CN109577337A - 排水管线的深基坑施工方法 - Google Patents

排水管线的深基坑施工方法 Download PDF

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欧文超
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王庆祥
李野
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徐伟
宋景浩
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庞栋
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张晓明
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
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    • E02D19/00Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/06Restraining of underground water
    • E02D19/10Restraining of underground water by lowering level of ground water

Abstract

本发明提供了一种排水管线的深基坑施工方法。深基坑施工方法包括:根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑的开挖位置;确定深基坑的开挖位置处地下原有线缆的布置情况,包括在深基坑的开挖位置处预挖一个或者多个探沟;利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖所述深基坑内的土方。本发明的技术方案能防止破坏电缆及管线,保证施工的顺利进行。

Description

排水管线的深基坑施工方法
技术领域
本发明涉及土方开挖领域,具体而言,涉及一种排水管线的深基坑施工方法。
背景技术
现有技术中,排水管线的深基坑施工过程中,地下隐藏基础、电缆、管线众多,施工过程易造成意外事故,增加保护措施费用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种排水管线的深基坑施工方法,通过在深基坑的开挖位置处预挖探沟的方式确认地下原有线缆的布置情况,防止破坏电缆及管线,保证了施工的顺利进行。
为了实现上述目的,根据本发明提供了一种排水管线的深基坑施工方法,包括:根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑的开挖位置;确定深基坑的开挖位置处地下原有线缆的布置情况,包括在深基坑的开挖位置处预挖一个或者多个探沟;利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑内的土方。
进一步地,确定深基坑的开挖位置的步骤包括通过GPS方式定位地下原有线缆的位置。
进一步地,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑内的土方的步骤中,深基坑施工方法还包括以下步骤:从第一方向和第二方向开挖深基坑,其中,第一方向和第二方向之间具有夹角;加固深基坑的侧壁;在深基坑内铺设降水井装置。
进一步地,从第一方向和第二方向开挖深基坑的步骤包括单层开挖深基坑内的土方的步骤和逐层开挖深基坑内的土方的步骤,深基坑施工方法还包括在开挖深基坑内的土方的步骤之前的判断步骤,判断步骤为判断深基坑的开挖深度是否大于3m,如果是,则执行逐层开挖深基坑内的土方的步骤;如果否,则执行单层开挖深基坑内的土方的步骤。
进一步地,深基坑包括一层或者多层子基坑,当深基坑包括多层依次连通的子基坑时,在深基坑内铺设降水井装置的步骤包括在每层子基坑内铺设降水管。
进一步地,降水井装置包括过滤部件和与降水管连通的抽水泵,至少一个降水管的下端设有过滤部件,在深基坑内铺设降水井装置之后,深基坑施工方法还包括利用降水井装置进行排水的步骤。
进一步地,加固深基坑的侧壁的步骤包括在深基坑内设置加固装置。
进一步地,在深基坑内设置加固装置的步骤中,加固装置包括设置在深基坑的底壁上的第一支撑柱和设置在深基坑的底壁上的第二支撑柱,其中,第一支撑柱和第二支撑柱间隔设置,加固装置还包括用于连接第一支撑柱和第二支撑柱的连接柱,第二支撑柱和深基坑的侧壁之间填充有土方以进行加固和/或者在深基坑的侧壁上涂抹砂浆以固结深基坑内的土方。
进一步地,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑内的土方的步骤之后,深基坑施工方法还包括在深基坑内设置截水沟的步骤,其中,截水沟与降水井装置连通进行排水作业。
