-1b开挖完成之后同时开挖非保护区块1-2a以及1-2b。并施工非保护区块1-1a以及1-1b内部的非保护区块支撑结构22。

在非保护区块1-1a、1-1b内的非保护区域支撑结构22施工完成、非保护区块1-2a、1-2b开挖的同时，开挖与非保护区块1-1a以及1-1b相邻的保护区块。其具体顺序为：首先同时开挖保护区块1-2c-1以及1-2d-1，开挖完成后施工保护区块支撑结构23；随后同时开挖保护区块1-2c-2以及1-2d-2，并施工保护区块1-2c-2以及1-2d-2内部的保护区块支撑结构23。

如图2和图5所示，保护区块1-2c-2和1-2d-2、非保护区块1-2a和1-2b施工完成后同时开挖保护区块1-3a，1-3b，1-3c，1-3d，并施工上述保护区块内部的施工保护区块支撑结构23。

如图2和图6所示，保护区块1-3a，1-3b，1-3c，1-3d开挖完成后同时开挖保护区块1-4a，1-4b，1-4c，1-4d。并施工上述保护区块内部的施工保护区块支撑结构23。

如图2和图7所示，保护区块1-4a，1-4b，1-4c，1-4d开挖完成后同时开挖保护区块1-5a，1-5c，1-5d。并施工上述保护区块内部的施工保护区块支撑结构23。

如图2和图8所示，保护区块1-5a，1-5c，1-5d开挖完成后同时开挖保护 区块1-6。并施工上述保护区块内部的施工保护区块支撑结构23。

如图2和图9所示，保护区块1-5a，1-5c，1-5d开挖完成后同时开挖保护区块1-7。并施工上述保护区块内部的施工保护区块支撑结构23。

如图1所示，在本实施例中，第二基坑子区域12的第一侧边邻近地铁隧道18，第一基坑子区域11的开挖过程包括以下步骤：

1)如图1和图10所示，对第二基坑子区域12靠近地铁隧道18的第一侧边进行三轴搅拌桩满堂加固。

2)请参阅图10，图10为本发明中的第二基坑子区域的区块划分的示意图。如图1和图10所示，将第二基坑子区域12内部靠近第一侧边的区域划分为多个保护区块(保护区块为图10中的2-5a、2-4a、2-3a、2-4b、2-5b)，将第一基坑子区域11的剩余部分根据机械设备及劳动力需要划分为多个非保护区块(非保护区块为图10中的2-1a、2-1b、2-2a、2-2b、2-2c、2-2d、2-3b、2-3c、2-3d、2-4c、2-4d、2-5c、2-5d)。

3)按照预定顺序开挖非保护区块。在开挖非保护区块的过程中，对保护区块进行留土护壁。在本实施例中第二基坑子区域12的北侧和东侧的地下连续墙20是以后地下室的外墙，因此也需要重点保护。为了保护上述地下连续墙20在开挖非保护区块的过程中对地下连续墙20进行留土护壁。

4)在已开挖的非保护区块内部建造非保护区块支撑结构22。

5)按照预定顺序限时、快速开挖与开挖的非保护区块相邻的保护区块。

6)在已开挖的保护区块内部建造保护区块支撑结构23，保护区块支撑结构23连接于非保护区块支撑结构22，并且限时将保护区块支撑结构23顶撑于或中间分隔隔墙30，形成坑内对撑。保护区块内的保护区块支撑结构23必须限时(一般24小时内)施工完成。

保护区块以及非保护区块的具体开挖顺序为：

如图10和图11所示，首先同时开挖非保护区块2-1a以及2-1b。并在上述非保护区块内部施工非保护区块支撑结构22。

如图10和图11所示，非保护区块2-1a以及2-1b开挖完成之后同时开挖非保护区块2-2a、2-2b、2-2c以及2-2d。并在上述非保护区块内部施工非保护区块支撑结构22。

如图10和图11所示，非保护区块2-2a、2-2b、2-2c以及2-2d开挖完成之后同时开挖非保护区块2-3b、2-3c以及2-3d。并在上述非保护区块内部施工非 保护区块支撑结构22。在上述非保护区块的开挖的同时开挖保护区块2-3a，并在保护区块2-3a内部施工保护区块支撑结构23。

如图10和图11所示，保护区块2-3a、非保护区块2-3b、2-3c以及2-3d开挖完成后同时开挖保护区块2-4a，2-4b以及非保护区块2-4c，2-4d。并在保护区块2-4a，2-4b内部施工保护区块支撑结构23，在非保护区块2-4c，2-4d内部施工非保护区块支撑结构22。

