CN105421464B - 小型基坑土方开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型基坑土方开挖方法，包括：从中间向两边开挖第一层土方，同时设置基坑支撑；当所述第一层土方开挖出挖机工作面后，自中间位置向下开挖第二层土方，直至开挖出第二层土方的挖机工作面，同时设置基坑支撑；所述第一层土方开挖完成后，拆除所述第二层土方的挖机工作面的基坑支撑，通过所述第二层土方的挖机工作面开挖所述第二层土方，同时设置基坑支撑；重复上述步骤直至基坑开挖完成。本发明解决了小型基坑过程在开挖中因支护结构而使得土方挖机工作空间变得窄小等问题，并进一步提高了挖土效率。

Description

小型基坑土方开挖方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种小型基坑土方开挖方法。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。现有的基坑在开挖过程中，一般都是采用分层开挖，每层开挖后施工该层的支护结构，当基坑比较狭小时，在该层挖掘下一层土方时，因该层的支护结构的存在，使得土方挖机的工作空间变得窄小。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种小型基坑土方开挖方法，以解决小型基坑过程在开挖中因支护结构而使得土方挖机工作空间变得窄小等问题。

为实现上述目的，一种小型基坑土方开挖方法，包括：从中间向两边开挖第一层土方，同时设置基坑支撑；当所述第一层土方开挖出挖机工作面后，自中间位置向下开挖第二层土方，直至开挖出第二层土方的挖机工作面，同时设置基坑支撑；所述第一层土方开挖完成后，拆除所述第二层土方的挖机工作面的基坑支撑，通过所述第二层土方的挖机工作面开挖所述第二层土方，同时设置基坑支撑；重复上述步骤直至基坑开挖完成。

本发明小型基坑土方开挖方法的进一步改进在于，从中间向两边开挖第一层土方之前，还包括：沿基坑四周施工地下连续墙；在基坑开挖面开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑的区域的土方；施工所述首道钢筋混凝土支撑并养护。

本发明小型基坑土方开挖方法的进一步改进在于，每一层的基坑支撑并排顶撑于所述地下连续墙。

本发明小型基坑土方开挖方法的进一步改进在于，相对两侧的所述地下连续墙安装牛腿，所述基坑支撑的两端搁置于所述牛腿上。

本发明小型基坑土方开挖方法的进一步改进在于，每一层的基坑支撑为钢支撑。

本发明小型基坑土方开挖方法的进一步改进在于，自中间位置向下开挖第二层土方的同时，继续向两边开挖所述第一层土方，并设置基坑支撑。

本发明的有益效果在于：

1)采用从中间向两边开挖，增加工作面以便增加土方挖机投入量，提高了挖土效率；

2)每一层土方从中间向两边开挖有土方挖机工作面后，首先开挖下一层土方挖机工作面，然后再继续所述上一层土方的开挖；由于土方开挖的同时就要设置支撑，如果等到上一层土方完全开挖完成后才向下开挖下一层土方，挖掘机会受到上一层已支设的基坑支撑的干扰，尤其对于小型基坑来说，基坑支撑之间的间距较小，该种干扰就会愈加严重；因此，本发明解决了小型基坑过程在开挖中因支护结构而使得土方挖机工作空间变得窄小等问题。

附图说明

图1为本发明小型基坑土方开挖方法的流程示意图。

图2为本发明开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑的区域的土方的状态示意图。

图3为本发明第一层土方开挖出挖机工作面后的状态示意图。

图4为本发明开挖第二层土方挖机工作面的状态示意图。

图5为本发明开挖完成第一层土方的状态示意图。

图6为本发明开挖第三层土方挖机工作面的状态示意图。

图7为本发明开挖第三层土方的状态示意图。

图8为本发明完成基坑开挖后的状态示意图。

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。

请参照图1、图3和图4，图1为本发明小型基坑土方开挖方法的流程示意图，图3为本发明第一层土方开挖出挖机工作面后的状态示意图，图4为本发明开挖第二层土方挖机工作面的状态示意图。需要说明的是，基坑在水平面上具有长和宽两个参数，本实施例将其中较大的参数定义成横向，较小的参数定义成纵向，以下需要引用到的图2至图8皆为横向的截面示意图。