进一步地,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑内的土方的步骤之后,深基坑施工方法还包括以下步骤;在地面上将多个排水管线沿排水管线的延伸方向顺次连接,以使多个排水管线成为一体结构;将一体结构的排水管线安装至深基坑内。
进一步地,在根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑的开挖位置的步骤中,深基坑施工方法还包括以下步骤:确定深基坑的开挖深度,当开挖深度小于等于2m时,将放坡坡比设置为1:0.42;当开挖深度为大于等于2m且小于等于4m时,将放坡坡比设置为1:0.7。
应用本发明的技术方案,在深基坑开挖前,根据设计图纸现场测量,确定地下隐藏设施的布置情况,并且在深基坑大面积开挖时,在深基坑的开挖位置处预挖探沟的方式再次确认地下原有线缆的布置情况,在深基坑的施工过程中,能有效的防止电缆及管线等地下设施被破坏,保证了施工的顺利进行。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的流程示意图;
图2a示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的沟端开挖的侧视图;
图2b示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的沟端开挖的俯视图;
图2c示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的沟侧开挖的侧视图;
图2d示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的沟侧开挖的俯视图;
图3示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的加固装置的结构示意图;
图4示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的警示围栏的结构示意图;
图5a示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的降水井装置的结构示意图;
图5b示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的过滤部件的结构示意图;
图6示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的二级深基坑的示意图;
图7示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的过滤系统的示意图;以及
图8示出了根据本发明的排水管线的深基坑施工方法的实施例的深基坑的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、加固装置;11、第一支撑柱;12、第二支撑柱;13、连接柱;21、挖土机;22、深基坑;23、自卸汽车;40、警示围栏;50、降水井装置;51、过滤部件;52、降水管;53、抽水泵;54、集水总管;1、钢管;2、小孔;3、塑料管;4、细滤网;5、粗滤网;6、粗铁丝保护网;8、铸铁头;60、二级深基坑;61、第一层子基坑;62、第二层子基坑;63、一级降水管;64、二级降水管;70、过滤系统;71、沉淀水箱;72、河流石。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明及本发明的实施例中,排水管线全长2461米,最大管道直径为1829mm,管底最深处距自然地面以下3410mm,属于深基坑作业,本实施例中的机械开挖中的机械为挖土机21。
本发明的主要目的在于提供一种排水管线的深基坑施工方法,通过在深基坑22的开挖位置处预挖探沟的方式确认地下原有线缆的布置情况,防止破坏电缆及管线,保证了施工的顺利进行。具体如下:
如图1所示,本申请实施例的排水管线的深基坑施工方法,包括:根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑22的开挖位置;确定深基坑22的开挖位置处地下原有线缆的布置情况,包括在深基坑22的开挖位置处预挖一个或者多个探沟;利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑22内的土方。
基坑土质,地下水位,隐藏基础,电缆,管线等地下设施对深基坑22的施工有很大影响。而施工场地的不同区域的基坑土质,地下水位不同,隐藏基础,电缆,管线等地下设施也不同。因此,本申请实施例中,在深基坑22施工前,需要基于设计图纸,在施工场地实地测量深基坑22土质,地下水位和地下设施等,根据上述测量的结果,基于设计图纸,重新在深基坑22需要改变方向的位置,地下水位高的位置以及有地下设施的位置设置标志桩,根据上述标志桩进行放线,确定深基坑22的坑底边线与上口边线,确定深基坑22的开挖位置。
