CN109837907B - 基坑开挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明基坑开挖施工方法包括步骤：于待开挖基坑的第一端设定出土口位置，并以出土口的位置为起点、以待开挖基坑的第二端为终点，设定待开挖出土通道的位置，第一端和第二端为待开挖基坑的相对两端；设置待开挖基坑的水平支撑结构，将水平支撑结构中位于待开挖出土通道的正上方的区段断开；自待开挖基坑的第一端向第二端依次开挖出土口和待开挖出土通道；以开挖完成的出土口和出土通道作为出土路径，由第二端向第一端开挖出土通道两侧的基坑土方，并在开挖至对应位置的水平支撑结构时预先采用中部支撑结构连接水平支撑结构中断开的区段。本发明结合型钢支撑的优势，在基坑出土条件受限的情况下，具有速度快、成本低的优点。

Description

基坑开挖施工方法

技术领域

本发明涉及基坑支护领域，具体涉及一种基坑开挖施工方法。

背景技术

随着城市的大规模建设，建设用地越来越紧张，场地周围时常会受到已有建筑、河流等条件的限制，只有有限的道路通往施工场地，周边环境复杂，出土困难，制约基坑的施工工期。

传统的方案采用混凝土支撑和栈桥施工基坑，在栈桥上进行土方开挖和运输，但是混凝土支撑和栈桥施工时间长，混凝土支撑和栈桥需养护达到强度才能开挖基坑，而且混凝土支撑和栈桥拆除困难，产生大量建筑废弃物，废弃物的清理也影响已施工部位的成品保护。该方法不仅浪费资源、工期长，而且成本高，施工速度慢。

型钢支撑体系具有自重轻、安装拆除方便、全螺栓装配连接、支撑材料可周转使用、加载系统可施加预加力、施工速度快、经济性好、绿色环保等优点。支撑安装完成，预加力施加后可快速发挥支撑作用，立刻可以开挖基坑。但钢支撑上无法行走土方车，如支撑安装完成后，土方开挖更加困难，空间和时间均难以协调。

因此，有必要提供一种方案，解决由于现场施工条件限制所导致的出土困难的问题。

发明内容

为了解决由于现场施工条件限制、出土口数量少导致的出土困难的问题，本发明提供了一种基坑开挖施工方法。

本发明基坑开挖施工方法，包括步骤：

于待开挖基坑的第一端设定出土口位置，并以所述出土口的位置为起点、以待开挖基坑的第二端为终点，设定待开挖出土通道的位置，所述第一端和所述第二端为所述待开挖基坑的相对两端；

设置所述待开挖基坑的水平支撑结构，将所述水平支撑结构中位于所述待开挖出土通道的正上方的区段断开；

自所述待开挖基坑的所述第一端向所述第二端依次开挖出土口和待开挖出土通道；

以开挖完成的所述出土口和出土通道作为出土路径，由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方，并在开挖至对应位置的所述水平支撑结构时预先采用中部支撑结构连接所述水平支撑结构中断开的区段。

本发明结合型钢支撑的优势，合理安排工序，在基坑出土条件受限的情况下，具有速度快、成本低的优点，避免现有技术中使用混凝土支撑和栈桥施工工期长、施工速度慢、成本高、浪费资源、拆除困难的问题以及解决使用型钢支撑时工序安排不当带来的土方开挖问题。

本发明基坑开挖施工方法的进一步改进在于，所述设置所述待开挖基坑的水平支撑结构的步骤包括：

于所述待开挖基坑的外围施工围护结构，所述围护结构的高度高于所述待开挖基坑的顶部；

于所述围护结构上安装所述水平支撑结构。

本发明基坑开挖施工方法的更进一步改进在于，所述自所述待开挖基坑的所述第一端向所述第二端依次开挖出土口和待开挖出土通道的步骤之前，还包括步骤：于基坑角部安装角部支撑结构，将所述角部支撑结构连接于所述围护结构。

本发明基坑开挖施工方法的更进一步改进在于，所述由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方的步骤前，还包括步骤：开挖位于所述基坑第二端的所述角部支撑结构下方的土体。

本发明基坑开挖施工方法的更进一步改进在于，所述由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方的步骤后，还包括步骤：开挖位于所述基坑第一端的所述角部支撑结构下方的土体。