如图1、图3和图4所示，本发明提供了一种小型基坑土方开挖方法，包括：

步骤S1，从中间向两边开挖第一层土方3，同时设置基坑支撑4；

步骤S2，当所述第一层土方3开挖出挖机工作面后，自中间位置向下开挖第二层土方3，直至开挖出第二层土方3的挖机工作面，同时设置基坑支撑4；

步骤S3，所述第一层土方开挖完成后，拆除所述第二层土方3的挖机工作面的基坑支撑4，通过所述第二层土方3的挖机工作面开挖所述第二层土方3，同时设置基坑支撑4；

步骤S4，重复上述步骤直至基坑开挖完成。

以下对上述各个步骤进行详细说明。

执行步骤S1之前，请参考图2，本发明小型基坑土方开挖方法还包括：沿基坑四周施工地下连续墙1；在基坑开挖面开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑2的区域的土方；施工首道钢筋混凝土支撑2并养护。优选的，地下连续墙1为钢筋混凝土结构，且在施工完地下连续墙1之后进行混凝土养护，使其达到设计要求强度，其中设计要求强度根据地下连续墙1在基坑施工过程中的最大受力确定，通常情况下不低于C20。地下连续墙1施工完成后，如图2所示，在基坑开挖面开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑2的区域的土方，该区域的土方可以是土方挖机5从中间向两边开挖，也可以是从一边向另一边开挖。在该区域的土方开挖完成后，施工首道钢筋混凝土支撑2。在施工完首道钢筋混凝土支撑2之后进行混凝土养护，使其达到设计要求强度，其中设计要求强度根据首道钢筋混凝土支撑2在基坑施工过程中的最大受力确定，通常情况下不低于C20。进一步的，首道钢筋混凝土支撑2与地下连续墙1通过钢筋连接。

首道钢筋混凝土支撑2施工完成后，执行步骤S1，从中间向两边开挖第一层土方3，同时设置基坑支撑4。本发明小型基坑整体采用分层开挖土方3的方法，根据基坑设计深度H，即基坑需要开挖的深度为H，将基坑由上而下划分成n层，设定每层高度为h，其中n为正整数，即每层土方的高度为h，优选的，h为3m～4m；当然，根据实际需要，最后一层(即第n层)的土方5高度也可以小于h。针对第1层到第n层，采用分层开挖土方3，每一层土方3从中间向两边开挖，如图2所示，开挖第一层土方3时，从中间向两边开挖，开挖过程中纵向安装对应层的基坑支撑4，基坑支撑4的两端连接于地下连续墙。较优地，每一层的基坑支撑4并排安装，且基坑支撑4的两端顶撑于地下连续墙1。基坑支撑4与地下连续墙1之间可以通过牛腿连接，在纵向上的相对两侧的地下连续墙1安装所述牛腿，基坑支撑4的两端分别对应搁置于相对两侧的地下连续墙1上的所述牛腿上。进一步地，基坑支撑4为钢支撑。

当所述第一层土方3开挖出挖机工作面后，执行步骤S2，自中间位置向下开挖第二层土方3，直至开挖出第二层土方3的挖机工作面，同时设置基坑支撑4。请参考图4，第一层土方3从中间向两边开挖有供土方挖机5足够工作的挖机工作面后，土方挖机5在第一层土方3的挖机工作面上自中间位置向下开挖第二层土方3，如图5所示，直至开挖出第二层土方3的挖机工作面。进一步地，开挖第二层土方的挖机工作面时，在第二层土方的挖机工作面上安装对应的基坑支撑4。较优地，自中间位置向下开挖第二层土方3的同时，继续向两边开挖第一层土方3，并设置基坑支撑4，以提高施工效率。当然，也可以在第二层土方3的挖机工作面挖好后，才继续开挖第一层土方3，直至开挖完成第一层土方3，同时设置基坑支撑4。

第一层土方3开挖完毕后，执行步骤S3，拆除第二层土方3的挖机工作面的基坑支撑4，通过第二层土方3的挖机工作面开挖所述第二层土方3，同时设置基坑支撑4。针对接下来的第2层到第n层，重复上述步骤，直至基坑开挖完毕，需要说明的是，对于第n层土方3，土方挖机5只需在第n层土方3的挖机工作面上从中间向两边开挖土方3即可，并不需要继续向下挖掘土方挖机工作面。