地下设施隐藏在地下,并且,施工现场没有上述测量的结果报告,施工人员不清楚施工现场的地下设施的实际布置情况。因此,在深基坑22大面积开挖时,容易对地下设施造成破坏。为此,本申请实施例中,在深基坑22大面积开挖前,根据实际的情况在深基坑22的开挖位置处预挖一个或者多个探沟,以确定该段深基坑22的地下设施的布置情况,避免在深基坑22大面积开挖时,对地下设施造成破坏。
深基坑施工的挖掘土方量大,现有技术中,人工挖掘深基坑的工作量大,耗时耗力。同时由于施工现场的土质,地下水位高,气候变化等因素。深基坑容易发生塌方,人工挖掘深基坑存在安全隐患。
因此本申请实施例采用机械开挖为主,人工开挖为辅的施工方式,施工速度快,效率高,克服了现有技术中人工挖掘深基坑工作量大,耗时耗力以及人工挖掘深基坑存在安全隐患等缺陷。本申请实施例中,为了控制深基坑22的深度,在施工现场中深基坑22以外的不受施工影响的位置设置高程控制桩,并对该高程控制桩严格的保护。该高程控制桩作为施工高程控制的基准点。
本实施例中,在深基坑22开挖前,根据设计图纸现场测量,确定地下隐藏设施的布置情况,并且在深基坑22大面积开挖时,通过在深基坑22的开挖位置处预挖探沟的方式再次确认地下原有线缆的布置情况。在深基坑22施工过程中,上述深基坑22的施工方式能有效的防止电缆及管线等地下设施被破坏,保证了施工的顺利进行。
本申请实施例中,确定深基坑22的开挖位置的步骤包括通过GPS方式定位地下原有线缆的位置。
本申请实施例通过GPS方式确定地下设施的位置,不需要开挖地面,就可以对地下设施进行精确探测和定位。
本申请实施例中,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑22内的土方的步骤中,深基坑施工方法还包括:从第一方向和第二方向开挖深基坑22,其中,第一方向和第二方向之间具有夹角;加固深基坑22的侧壁;在深基坑22内铺设降水井装置50。
本申请实施例中,对深基坑22施工的整个工程,采用分段施工的方式。在每段深基坑22的施工过程中,各个方向的施工均得设置对应的排水沟槽,以排出深基坑22中的积水,排水沟槽数量大。本申请实施例中,深基坑22的施工采用从第一方向和第二方向同时开挖的方式,该方式的两个方向只需设置一个排水沟槽,就可实现排水,排水沟槽的数量小。
在本申请实施例中,第一方向与第二方向相互垂直。
深基坑的土质为软土、不稳定土以及深基坑施工过程中,遇上气候变化导致深基坑侧壁发生松动、变形甚至塌方。或者地下水位高,造成在施工过程中,可能出现局部深基坑侧壁面渗出地下水,引起深基坑积水,深基坑侧壁不稳定,存在安全隐患。为此,本申请实施例在深基坑22的施工过程中,若是遇到上述的情况,则加固深基坑22的侧壁,避免深基坑22塌方,保持深基坑22侧壁的稳定。
在深基坑22施工的过程中,如果遇地下水位高于深基坑22的底壁面,则在深基坑22内铺设降水井装置50,以将地下水位的高度降低到深基坑22的底壁面以下,避免深基坑22积水,侧壁不稳定,减少安全隐患。
从第一方向和第二方向开挖深基坑22的步骤包括单层开挖深基坑22内的土方的步骤和逐层开挖深基坑22内的土方的步骤,深基坑施工方法还包括在开挖深基坑22内的土方的步骤之前的判断步骤,判断步骤为判断深基坑22的开挖深度是否大于3m,如果是,则执行逐层开挖深基坑22内的土方的步骤;如果否,则执行单层开挖深基坑22内的土方的步骤。
机械开挖作业深度有限,当深基坑22的深度大于机械开挖的作业深度时,机械开挖方式不能一次性的完成深基坑22施工。为此,本申请实施例中,在开挖深基坑22时,先判断深基坑22的深度当开挖深度是否大于3米,如果是,则根据实际开挖深度,将深基坑22分成几个坑层,并逐层开挖深基坑22内的土方;如果否,则执行单层开挖深基坑22内的土方,一次性挖掘到上述开挖深度。
本申请优选实施例中,当深基坑22的深度当开挖深度大于3米时,以2m为层高,则根据实际开挖深度,将深基坑22分成几个坑层,机械开挖于深度方向上,由上往下,逐层开挖深基坑22内各层的土方,即先挖一层到地面以下2米,然后机械开挖再下到-2米层面处挖下一层,把土卸到装载机装车以拉走。
本申请实施例中,深基坑22包括一层或者多层子基坑,当深基坑22包括多层依次连通的子基坑时,在深基坑22内铺设降水井装置50的步骤包括在每层子基坑内铺设降水管52。
在深基坑的施工过程中,当深基坑22包括多层依次连通的子基坑时,如果遇地下水位高于深基坑22的子基坑的底壁面,则在子基坑内铺设降水井装置50,以将地下水位的高度降低到该子基坑的底壁面以下,避免深基坑22积水,侧壁不稳定,减少安全隐患
本申请实施例中,降水井装置50包括过滤部件51和与降水管52连通的抽水泵53,至少一个降水管52的下端设有过滤部件51,在深基坑22内铺设降水井装置50之后,深基坑施工方法还包括利用降水井装置50进行排水的步骤。
本申请实施例中,降水井装置50包括过滤部件51和抽水泵53,过滤部件51与抽水泵53连通。抽水泵53通过过滤部件51,将地下水排出深基沟段的土方,以将地下水位降低到深基坑22的底壁面以下。该方式的排水效率高。
