CN110306557B - 基于地下室深基坑工程的土方开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，涉及深基坑工程技术领域，包括以下步骤：周边清理，场地平整→支护桩施工，三轴搅拌桩施工→立柱桩施工，降水井施工→首层土方开挖，加固层施工，桩顶冠梁施工，内支撑杆件安装→逐层土方开挖，基础底板施工，连接部施工→地下二层结构施工，钢管撑安装→内支撑杆件拆卸，地下一层结构施工，回填土、密封降水井。本发明具有有效控制地基沉降、基坑地下水处理彻底且方便、施工安全、施工周期较短、支护结构稳定的效果。

Description

基于地下室深基坑工程的土方开挖方法

技术领域

本发明涉及深基坑工程技术领域，尤其是涉及一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法。

背景技术

深基坑工程的施工，存在着不确定性、复杂性、多变性和隐蔽性等特点，施工区域相对较小，周边环境因素影响较大，导致安全事故形成的几率非常大，由于深基坑的复杂性及不确定性，深基坑工程开挖过程中遇到的问题和涉及的方向日益广泛。

现检索到一篇公开号为CN109914419A的中国发明专利公开了一种深基坑施工方法，包括以下步骤：步骤一：沿基坑四周的地下施工防渗墙；步骤二：在基坑开挖面开挖土方，并施工首道钢筋砼支撑；步骤三：从中间向两边开挖第一层土方，并设置第一层基坑支撑；步骤四：在第一层土方开挖出挖机工作面后，在第一层土方中间位置继续向两边开挖第二层土方，并设置第二层基坑支撑；步骤五：第一层土方全部开挖结束后，拆除第二层基坑支撑；步骤六：在第二层土方开挖出挖机工作面后，在第二层土方中间位置继续向两边开挖第三层土方，并设置第三层基坑支撑；步骤七：重复上述步骤直至基坑开挖完成。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于直接开挖土方，在一些含水量比较大的复杂性地基上施工时，由于基坑地下水处理没有得到有效处理，所以容易造成地基沉降，甚至会造成严重的安全事故，施工不够安全，同时上述施工方法采取方案是：逐层开挖土方且逐层搭建基坑支撑结构，这种方案的基坑支撑结构搭建工作需要多次、反复拆装，施工周期也比较长。

发明内容

本发明的目的一是提供一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，具有有效控制地基沉降、基坑地下水处理彻底且方便、施工安全、施工周期较短、支护结构稳定的优点。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，包括：

步骤一，基坑开挖之前，将基坑周围边坡顶部的浮土、泥浆清理干净，然后将基坑周边场地平整至设计标高；

步骤二，在地基下依次进行支护桩施工、三轴搅拌桩施工，所述支护桩在基坑周围环绕布置，三轴搅拌桩在所述支护桩的外侧壁形成止水帷幕，所述支护桩和所述止水帷幕的顶部齐平；

步骤三，在基坑内交替进行降水井施工、立柱桩施工，所述降水井的顶部齐平场地表面，所述立柱桩的顶部齐平基础底部标高，所述立柱桩在基坑内间隔排布，基坑内设置有多个所述降水井，进行抽水作业；

步骤四，土方开挖形成顶坑，所述顶坑的底部与所述支护桩的顶部齐平，所述顶坑的侧壁为斜面，在斜面及其上下周边进行挂网喷面施工以形成加固层，在支护桩的顶部制作桩顶冠梁，在相对立的两个所述桩顶冠梁之间搭建内支撑杆件；

步骤五，土方分层分段开挖至基础底部标高，并在基础底部标高处施工得到基础底板，所述基础底板为钢筋混凝土结构，所述基础底板与所述支护桩之间采用混凝土回填以形成连接部；