本发明基坑开挖施工方法的进一步改进在于，所述水平支撑结构和所述中部支撑结构均为钢支撑结构。

附图说明

图1为本发明实施例的基坑开挖施工方法的流程图。

图2为本发明实施例的出土通道的示意图。

图3为开挖基坑第二端的角部支撑结构下方土体时的状态示意图。

图4为图3中子支撑结构于基坑中的状态示意图。

图5为开挖子支撑结构下方土体时的状态示意图。

图6为中部支撑结构与子支撑结构的装配关系示意图。

图7为开挖子支撑结构下方土体后的基坑状态示意图。

图8为基坑土体开挖完成后的状态示意图。

具体实施方式

为了解决由于现场施工条件限制、出土口数量少导致的出土困难的问题，本发明提供了一种基坑开挖施工方法。

下面结合附图和具体实施例对本发明基坑开挖施工方法作进一步说明。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。

结合图1至图8所示，本发明基坑开挖施工方法，包括步骤：

步骤S101：于待开挖基坑的第一端设定出土口位置，并以出土口21的位置为起点、以待开挖基坑的第二端为终点，设定待开挖出土通道20的位置，第一端和第二端为待开挖基坑的相对两端；

步骤S102：设置待开挖基坑的水平支撑结构，将水平支撑结构中位于待开挖出土通道20的正上方的区段断开；

步骤S103：自待开挖基坑的第一端向第二端依次开挖出土口21和待开挖出土通道20；

步骤S104：以开挖完成的出土口21和出土通道20作为出土路径，由第二端向第一端开挖出土通道20两侧的基坑土方，并在开挖至对应位置的水平支撑结构时预先采用中部支撑结构12连接水平支撑结构中断开的区段。

本实施例中，水平支撑结构包括相对的两个子支撑结构11，出土通道20位于两个子支撑结构11之间。本发明可以应用于出土口21有限甚至仅有一个出土口21的施工条件下，解决出土困难的问题。根据实际情况设计出土口21的位置；设计出土通道20的预设位置，使挖土机经出土通道20可以在基坑第一端和基坑第二端之间来回行驶；预先设置两侧的子支撑结构11(水平支撑结构)，为后期支撑结构整体快速连接做铺垫；从出土口21开始，开挖出连通基坑第一端和第二端的出土通道20，出土通道20上方此时不设支撑，便于开挖；仅开挖两侧子支撑结构11之间的出土通道20用于行车即可，子支撑结构11的下方留土要足够用于抵抗外部土压力，此时子支撑结构11不受力；自基坑第二端开始依次处理水平支撑结构，快速搭设中部支撑结构12，使中部支撑结构12与水平支撑结构连接并形成完整的基坑内支撑结构，此时才可对子支撑结构11下方的留土进行挖掘、运出，再将另一个中部支撑结构12连接于下一个水平支撑结构；依次处理后基坑内土体开挖完毕，解决了由于现场施工条件限制导致的出土困难的问题。

进一步地，步骤S102包括：于待开挖基坑的外围施工围护结构31，围护结构31的高度高于待开挖基坑的顶部；于围护结构31上安装水平支撑结构。

本实施例中，先施工基坑的竖向的围护结构31，开挖基坑至待安装内支撑结构的位置的下方，于待安装内支撑结构的位置施工围檩结构32；将水平支撑结构安装于围檩结构32。

更进一步地，子支撑结构11包括牛腿111、横向的支撑件114、立柱112和托梁113，将牛腿111连接于竖向围护结构31，将支撑件114的端部连接于围檩结构32；将立柱112设于待挖土体中，立柱112焊接有另一牛腿，托梁安装在该立柱112的牛腿上，将支撑件114的底部连接于托梁113的顶部。

更进一步地，步骤S103之前，还包括步骤：于基坑角部安装角部支撑结构13，将角部支撑结构13连接于围护结构31。

本实施例中，基坑为矩形基坑，角部支撑结构13和水平支撑结构可同时安装。本发明不限于此，具体支撑位置可根据实际情况进行相应调整。

更进一步地，步骤S104前，还包括步骤：开挖位于基坑第二端的角部支撑结构13下方的土体。

本实施例中，将出土通道20开挖至基坑第二端后，从基坑第二端的角部支撑结构13开始挖掘，施工方便、高效。

更进一步地，由第二端向第一端开挖出土通道20两侧的基坑土方的步骤后，还包括步骤：开挖位于基坑第一端的角部支撑结构13下方的土体。

进一步地，水平支撑结构和中部支撑结构12均为钢支撑结构。

进一步地，步骤S104中，快速地于两个子支撑结构11之间安装中部支撑结构12，使用高强螺栓连接；子支撑结构11上设有加载系统115，用于沿子支撑结构11向基坑两侧施加预加力，中部支撑结构12安装完成后，虽然形成了闭合的对撑结构，但是没有顶紧和受力，加载系统115施加预加力后，结构可以快速地发挥支撑作用，防止基坑变形。本发明中，出土通道20的位置不限于上述实施例。