本申请实施例中,通过过滤部件51的过滤,能减少进入抽水泵53的固体颗粒物,提高抽水泵53的使用寿命。
本申请实施例中,加固深基坑22的侧壁的步骤包括在深基坑22内设置加固装置10。
在深基坑施工过程中,若是遇到深基坑22侧壁不稳定,造成深基坑22塌方的情况,则深基坑22内设置加固装置10,以加固深基坑22的侧壁,避免深基坑22塌方,保持深基坑22侧壁的稳定。
如图3所示,本申请实施例中,在深基坑22内设置加固装置10的步骤中,加固装置10包括设置在深基坑22的底壁上的第一支撑柱11和设置在深基坑22的底壁上的第二支撑柱12,其中,第一支撑柱11和第二支撑柱12间隔设置,加固装置10还包括用于连接第一支撑柱11和第二支撑柱12的连接柱13,第二支撑柱12和深基坑22的侧壁之间填充有土方以进行加固和/或者在深基坑22的侧壁上涂抹砂浆以固结深基坑22内的土方。
本申请实施例中,加固装置10包括第一支撑柱11,第二支撑柱12和连接柱13。第一支撑柱11设置在深基坑22的底壁上,第二支撑柱12设置在深基坑22的底壁上,其中,第一支撑柱11和第二支撑柱12间隔设置,连接柱13用于连接第一支撑柱11和第二支撑柱12,第二支撑柱12和深基坑22的侧壁之间填充有土方以加固深基坑22侧壁。上述设置的加固装置10结构简单,方便操作。
本申请实施例中,当深基坑22的侧壁面出现渗出地下水的情况时,在渗水处喷射厚度为3~5cm,配比为:水泥∶砂=1∶0.3的砂浆以固结土方封堵渗水。避免深基坑22积水造成的侧壁不稳定的情况,从而减少安全隐患
本申请实施例中,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑22内的土方的步骤之后,深基坑施工方法还包括在深基坑22内设置截水沟的步骤,其中,截水沟与降水井装置50连通进行排水作业。
若施工场地的地下水位过高,为防止因排水不及时造成深基坑22被水浸泡。本申请实施例中,在深基坑22内设置截水沟与操作坑,以将深基坑22内的积水排至操作坑中,避免深基坑22积水,减少安全隐患。其中,截水沟与降水井装置50连通以进行排水作业。上述设置中,可通过降水井装置50的抽水泵53排水,结构简单,排水效率高。
本申请实施例中,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖深基坑22内的土方的步骤之后,深基坑施工方法还包括以下步骤;在地面上将多个排水管线沿排水管线的延伸方向顺次连接,以使多个排水管线成为一体结构;将一体结构的排水管线安装至深基坑22内。
现有技术中,在深基坑挖掘完成后,在深基坑22中将多个排水管线沿排水管线的延伸方向顺次连接,进行防腐处理以及排水管线试压等操作。现有技术在深基坑22内安装排水管线存在以下缺陷:安装过程的气候变化,地下水位回升,造成深基坑22积水,进而引发深基坑22塌方。,无论是深基坑22积水或者塌方都会影响排水管线的安装与防腐处理。因此,本申请实施例中,先在地面上将多个排水管线沿排水管线的延伸方向顺次连接,以使多个排水管线成为一体结构;再将一体结构的排水管线安装至深基坑22内,从而克服了现有技术中在深基坑22内安装排水管线存在的上述缺陷。
本申请实施例中,在根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑22的开挖位置的步骤中,深基坑施工方法还包括以下步骤:确定深基坑22的开挖深度,当开挖深度小于等于2m时,将放坡坡比设置为1:0.42;当开挖深度为大于等于2m且小于等于4m时,将放坡坡比设置为1:0.7。
以下以具体实例对本申请进行详细的描述:
以地下钢制管道的设置为例对本申请的技术方案进行详细的描述。上述地下钢制管道为排水管线,其中管径最大1829㎜,管线埋深管顶标高位于自然地面平均标高下3.2m左右。
结合现场实际情况,确定用于放置排水管线深基坑22的开挖深度尺寸达到4m,局部可能更深。因此,将深基坑22分成几个坑层,机械开挖于深度方向上,由上往下,逐层开挖深基坑22内各层的土方;深基坑22的开挖土方量较大,采用机械挖掘为主,人工配合清理的方式,同时为便于管线安装,以及防止大量土方堆放在深基坑22一侧,造成侧壁塌方,挖出的土方需全部外运,回填时再运回回填;施工场地的地下水位较高,深基坑22排水需采用二级降水管52降水。
本实施例的深基坑22开挖过程具体如下:
步骤1、测量定位放线
1)首先用将场地推平,在原有的混凝土地面或原始土层,根据设计图纸及现场实际情况、主承包单位及设计、建设单位交底要求,在施工场地实地测量深基坑22的土质,地下水位和地下设施等,根据上述测量的结果,基于设计图纸,重新在深基坑22需要改变方向的位置,地下水位高的位置以及有地下设施的位置设置标志桩,根据上述标志桩进行放线,确定深基坑22开挖的沟底边线和上口边线。