步骤六，在所述基础底板上施工地下室二层结构和地下室一层底板，并在所述地下室一层底板和所述支护桩之间安装钢管撑；

步骤七，拆除所述内支撑杆件，然后在所述地下室一层底板上施工地下室一层结构和地下室顶板，再回填基坑周边土至设计标高，回填、密封降水井。

通过采用上述技术方案，在处理基坑地下水方面，采用“坑壁侧向止水帷幕＋坑内深井降水”相结合的方案，止水帷幕可以有效防止地下水不向基坑内渗透，还可以防止支护桩之间的土流失，而通过降水井可以快速将基本的水抽出，进一步减少基坑内地下水量，有效控制地基沉降，施工更加安全；同时本方案采取的是一次性在基础底部标高下施工作业出立柱桩，然后在顶部安装内支撑杆件，由此整个基坑内的施工作业空间受立柱桩、支护桩、内支撑杆件的支护作用，这种整体式的支护结构可以在土方开挖前期就施工完毕，最后施工人员可以开着挖掘机去进行方便的土方开挖工作，虽然也是逐层开挖土方的形式，但是无需挖一层土方去搭建、拆卸一次基坑支撑结构，施工周期较短，有效节省了人力成本和材料成本，而且支护结构稳定、牢固；同时基础底板与支护桩之间通过连接部进行支撑、连接，结构牢固，有利于在基础底板上搭建地下室二层结构和地下室一层底板；地下室一层底板和支护桩之间通过钢管撑进行支撑、连接，结构牢固，有利于在地下室一层底板上搭建地下室一层结构和地下室顶板，结构牢固。

本发明进一步设置为，在步骤一中，基坑开挖前作好监测点布设，以在基坑施工过程中进行水平位移监测、沉降监测、桩身测斜监测、主筋应力轴力监测、裂缝监测。

通过采用上述技术方案，通过布设各个监测点去进行水平位移监测、沉降监测、桩身测斜监测、主筋应力轴力监测、裂缝监测，进而可以防患于未然，有效提升施工场地的安全性。

本发明进一步设置为，在基坑的外围开挖出排水沟，再在排水沟的外围搭建围墙，所述围墙具体为砖墙、钢结构墙或者彩钢板墙。

通过采用上述技术方案，在施工期间，排水沟可以有效防止雨水向基坑中汇聚，避免了基坑中雨水过多的情况，围墙则具有一定的隔挡效果，防止行人或者路人误入施工场地，造成不必要的安全事故；砖墙、钢结构墙或者彩钢板墙均制作简单，结构牢固。

本发明进一步设置为，在步骤二中，支护桩施工采用跳桩法施工，即每隔一根支护桩施工另一根支护桩，且相邻支护桩施工的时间间隔不得小于36小时。

通过采用上述技术方案，若相邻的支护桩间隔很近，则采用先灌注第一支护桩、第三支护桩、第五支护桩......，等先灌注的支护桩有了一定的强度之后再继续灌注第二支护桩、第四支护桩......，以避免出现支护桩的强度受相邻的支护桩施工的影响而下降的情况，施工过程更加安全。

本发明进一步设置为，在步骤七中，回填、密封降水井的具体方式为：先用粘土球填充于降水井的主体部分空腔，再用清水混凝土填充于降水井的顶部空腔，然后在降水井的外周壁焊接止水环钢板，再在降水井的顶部周围浇筑成型结构垫层，结构垫层预留有供降水井顶部伸出的腔室，止水环钢板位于结构垫层内部，降水井的井口通过封堵钢板密封，腔室通过盖板密封。

通过采用上述技术方案，通过粘土球、混凝土、止水环钢板、封堵钢板和结构垫层，不仅可以将降水井进行密封，密封结构牢固，不易出现漏水现象，而且通过打开盖板，还可以随时观察降水井的封堵密封情况。

本发明进一步设置为，在步骤四中，加固层由以下方式制得：先在地基上打土锚杆，土锚杆的端部伸出地基，再铺设钢筋网，钢筋网固定于土锚杆伸出的端部，再朝向钢筋网喷射混凝土形成面层，面层的厚度在50-70mm之间。

通过采用上述技术方案，土锚杆具有固定钢筋网的效果，而钢筋网、面层均具有较佳的挡土功能，上述施工方式所得到的加固层结构更加牢固，而且能够很好地防止斜坡坍塌，结构更加稳定牢固，有效避免施工场地发生安全事故。

本发明进一步设置为，所述钢管撑的两端部均设置有钢板法兰，所述钢板法兰通过固定锚杆固定于地下室一层底板或支护桩。

通过采用上述技术方案，钢板法兰有利于工作人员快速安装钢管撑，而且钢板法兰还可以更好地贴合于地下室一层底板或支护桩的表面，结构更加稳定。

本发明进一步设置为，所述内支撑杆件的主体由混凝土浇筑而成，所述内支撑杆件的内部设置有工字钢和钢筋加强框，所述工字钢设于所述钢筋加强框的内部。

通过采用上述技术方案，工字钢和钢筋加强框增强了内支撑杆件的结构强度，而且由混凝土浇筑而成的内支撑杆件技术成熟、施工简单、安全可靠。

本发明进一步设置为，所述支护桩的横截面为圆形状，所述支护桩的主体由混凝土浇筑而成，所述支护桩内设置有钢构立柱和加强筋，所述加强筋环绕所述钢构立柱布置，

所述钢构立柱包括：角钢和缀板，所述角钢设置有四个且分别位于矩形的四角布置，所述缀板焊接于相邻所述角钢的外侧面。

通过采用上述技术方案，钢结构和加强筋增强了支护桩的结构强度，而且由混凝土浇筑而成的支护桩技术成熟、施工简单、安全可靠；同时钢结构还方便支护桩与其他结构件通过焊接方式固定或者通过螺栓组进行固定；由角钢和缀板制成的钢结构结构牢固，制作简单、成本低。