本发明需场地平整，测量放线，基坑竖向支护结构施工；在竖向支护结构上施工牛腿111；提出分步安装钢支撑的方案，严格遵循先撑后挖的原则；提出钢支撑结合盆式开挖的方案、快速挖土；递推式安装支撑和土方开挖，距出土口21由远及近开挖土方；本发明施工方便、速度快、成本低。

下面结合附图，按顺序对本发明实施例进行说明。

结合图2所示，进行场地平整，测量放线，施工竖向围护结构31；按照图中显示施工牛腿111、立柱112、托梁113、钢围檩、钢支撑、加载系统115；中间为土方车行车道，此位置暂不安装钢支撑。

结合图3所示，开始挖土，图3中虚线区域角撑施加预加力后开始土方开挖，土方开挖至坑底。行车道位置土方开挖至坑底，行车道至出土口21按照坡度挖土，满足行车要求即可。开挖土方车行车道，如图3所示，已安装子支撑结构11下不开挖，留土用于抵抗外部土压力，受力如图4所示，此时子支撑结构11不受力。

图3中虚线位置已挖土完毕，准备挖出图5中虚线内的土方，首先快速安装图中(实线框)车道上方的中部支撑结构12，整体支撑结构10(整体内支撑)闭合后，通过加载装置施加此道支撑的预加力，然后开挖本道支撑范围内的土方，即虚线内土方。按照图中箭头开挖土方。

结合图6和图7所示，钢支撑快速安装到此位置，使用高强螺栓连接，通过加载系统115施加预加力。图6中施加预加力后，受力如图7所示，然后开挖图6中支撑下的土方，土方沿着车道外运，至此道支撑下土方开挖完毕，依次后推，逐步施工，相同的方法开挖其他支撑下的土方。

最终形成如图8所示的基坑，在出土口21数量较少的前提情况下，以装配式钢支撑为内支撑经分步安装钢支撑、快速安装、快速挖土等步骤后，完成基坑开挖施工。

本发明结合型钢支撑的优势，合理安排工序，在基坑出土条件受限的情况下，具有速度快、成本低的优点，避免现有技术中使用混凝土支撑和栈桥施工工期长、施工速度慢、成本高、浪费资源、拆除困难的问题，解决了使用型钢支撑时工序安排不当带来的土方开挖问题。

以上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。

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。

Claims (6)

1.一种基坑开挖施工方法，其特征在于，包括步骤：

于待开挖基坑的第一端设定出土口位置，并以所述出土口的位置为起点、以待开挖基坑的第二端为终点，设定待开挖出土通道的位置，所述第一端和所述第二端为所述待开挖基坑的相对两端；

设置所述待开挖基坑的水平支撑结构，将所述水平支撑结构中位于所述待开挖出土通道的正上方的区段断开；

自所述待开挖基坑的所述第一端向所述第二端依次开挖出土口和待开挖出土通道；

以开挖完成的所述出土口和出土通道作为出土路径，由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方，并在开挖至对应位置的所述水平支撑结构时预先采用中部支撑结构连接所述水平支撑结构中断开的区段。

2.如权利要求1所述的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述设置所述待开挖基坑的水平支撑结构的步骤包括：

于所述待开挖基坑的外围施工围护结构，所述围护结构的高度高于所述待开挖基坑的顶部；

于所述围护结构上安装所述水平支撑结构。

3.如权利要求2所述的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述自所述待开挖基坑的所述第一端向所述第二端依次开挖出土口和待开挖出土通道的步骤之前，还包括步骤：于基坑角部安装角部支撑结构，将所述角部支撑结构连接于所述围护结构。

4.如权利要求3所述的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方的步骤前，还包括步骤：开挖位于所述基坑第二端的所述角部支撑结构下方的土体。

5.如权利要求4所述的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述由所述第二端向所述第一端开挖所述出土通道两侧的基坑土方的步骤后，还包括步骤：开挖位于所述基坑第一端的所述角部支撑结构下方的土体。

6.如权利要求1所述的基坑开挖施工方法，其特征在于：所述水平支撑结构和所述中部支撑结构均为钢支撑结构。

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