考虑现场深基坑22的土质和地下水位情况,如果深基坑22深度尺寸大于-2m,则放坡坡比采取1:0.42;如果深基坑22深度尺寸处于--2m至--4m范围内,则放坡坡比采取1:0.7。沟底宽度设置为管线结构宽度加上2m,以便设置井点降水和下管施工作业。同时,在深基坑22外,不受施工影响的位置设置高程控制桩,并对该高程控制桩严格保护。在施工过程中,以该高程控制桩作为施工高程控制点。
对上述的测量、定位、防线整理成技术资料,并请建设单位具体负责人进行复测,以提高定位防线的准确率,提高深基坑22作业的成功率。施工使用的测量工具要定时送检测部门进行检测,以确保检测工具的测量误差控制在允许范围内,避免因为测量工具测量误差大造成的施工事故。
步骤2、对地下原有基础、管线及电缆等地下设施的探查
在施工场地实地测量时,需要明确深基坑22开挖位置的地下原有基础、原有管线及电缆等地下设施的布置情况。具体操作如下:首先请设计及勘察部门、建设单位进行现场实地交底,经过测量明确深基坑22开挖位置的地下设施的布置具体情况,在已知地下设施的位置处做好明显标识,以便开挖土方时加以保护。同时办理相关动土作业票,现场配备专职安全员进行负责。
因施工现场没有地质勘察报告,施工人员对地下电气及管线布置情况不清楚,为避免地下埋设的电缆及管线设施不慎被破坏,在土方大面积开挖前,先在深基坑22一侧上口边线,于南北方向每隔50m人工挖宽度1.5m,深度2.5的探沟,进一步确认地下设施的布置情况,以避免深基坑22开挖时不破坏电缆及管线等地下设施,保障施工顺利进行。
步骤3、设置深基坑22两侧通道
在深基坑22开挖施工过程中,在深基坑22单侧临时堆土,多余土方需要运出到指定地点;如果深基坑22两侧存在车辆无法行驶地段,铺设建筑垃圾40㎝厚,宽度5m,以便运土车辆正常行驶,若建筑垃圾不够用碎砖铺垫。
步骤4、深基坑22土方开挖
现场实际情况为,深基坑22的开挖深度3.2m,开挖土方量大,工期紧。施工现场的土质多为粘质土和建筑垃圾。基于上述现场实际情况,确定采用机械开挖挖土为主,自卸汽车23配合运土,不适合机械开挖作业的部分深基坑段采用人工挖土。为方便在深基坑22内管线安装、焊接和防腐处理作业,以及对回填土方的要求,挖出的土方需全部外运指定地点存放,在管线安装完毕后,将上述土方再运回以回填深基坑22。
深基坑22的开挖采用分段开挖方式,同时每段深基坑22的开挖方式采用按从东向西和从南向北两个方向同时开挖的方式,该方式的两个方向只需设置一个排水深基坑22,就可实现排水,排水深基坑22的数量小。
在施工的过程中,根据深基坑22的实际情况选择沟端开挖,无法沟端开挖的情况下选择沟侧开挖。其中沟端开挖,就是机械开挖停在沟端,向后倒退挖土,自卸汽车23停在两旁装土,如图2a与图2b所示。该方法因挖土方便,挖土深度和宽度较大,而较多采用。沟侧开挖,就是机械开挖沿沟一侧直线移动挖土,如图2c与图2d所示。此法能将土放放于距沟边较远处,但挖土宽度受限制,且机身停在深基坑22边缘,深基坑22稳定性较差,不能很好地控制侧壁,因此沟侧开挖只在无法采用沟端开挖或所挖的土不需运走时采用。
同时,当深基坑22的深度当开挖深度大于3米时,以2m为层高,则根据实际开挖深度,将深基坑22分成几个坑层,开挖机械于深度方向上,由上往下,逐层开挖深基坑22内各层的土方,即先挖一层到-2米,然后机械开挖再下到-2米层面处挖下一层,把土方卸到装载机装车拉走。
在施工过程中,根据现场的土质情况,需要保持深基坑侧壁的稳定。当出现深基坑22的侧壁面渗出地下水的情况时,在渗水处喷射厚度为:3~5cm,配比为:水泥∶砂=1∶0.3的砂浆以固结土方封堵渗水。避免深基坑22积水,侧壁不稳定,减少安全隐患
如遇地下水位高于深基坑22的底壁面时,则在深基坑22内铺设降水井装置50,以将地下水位的高度降低到深基坑22的底壁面以下。
如果施工现场的土质为软土、不稳定土以及开挖后遇上气候变化等情况都会导致深基坑侧壁发生松动、变形甚至塌方。因此,在深基坑22施工过程中,若是遇到侧壁不稳定,造成深基坑22塌方的情况,则深基坑22内设置加固装置10,以加固深基坑22的侧壁,避免深基坑22塌方,保持深基坑22侧壁的稳定。
加固装置10的高度视实际情况而定并根据实际情况采用连续或间断支撑。支撑的材料选用钢材木材混合使用,加固装置10。
在深基坑22开挖直到回填完毕的时间段内,需要在深基坑22外设置警示围栏40。在深基坑22上口距离上口边线2米处用钢管1做警示围栏40,晚上在围栏上挂警示灯,警示围栏40如图4所示。
深基坑22施工过程为:从东向西及从南向北同时进行开挖土方,在开挖土方的过程中,因深基坑22上口宽度大,自深基坑22中心线开始,向深基坑22两侧开挖,挖出土方随时装车外运。在挖至-2m深60m长时,完成第一层子基坑61的挖掘,随即开始一级降水管63的安装作业,一级降水管63布置间距为1m。通过一级降水管63减低地下水位,在深基坑22土方含水率到达要求后,继续往下开挖2m深的深基坑22,同样挖40-60m长时,完成第二层子基坑62的挖掘,开始二级降水管64的安装作业,二级降水管64布置间距为1m。通过二级降水管64减低地下水位,深基坑22降水达到要求后,一次性挖至设计深基坑22底标高。
