CN108360526A - 一种局部深基坑的施工方法 - Google Patents

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王哓磊
仲鑫
赵小勇
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D17/02—Foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种局部深基坑的施工方法。其技术方案要点是包括以下施工步骤：S1、用施工机械对局部深基坑开挖范围内及其四周和底部的扩大区土体进行翻动；S2、加入干水泥，利用施工机械继续翻搅，使干水泥与土体搅拌充分；S3、干水泥和土体凝固为一块整体水泥土结构；S4、在水泥土结构中开挖局部深基坑。该发明通过简单的步骤达到了局部深基坑开挖止水的效果，相比降水井工艺造价低，效率高。

Description

一种局部深基坑的施工方法
技术领域
本发明涉及建筑基坑的开挖，特别涉及一种局部深基坑的施工方法。
背景技术
如图1所示，目前，在建筑物基坑1的开挖过程中，均会采取管井降水等方法将地下水水位2降至建筑物底板3以下0.5m，以保证筑物基坑1开挖和建筑结构施工过程中的无水环境。但是由于电梯井等结构的特殊设计，电梯井结构的底部标高比建筑物底板3标高更低，因此会出现局部深基坑4。
现有技术中，电梯井局部深基坑4一般采用以下施工方法：
1、井点降水施工。在局部基坑开挖前，在其四周插入一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，使局部水位降低。此施工方法为井点降水，存在以下缺点：
一是该方法需要用到专门的降水井施工设备，造价高；
二是降水井点需要钻孔、下管、布网、抽水等多个施工步骤，施工周期长，耽误总工期。
三是由于电梯井从基坑开挖到结构施工完成至少也要一个多月，而在些期间降水不能间断，设备使用周期长，抽水量大。
四是如果局部深基坑4地层为砂卵石层时，抽水量特别大，抽水效果很难保证。
2、沉井施工。沉井是一个无底无盖的混凝土井筒，一般由刃脚、井壁、隔墙等部分组成。在沉井内挖土使其下沉，达到设计标高后，进行混凝土封底、填心、修建顶盖，构成沉井基础。
此施工方法井筒从制作到使用周期较长，而且刃角施工难度大，最重要的是底部无口在浇筑完混凝土时防水是一难点，不能保证和满足防水达到设计要求。
纵上所述，现有电梯井局部深基坑4施工方法存在的问题是：施工繁琐、施工速度缓慢、周期长、造价高。
发明内容
本发明的目的是提供一种局部深基坑的施工方法，该方法步骤简单、造价低且工期短。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种局部深基坑的施工方法包括以下施工步骤：S1、用施工机械对局部深基坑开挖范围内及其四周和底部的扩大区土体进行翻动；S2、加入干水泥，利用施工机械继续翻搅，使干水泥与土体搅拌充分；S3、干水泥和土体凝固为一块整体水泥土结构；S4、在水泥土结构中开挖局部深基坑。
通过采用上述技术方案，用简单的步骤达到了局部深基坑开挖止水的效果，相比降水井工艺造价低，效率高。
作为优选地，加入的干水泥的重量是被翻动的土体的重量的20%～25%。
通过采用上述技术方案，形成的水泥土结构有更好的止水效果。
作为优选地，局部深基坑底部扩大区土体的厚度是局部深基坑深度的1/2。
通过采用上述技术方案，可以防止局中深基坑的底部因受到水压出现起拱、突涌现象。
作为优选地，所述施工机械为挖机。
通过采用上述技术方案，挖机为施工现场常用机械，能够很灵活的实现水泥和土的搅拌效果，使施工更加灵活高效。
作为优选地，局部深基坑四周及底部扩大区土体的厚度为1.5m～3m。
通过采用上述技术方案，该方案可用于常规大小的电梯井等局部深基坑，止水效果可以满足要求，而且节约材料。
作为优选地，该方法应用于砂卵石地层中。
通过采用上述技术方案，在砂卵石地层中掺入水泥后可以形成类似混凝土的水泥土结构，止水效果更好。
作为优选地，步骤S2中，每个局部深基坑的掺入水泥工作连续作业，一次成型。
通过采用上述技术方案，使最后成型的水泥土结构整体性更好，止水效果更佳。
作为优选地，步骤S4中，在水泥土结构中开挖局部深基坑分为两个步骤，第一步是在水泥土结构初凝后、终凝前将水泥土结构的中心的一部分进行开挖；第二步是水泥土结构终凝后对局部深基坑的剩余部分进行开挖。
通过采用上述技术方案，水泥土结构初凝后、终凝前对中心部分进行挖除，能够节约挖机的工作量，提高开挖局部深基坑的开挖效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、用简单的步骤达到了局部深基坑开挖止水的效果，相比现有局部止水工艺造价低，效率高；
2、给出了水泥掺入量比例及扩大区尺寸计算原则，在保证止水效果的同时，节约水泥用量；
3、分两个步骤对局部深基坑进行开挖，进一步节省了机械工作量，提高效率。
附图说明
图1是背景技术示意图；
图2是在局部深基坑范围内及扩大区搅拌掺入水泥的施工步骤示意图；