本发明进一步设置为，所述桩顶冠梁由混凝土浇筑而成，所述钢构立柱的顶部插入所述桩顶冠梁的底部。

通过采用上述技术方案，钢构立柱的顶部具有加强桩顶冠梁的结构强度的效果，而且还使桩顶冠梁和支护桩之间连接更加牢固。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

其一，在处理基坑地下水方面，采用“坑壁侧向止水帷幕＋坑内深井降水”相结合的方案，止水帷幕可以有效防止地下水不向基坑内渗透，还可以防止支护桩之间的土流失，而通过降水井可以快速将基本的水抽出，进一步减少基坑内地下水量，有效控制地基沉降，施工更加安全；同时本方案采取的是一次性在基础底部标高下施工作业出立柱桩，然后在顶部安装内支撑杆件，由此整个基坑内的施工作业空间受立柱桩、支护桩、内支撑杆件的支护作用，这种整体式的支护结构可以在土方开挖前期就施工完毕，最后施工人员可以开着挖掘机去进行方便的土方开挖工作，虽然也是逐层开挖土方的形式，但是无需挖一层土方去搭建、拆卸一次基坑支撑结构，施工周期较短，有效节省了人力成本和材料成本，而且支护结构稳定、牢固；同时基础底板与支护桩之间通过连接部进行支撑、连接，结构牢固，有利于在基础底板上搭建地下室二层结构和地下室一层底板；地下室一层底板和支护桩之间通过钢管撑进行支撑、连接，结构牢固，有利于在地下室一层底板上搭建地下室一层结构和地下室顶板，结构牢固；

其二，通过粘土球、混凝土、止水环钢板、封堵钢板和结构垫层，不仅可以将降水井进行密封，密封结构牢固，不易出现漏水现象，而且通过打开盖板，还可以随时观察降水井的封堵密封情况。

附图说明

图1是本发明实施例的整体流程示意图；

图2是本发明实施例中经步骤一施工后的结构示意图；

图3是本发明实施例中经步骤二施工后的结构示意图；

图4是本发明实施例中经步骤三施工后的结构示意图；

图5是本发明实施例中经步骤四施工后的结构示意图；

图6是本发明实施例中经步骤五施工后的结构示意图；

图7是本发明实施例中经步骤六施工后的结构示意图；

图8是本发明实施例中经步骤七施工后的结构示意图；

图9是本发明实施例中降水井密封后的结构示意图；

图10是本发明实施例中加固层的结构示意图；

图11是本发明实施例中钢管撑的安装结构示意图；

图12是本发明实施例中支护桩的剖面结构示意图；

图13是本发明实施例中钢构立柱和桩顶冠梁的结构示意图。

附图标记：101、支护桩；102、止水帷幕；103、降水井；104、立柱桩；105、加固层；106、桩顶冠梁；107、内支撑杆件；108、基础底板；109、连接部；110、地下室二层结构；111、地下室一层底板；112、钢管撑；113、地下室一层结构；114、地下室顶板；115、排水沟；116、围墙；1、粘土球；2、清水混凝土；3、止水环钢板；4、结构垫层；5、腔室；6、封堵钢板；7、盖板；8、土锚杆；9、钢筋网；10、面层；11、钢板法兰；12、工字钢；13、钢筋加强框；14、钢构立柱；141、角钢；142、缀板；15、加强筋；16、玻璃纤维网。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，主要包括以下几个步骤：

S1：监测点布设→S2：周边清理，场地平整→S3：支护桩施工，三轴搅拌桩施工→S4：立柱桩施工，降水井施工→S5：首层土方开挖，加固层施工，桩顶冠梁施工，内支撑杆件安装→S6：逐层土方开挖，基础底板施工，连接部施工→S7：地下二层结构施工，钢管撑安装→S8：内支撑杆件拆卸，地下一层结构施工，回填土、密封降水井。