如图6所示,二级深基坑60指的是包括两层子基坑的深基坑,具体地包括第一层子基坑61和第二层子基坑62。并分别在第一层子基坑61上设置一级降水管63,在第二层子基坑62上设置二级降水管64。
考虑施工场地地下水位高,为防止因排水不及时造成深基坑22被水浸泡,开挖深度预留15~30㎝。同时在深基坑22底两侧排水工作面处人工挖宽度为0.6m,深度为0.4m的排水沟。管沟内每隔12m挖操作坑,以配合排水管线的焊接,防腐操作操作坑横向长6.500m,纵向1m,深0.8m。通过排水沟使地下积水自明沟排至操作坑内,并使用抽水泵53将操作坑内积水排除。为防止水量过大以及临时性停电等特殊情况,需预备100㎜抽水泵53多台,随时预备将操作坑内积水排除。深基坑22降水达到要求后,沟底预留的15~30㎝土方采用人工挖出。基底平整,经测量无误后,报请监理单位、设计单位、建设单位进行联合验收深基坑22。验收合格后,做好隐蔽记录资料,然后回填垫层。
在深基坑22施工过程中,挖出的土方就近堆放,多余土方运输至指定地点;堆放高度及要求按照现场指挥部要求去做;土质及其他拆除物分开堆放,现场确认;
本申请实施例若是在冬季施工需要注意事项具体如下:
在冬季期间进行深基坑22施工,若施工作业遇到冻土层,则根据冻土层的厚度采用人工、机械的方法施工。人工挖掘冻土可采用锤击铁楔子破冻土的方法分层进行挖掘;机械挖掘冻土可根据冻土层的厚度选用推土机松动、挖掘机开挖或重锤冲击破碎冻土等方法。在冻土层开挖深基坑22不得采用掏土法,该掏土法为先向下挖一个深度与深基坑22深度相同的土洞,在该土洞底部的侧壁沿着深基坑22的方向开挖隧道,直至指定位置时,清除隧道顶部的土层。该掏土法容易引起隧道塌方。
冬季开挖深基坑22的其他操作与上述深基坑22施工操作相同。
深基坑22施工作业完成后需要对完工的深基坑22成品进行保护,具体如下:
1)已挖至设计标高的深基坑22应尽快进行管线安装,避免被雪覆盖或者地下水浸泡。
2)应避免在已开挖的深基坑22边堆放重物,以防深基坑22塌方。
3)管线下沟定位后,及时覆土压盖,防止因管沟积水管线飘动。
深基坑22施工过程中需要注意的问题,具体如下:
1)如果发生超深现象,在超深面积小和深度浅时可用原土夯实;面积大或者较深时,应请示有关部门同意,再处理。
冬季开挖深基坑22时,应注意深基坑22的侧壁稳定,必要时应适当地放缓放坡坡比或设置加固装置10。施工时应加强对深基坑22的侧壁、支撑、土堤的检查。在整个开挖过程中应防止地下水侵蚀侧壁。
2)开挖时应注意施工顺序的合理性,分层次进行,形成一定坡度,以利排水。
3)在开挖接近底面标高,发现土质不均匀并超过200mm厚时,应报监理单位处理。
4)对定位轴线控制桩、轴线引桩、标准水准点、龙门板,应经常对其进行复核。
5)当地下隐蔽基础、桩基、电缆、管道等情况不明需开挖时,应采取可靠的安全措施。遇有未判明管道、电缆时,应严加保护,并及时与有关单位和设计部门协商处理。
本申请实施例中,深基坑22作业时,排水降水措施具体如下:
深基坑22施工过程中,根据土方开挖方案分段进行施工,根据天气情况及开挖区地质情况提前作好排水降水措施准备。
一、为保证施工的顺利进行,场地内积水必须排除。否则要制定措施,避免现场冻结,产生安全隐患;
地面水通过设置临时排水沟来排除。在施工区域内设置临时排水系统时,应尽量与永久性排水设置相结合。以减少临时排水系统的工程量。
在冬季施工,排水沟不能选择明沟,排水沟需和装置区排水系统相连,在排水沟进入装置区排水沟前设置沉砂池和集水坑。地面积水排水过程具体为:地面积水由排水沟,经过沉砂池和集水坑后进入排水系统或被抽水设备抽出施工区域。
二、开挖地下水位以下部分需要先把水位降至开挖标高以下0.5米。
深基坑22降水方式包括降水管降水,降水管的设置方式具体如下:
如图5a与图5b所示,降水井装置50包括:过滤部件51、降水管52、抽水泵53和集水总管54。过滤部件51具体包括:钢管1、小孔2、塑料管3、细滤网4、粗滤网5、粗铁丝保护网6和铸铁头8。
土方开挖2m后布置一级降水管63,埋深5m,通过一级降水管63减低地下水位,在深基坑22的土方含水率到达要求后,继续向下开挖深基坑22至开挖深度为4m,布置二级降水管64,埋深5m。降水管52远离抽水泵53的一端连接有过滤部件51,其中过滤部件51长1.5m,降水管52的设置间距为1m,两级降水管52错位布置以增大单管影响半径,降水水位标高比管沟底标高低1m以上。根据施工现场的情况,地下水应该为化工含油污水,根据环保要求,降水井装置50抽出的水无法直排入明渠中去,只就近排入相应的污水井内。为此需采用DN108焊接钢管架设排水系统,上述污水过滤后排入相应的污水井,排水系统的管长1000m。若排出水为清水,经过滤后排入指定明渠中。
井点施工工艺程序
测量定位放线→铺设集水总管54→冲孔→安装降水管52与过滤部件51,完成一级降水管63的安装→添砂砾→上部孔口添粘土密封→降水管52与降水管52通过集水总管54联通→安装抽水泵53以与集水总管54接通→安装集水箱和排水管→接通电源,开真空泵排气→开启抽水泵53抽水→测量观测井点中地下水变化→继续铺设二级降水管64。