图3是水泥土结构中部开挖出局部深基坑的步骤示意图；
图4是分两步开挖水泥土结构的示意图。
图中，1、建筑物基坑；2、地下水水位；3、建筑物底板；4、局部深基坑；5、水泥土结构；51、第一开挖部；52、第二开挖部；6、扩大区；61、底部扩大区。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语 “内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
一种局部深基坑的施工方法，如图2所示，该方法的基本原理是：在局部深基坑4开挖位置及其四周和底部一定范围的土体内掺入干水泥，水泥与土体搅拌充分后变成水泥土结构5，待水泥土结构5硬化后，再开挖出局部深基坑4。如图3所示，四周和底部硬化的水泥土结构5形成了一个保护壳，阻止地下水流入局部深基坑4的内部。该方法施工快速，且节约成本。
具体施工步骤如下：
S1、如图2所示，根据地层结构和局部深基坑4的设计深度等参数确定需要搅拌的局部深基坑4四周和底部扩大区6的厚度，一般情况下可以取1.5～3m，优选2m。当局部深基坑4周围的土体渗透系数大时，为了防止底部因受到水压出现起拱、突涌现象，所以局部深基坑4的底部扩大区61土体的厚度应是局部深基坑4深度的1/2。
S2、测量放样出局部深基坑4的位置和需要搅拌的扩大区6的边界。
S3、用施工机械对局部深基坑4开挖范围内及其四周和底部的扩大区6的土体进行翻动。
施工机械可以是挖机或抓斗等机械，根据需要翻动的土体范围的大小配备相应型号的机械，为了加快进度，可以多台机械同时施工。
S4、加入干水泥，利用施工机械继续翻搅，使干水泥与土体搅拌充分。
较佳地，加入的干水泥的重量是被翻动的土体的重量的20%～25%。可以根据不同土质调整水泥的掺入比例。也可以掺入适当比例的抗渗剂。
为了使最后成型的水泥土结构5整体性更好，每个局部深基坑4的掺入水泥工作应连续作业，一次成型，避免施工间断。
S5、如图2所示，干水泥和土体凝固为一块整体水泥土结构5。
由于局部深基坑4范围内翻搅时，地下水、水泥与土体充分搅拌，因此，只需等待一两天时间，即凝固成为水泥土结构5。如果该处地层为砂卵石，则其形成混凝土结构，具有更好的防水性能。
S6、如图3所示，在水泥土结构5中开挖局部深基坑4。
开挖局部深基坑4可以是在水泥土结构5全部终凝后一次性进行开挖。但是为了减小开挖难度，提高开挖效率，也可以分为两步开挖。
如图4所示，第一步是在水泥土结构5初凝后、终凝前将水泥土结构5的中心处的第一开挖部51进行开挖。例如局部深基坑4的长宽高为4×4×4米时，先行开挖的第一开挖部51尺寸为3×3×3米。第二步是水泥土结构5终凝后对局部深基坑4的剩余部分（即第二开挖部52）进行开挖。分两步进行开挖，能够在水泥土结构强度不是很高时进行部分开挖，从而提高了整体开挖效率。
回看图3，最后留下的扩大区6的水泥土结构5对局部深基坑4起到了止水的效果，实现了内部电梯井等结构的无水施工。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：
S1、用施工机械对局部深基坑(4)开挖范围内及其四周和底部的扩大区(6)土体进行翻动；
S2、加入干水泥，利用施工机械继续翻搅，使干水泥与土体搅拌充分；
S3、干水泥和土体凝固为一块整体水泥土结构(5)；
S4、在水泥土结构(5)中开挖局部深基坑(4)。
2.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：加入的干水泥的重量是被翻动的土体的重量的20%～25%。
3.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：局部深基坑(4)底部扩大区(61)土体的厚度是局部深基坑(4)深度的1/2。
4.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：所述施工机械为挖机。
5.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：局部深基坑(4)四周及底部扩大区(6)土体的厚度为1.5m～3m。
6.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：该方法应用于砂卵石地层中。
7.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：步骤S2中，每个局部深基坑(4)的掺入水泥工作连续作业，一次成型。
8.根据权利要求1所述的一种局部深基坑的施工方法，其特征在于：步骤S4中，在水泥土结构(5)中开挖局部深基坑(4)分为两个步骤，第一步是在水泥土结构(5)初凝后、终凝前将水泥土结构(5)的中心的一部分进行开挖；第二步是水泥土结构(5)终凝后对局部深基坑(4)的剩余部分进行开挖。
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