如图10和图11所示，保护区块2-4a，2-4b以及非保护区块2-4c，2-4d开挖完成后同时开挖保护区块2-5a，2-5b以及非保护区块2-5c，2-5d。并在上述保护区块内部施工保护区块支撑结构23，在上述非保护区块内部施工非保护区块支撑结构22。

上述区块开挖完成后即可完成第二基坑子区域的开挖。

本发明的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法的优点在于：对有重要建构筑物侧的土体进行三轴搅拌桩加固，加强土体对地墙的顶撑作用。土方开挖过程中，配合土体加固部位，采用半盆式开挖，开挖方向从周边无建构筑物的中隔墙侧向地铁和有需要保护的建构筑物侧推进，地铁和有需要保护的建构筑物侧进行留土护壁；中隔墙侧大面积进行开挖，可加快施工进度；靠地铁或有重要建构筑物侧的留土则分小块限时开挖支撑。如此施工可最大限度的减少坑内支撑完成时间，尽早形成顶撑，减少基坑变形，减小对周边建构筑物的影响。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，基坑区域至少存在一个紧邻于建构筑物的侧边，所述基坑区域的边缘设置有地下连续墙，设置于所述基坑区域内部的中间分隔墙将所述基坑区域分隔成为多个基坑子区域；其特征在于至少一个所述基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述基坑子区域靠近所述建构筑物侧的土体进行搅拌桩满堂加固；

2)将所述基坑子区域内部靠近所述建构筑物的边缘区域划分为多个保护区块，将所述基坑子区域的剩余部分划分为若干个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述非保护区块；在非保护区块开挖过程中对所述保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的非保护区块内部施工非保护区块支撑结构；

5)按照预定顺序开挖与已开挖的所述非保护区块相邻的所述保护区块；

6)在已开挖的所述保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述保护区块支撑结构连接于所述非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙或中间分隔墙；所述基坑区域内部包括第一基坑子区域，所述第一基坑子区域的第一侧边邻近地铁隧道，所述第一基坑子区域的第二侧边邻近公路及地下隧道，所述第一基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述第一基坑子区域的第一侧边、第二侧边进行搅拌桩满堂加固；

2)将第一基坑子区域内部靠近第一侧边以及第二侧边的区域划分为多个保护区块，将第一基坑子区域的剩余部分划分为若干个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述第一基坑子区域的非保护区块；在所述第一基坑子区域的非保护区块开挖过程中对所述第一基坑子区域的保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的所述第一基坑子区域的非保护区块内部施工非保护区块支撑结构；

5)按照预定顺序开挖与开挖的所述第一基坑子区域的非保护区块相邻的所述第一基坑子区域的保护区块；

6)在已开挖的所述第一基坑子区域的保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述第一基坑子区域的保护区块支撑结构连接于所述第一基坑子区域的非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙，形成坑内对撑；按照预定顺序开挖所述第一基坑子区域的非保护区块的过程中，同时开挖不相邻的两个所述第一基坑子区域的非保护区块。

2.如权利要求1所述的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，其特征在于：所述非保护区块的面积大于所述保护区块的面积。

3.如权利要求1所述的紧邻建构筑物深大基坑的土方开挖方法，其特征在于：所述基坑区域内部包括第二基坑子区域，所述第二基坑子区域的第一侧边邻近地铁隧道，所述第二基坑子区域的开挖过程包括以下步骤：

1)对所述第二基坑子区域的第一侧边进行搅拌桩满堂加固；

2)将第二基坑子区域内部靠近第一侧边的区域划分为多个保护区块，将第二基坑子区域的剩余部分划分为多个非保护区块；

3)按照预定顺序开挖所述第二基坑子区域内的所述非保护区块；在所述第二基坑子区域内的所述非保护区块开挖过程中对所述第二基坑子区域内的所述保护区块进行留土护壁；

4)在已开挖的所述第二基坑子区域内的所述非保护区块内部建造非保护区块支撑结构；

5)按照预定顺序开挖与开挖的所述第二基坑子区域内的所述非保护区块相邻的所述保护区块；

6)在已开挖的所述第二基坑子区域内的所述保护区块内部施工保护区块支撑结构，所述第二基坑子区域内的所述保护区块支撑结构连接于所述第二基坑子区域内的所述非保护区块支撑结构，并将支撑结构顶撑于所述地下连续墙或所述中间分隔墙，形成坑内对撑。