接下来，以一个完整的实施例进行说明，在该实施例中，基坑由上而下划分成3层，请参考图2至图8，本发明可按以下过程实施：

首先，沿基坑四周施工地下连续墙1，在施工完地下连续墙1之后进行混凝土养护，使其达到设计要求强度；

接着，如图2所示，开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑2的区域的土方；

然后，如图3所示，施工首道钢筋混凝土支撑2并养护，首道钢筋混凝土支撑2通过钢筋连接于地下连续墙1，在施工完首道钢筋混凝土支撑2之后进行混凝土养护，使其达到设计要求强度；

接着，如图3所示，从中间向两边开挖第一层土方3，同时设置基坑支撑4，基坑支撑4纵向并排顶撑于地下连续墙1，基坑支撑4的两端分别对应搁置于相对两侧的地下连续墙1上的所述牛腿上；

然后，如图4所示，当第一层土方3开挖出挖机工作面后，土方挖机5通过第一层土方3的挖机工作面自中间位置向下开挖第二层土方3，直至开挖出供土方挖机5足够工作的第二层土方3的挖机工作面，同时在第二层土方3的挖机工作面设置基坑支撑4；其中，如图4所示，土方挖机5自中间位置向下开挖第二层土方3的同时，土方挖机5继续向两边开挖第一层土方3，并设置基坑支撑4；

接着，如图5所示，土方挖机5开挖完成第一层土方3后，土方挖机5，拆除第二层土方3的挖机工作面的基坑支撑4，通过第二层土方3的挖机工作面开挖第二层土方3，同时设置基坑支撑4；

然后，如图6所示，第二层土方3从中间向两边开挖有供土方挖机5足够工作的挖机工作面后，土方挖机5在第二层土方3的挖机工作面上开挖第三层土方挖机工作面，并及时在第三层土方挖机工作面上安装基坑支撑4；其中，如图6所示，土方挖机5自中间位置向下开挖第三层土方3的同时，土方挖机5继续向两边开挖第二层土方3，并设置基坑支撑4

最后，如图7所示，土方挖机5开挖完成第二层土方3后，拆除第三层土方挖机工作面上安装的基坑支撑4，拆除基坑支撑4后，从中间向两边开挖第三层土方3，同时设置基坑支撑4，直至第三层土方3开挖完毕，如图8所示，即基坑完成开挖。

本发明的有益效果在于：

1)采用从中间向两边开挖，增加工作面以便增加土方挖机投入量，提高了挖土效率；

2)每一层土方从中间向两边开挖有土方挖机工作面后，首先开挖下一层土方挖机工作面，然后再继续所述上一层土方的开挖；由于土方开挖的同时就要设置支撑，如果等到上一层土方完全开挖完成后才向下开挖下一层土方，挖掘机会受到上一层已支设的基坑支撑的干扰，尤其对于小型基坑来说，基坑支撑之间的间距较小，该种干扰就会愈加严重；因此，本发明解决了小型基坑过程在开挖中因支护结构而使得土方挖机工作空间变得窄小等问题。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (4)

1.一种小型基坑土方开挖方法，其特征在于，包括：

从中间向两边开挖第一层土方，同时设置基坑支撑；

当所述第一层土方开挖出挖机工作面后，自中间位置向下开挖第二层土方，直至开挖出第二层土方的挖机工作面，同时继续向两边开挖所述第一层土方，并设置基坑支撑；

所述第一层土方开挖完成后，拆除所述第二层土方的挖机工作面的基坑支撑，通过所述第二层土方的挖机工作面开挖所述第二层土方，同时设置基坑支撑；

重复上述步骤直至基坑开挖完成；

所述从中间向两边开挖第一层土方之前，还包括：沿基坑四周施工地下连续墙；在基坑开挖面开挖用于容置首道钢筋混凝土支撑的区域的土方；施工所述首道钢筋混凝土支撑并养护，所述首道钢筋混凝土支撑与所述地下连续墙连接。

2.根据权利要求1所述的小型基坑土方开挖方法，其特征在于，每一层的基坑支撑并排顶撑于所述地下连续墙。

3.根据权利要求1所述的小型基坑土方开挖方法，其特征在于，相对两侧的所述地下连续墙安装牛腿，所述基坑支撑的两端搁置于所述牛腿上。

4.根据权利要求3所述的小型基坑土方开挖方法，其特征在于，每一层的基坑支撑为钢支撑。