降水管埋设方法具体为:可根据土质情况、场地和施工条件,选择水冲方法和机具成孔,基本工艺方法基本都是用高压冲刷土体,用冲管扰动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设降水管52。
所有降水管52在地面以下0.5m的深度内,用粘土填实封闭,以防漏气。降水管52埋设完毕,应接通集水总管54与抽水泵53,所有接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、堵塞等情况,出水是否正常,如有异常情况,应检修好方可正常运转使用。
降水井装置50降水过程具体为:
降水井装置50的使用,应保证连结不断地抽水,并备用双电源,以防突然停电。
抽水时期,必须派有专业人员值班操作和观测,并且作好降水变化情况记录
正常出水规律,“先混后清”,观测真空度不够,管上口漏气,通过听管内水流声,手扶管壁感到震动,手摸管子冷热、潮干等简便检测方法进行检查,判定抽水是否正常。
每组降水井装置50必须设置1~2个观测井管,以便观测地下降水动态,观测每隔1—2小时检测一次,降水水位满足施工要求可以每隔4小时检测一次,日夜不能间断。
当地下管线焊接检测试压合格可以隐蔽且原土松填后,方可拆除降水井装置50,拨管可借助于倒链或杠杆式起重机具。所用孔洞用砂或土堵塞。
如图5a和图5b所示,降水管52采用Φ48钢管制作,管下端配1.5m过滤部件51,过滤部件51采用与降水管52同直径钢管,降水管52和过滤部件51之间连接钢制管箍,降水管52与集水总管54的连接用耐压胶管,过滤部件51的钢管1钻梅花孔,直径5mm,距15mm,钢管1外壁逐层套设塑料管3、细滤网4和粗滤网5等三层尼龙网,外缠20#镀锌粗铁丝保护网。集水总管54采用内孔直径为108mm的无缝钢管,每节长6米,两节节无缝钢管间用橡皮套管连结,并用钢箍接紧,以防漏水,集水总管54上装有与降水管52联结的短接头,间距1米。管沟两侧分为两个单独的降水井装置50,每套降水井装置50有真空泵一台,离心泵一台,水气分离器一台,每套降水井装置50带70根降水管52。若需临时设置降水管排水,则过滤部件51与集水总管54采用软质塑料管连接并用专用密封带缠绕,保证连接处不漏气。
因污水不允许直接排放,因此,降水井装置50排出的污水需要进行三级过滤后才可排放。每套过滤系统70包括:采用厚度为12mm的钢板焊成3.5m×2.5m×2m深沉淀水箱71,箱内填半箱河流石72,降水井装置50排出的污水经三级过滤系统70过滤后排放,减少污水对环境的破坏。过滤系统70具体如图7所示,A为过滤系统70的入水口,B为过滤系统70的出水口。
地下管线支护、防护措施
1)由于该工程为地下管线改造工程,地下障碍较多、土质污染严重,施工难度大,待探查完成后编制专项支护措施。
2)土方开挖过程中如果发现地下管线,应分段开挖,第一段土方完成后,进行管线支护,支护完成后方可进行下段开挖。
3)施工过程中发现管线现状与交底内容、资料不符等异常情况时,立即通知建设单位和有关管线单位到场研究、商议补救措施,在未作出统一结论前,不擅自处理或继续施工。
本实施例具有如下有益效果:
工期短效益高:常减压装置计划工期为90天以上,经过采用本技术使工期缩短为30天,缩短工期三分之二,工期缩短后节省的人工机械等费用最低在百万元以上。
工程质量得到保证:同时采取地面深度预度和防腐处理,极大的减少了管内焊接和防腐质量不过关的问题,进而延长管线的使用寿命减少维护成本,经过近六年的运行,该装置的地下管线一直处于正常的运行状态。
安全性能提高:使用本技术方法后,采用地面整体深度预制,通过对定位轴线控制桩、轴线引桩、标准水准点、龙门板等的反复进行复核,减少安全风险,避免各项指标不达隐蔽要求,造成多次的二次开挖,对装置的安全运行造成极大的隐患。基本上避免了90%以上的深基坑22作业失误,在安全上得到了较大的是升;
工作效率提高:管沟开挖采用机械开挖挖土、自卸汽车23运输、人工清槽方式,减少人工开挖工作量。
本申请实施例中,在测量放线的过程中,根据设计图纸确定深基坑22的开挖深度,当开挖深度小于等于2m时,将放坡坡比设置为1:0.42;当开挖深度为大于等于2m且小于等于4m时,将放坡坡比设置为1:0.7。上述放坡坡比为深基坑22侧壁的底宽B与深基坑22的深度H的比值,如图8所示。通过上述放坡坡比设置的深基坑22,侧壁稳定性好,不宜塌方。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:在深基坑开挖前,根据设计图纸现场测量,确定地下隐藏设施的布置情况,并且在深基坑大面积开挖时,在深基坑的开挖位置处预挖探沟的方式再次确认地下原有线缆的布置情况,在深基坑施工过程中,能有效的防止电缆及管线等地下设施被破坏,保证了施工的顺利进行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种排水管线的深基坑施工方法,其特征在于,所述深基坑施工方法包括:
根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑(22)的开挖位置;
确定所述深基坑(22)的开挖位置处地下原有线缆的布置情况,包括在所述深基坑(22)的开挖位置处预挖一个或者多个探沟;
利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖所述深基坑(22)内的土方。
2.根据权利要求1所述的深基坑施工方法,其特征在于,所述确定深基坑(22)的开挖位置的步骤包括通过GPS方式定位地下原有线缆的位置。
3.根据权利要求1所述的深基坑施工方法,其特征在于,在所述利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤中,所述深基坑施工方法还包括以下步骤:
从第一方向和第二方向开挖所述深基坑(22),其中,所述第一方向和所述第二方向之间具有夹角;
加固所述深基坑(22)的侧壁;
在所述深基坑(22)内铺设降水井装置(50)。
4.根据权利要求3所述的深基坑施工方法,其特征在于,所述从第一方向和第二方向开挖所述深基坑(22)的步骤包括单层开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤和逐层开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤,所述深基坑施工方法还包括在开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤之前的判断步骤,所述判断步骤为判断所述深基坑(22)的开挖深度是否大于3m,如果是,则执行所述逐层开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤;如果否,则执行所述单层开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤。
5.根据权利要求3所述的深基坑施工方法,其特征在于,所述深基坑(22)包括一层或者多层子基坑,当所述深基坑(22)包括多层依次连通的所述子基坑时,所述在深基坑(22)内铺设降水井装置(50)的步骤包括在每层所述子基坑内铺设降水管(52)。
6.根据权利要求5所述的深基坑施工方法,其特征在于,所述降水井装置(50)包括过滤部件(51)和与所述降水管(52)连通的抽水泵(53),至少一个所述降水管(52)的下端设有所述过滤部件(51),在所述深基坑(22)内铺设所述降水井装置(50)之后,所述深基坑施工方法还包括利用所述降水井装置(50)进行排水的步骤。
7.根据权利要求3所述的深基坑施工方法,其特征在于,所述加固所述深基坑(22)的侧壁的步骤包括在所述深基坑(22)内设置加固装置(10)。
8.根据权利要求7所述的深基坑施工方法,其特征在于,在所述深基坑(22)内设置加固装置(10)的步骤中,所述加固装置(10)包括设置在所述深基坑(22)的底壁上的第一支撑柱(11)和设置在所述深基坑(22)的底壁上的第二支撑柱(12),其中,所述第一支撑柱(11)和所述第二支撑柱(12)间隔设置,所述加固装置(10)还包括用于连接所述第一支撑柱(11)和所述第二支撑柱(12)的连接柱(13),所述第二支撑柱(12)和所述深基坑(22)的侧壁之间填充有土方以进行加固和/或者在所述深基坑(22)的侧壁上涂抹砂浆以固结所述深基坑(22)内的土方。
9.根据权利要求3所述的深基坑施工方法,其特征在于,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤之后,所述深基坑施工方法还包括在所述深基坑(22)内设置截水沟的步骤,其中,所述截水沟与所述降水井装置(50)连通进行排水作业。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的深基坑施工方法,其特征在于,在利用机械开挖和人工开挖相结合的方式开挖所述深基坑(22)内的土方的步骤之后,所述深基坑施工方法还包括以下步骤;
在地面上将多个排水管线沿所述排水管线的延伸方向顺次连接,以使多个所述排水管线成为一体结构;
将一体结构的排水管线安装至所述深基坑(22)内。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的深基坑施工方法,其特征在于,在根据排水管线走向进行测量放线,确定深基坑(22)的开挖位置的步骤中,所述深基坑施工方法还包括以下步骤:确定所述深基坑(22)的开挖深度,当所述开挖深度小于等于2m时,将放坡坡比设置为1:0.42;当所述开挖深度为大于等于2m且小于等于4m时,将所述放坡坡比设置为1:0.7。
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