监测点布设的具体操作为：基坑开挖前作好监测点布设，以在基坑施工过程中进行水平位移监测、沉降监测、桩身测斜监测、主筋应力轴力监测、裂缝监测。试运行结束后在开挖第一层土之前每3天观测一次；开挖第一层内支撑以上土方时，监测频率为1次/1-2天；支撑开始拆除至拆除完成后3天内应每天观测一次；基坑维持期间可每周观测一次。通过布设各个监测点去进行水平位移监测、沉降监测、桩身测斜监测、主筋应力轴力监测、裂缝监测，进而可以防患于未然，有效提升施工场地的安全性。

其中水平位移监测根据现场情况采用方向观测法和垂距法进行监测，按照二级位移观测精度进行观测，水平角观测宜采用方向观测法，当方向数不多于3个时，可不归零；对位移观测点的观测，宜采用2级全站仪，按照1测回观测。

其中沉降观测所使用的仪器应为DS1或DS05级的精密水准仪，配合2米(或3米)铟钢水准尺进行，沉降观测的等级应为二等，相邻观测点间的高差中误差为±0.5mm, 观测点的高程相对于起算点的高程中误差为±1mm，为此，应严格执行《工程测量规范》中的有关二等水准的技术要求执行。

其中桩身测斜监测采用CX-03型测斜仪，观测精度1mm，测斜管应在测试前5天装设完毕，在3～5天内重复测量不少于3次，判明处于稳定状态后，进行测试工作。观测方法，使测斜仪处于工作状态，将测头导轮插入测斜管导槽内，缓慢放置管底，然后由管底自下而上沿导槽每隔1m读数一次，并按记录键。测读完毕后，将探头旋转180插入同一导槽内，以上述方法再测一次，测点深度同第一次。观测数据输入计算机，利用测斜仪数据处理软件计算成果。

其中主筋应力轴力监测采用振弦式频率测定仪进行钢筋计、轴力计、反力计的应力数据观测。仪器型号为SDP-Z振弦频率测定仪。在监测元件布设完毕以后，立即测试，读取钢筋计的频率读数，记录作为初始数据。初始数据最少测试3次，取稳定读数作为初始值。通过相应的公式计算出测试元件的受力状况，监测精度≤1/100（F .S）。

其中裂缝监测，在基坑开挖前做好裂缝调查，并做好记录和观测标识。基坑开挖后，除了对已有的裂缝进行观测外，还要重点检查有可能出现裂缝的部位，及时发现新的裂缝，并做好记录和观测标识跟踪观测。裂缝观测采用精密钢尺，在裂缝标示上直接丈量，当裂缝两端的标示距离增大时，裂缝的变化值就可以计算出来，观测精度为1mm。

结合图1和图2所示，在步骤S2（即步骤一）中，基坑开挖之前，将基坑周围边坡顶部的浮土、泥浆清理干净，然后将基坑周边场地平整至设计标高，在基坑的外围开挖出排水沟115，再在排水沟115的外围搭建围墙116，围墙116具体为砖墙、钢结构墙或者彩钢板墙，在施工期间，排水沟115可以有效防止雨水向基坑中汇聚，避免了基坑中雨水过多的情况，围墙116则具有一定的隔挡效果，防止行人或者路人误入施工场地，造成不必要的安全事故；砖墙、钢结构墙或者彩钢板墙均制作简单，结构牢固。

结合图1和图3所示，在步骤S3（即步骤二）中，在地基下依次进行支护桩101施工、三轴搅拌桩施工，支护桩101在基坑周围环绕布置，三轴搅拌桩在支护桩101的外侧壁形成止水帷幕102，支护桩101和止水帷幕102的顶部齐平，支护桩101施工采用跳桩法施工，即每隔一根支护桩101施工另一根支护桩101，且相邻支护桩101施工的时间间隔不得小于36小时。若相邻的支护桩101间隔很近，则采用先灌注第一支护桩、第三支护桩、第五支护桩......，等先灌注的支护桩101有了一定的强度之后再继续灌注第二支护桩、第四支护桩......，以避免出现支护桩101的强度受相邻的支护桩101施工的影响而下降的情况，施工过程更加安全。

结合图1和图4所示，在步骤S4（即步骤三）中，在基坑内交替进行降水井103施工、立柱桩104施工，降水井103的顶部齐平场地表面，立柱桩104的顶部齐平基础底部标高，立柱桩104在基坑内间隔排布，基坑内设置有多个降水井103，进行抽水作业。

正式基坑降水在基坑开挖到基底，根据场内观测水位情况适时启动降水系统，始终使基坑内承压水不致突涌。当地下室承台、底板施工完毕后，应及时回填基坑壁与底板之间的空隙，以使基坑内降水井103数目随地下结构的逐步完成而逐步减少，保证基础安全施工。这样启动降水井103，就能尽量减少整个基坑的抽水量和抽水时间，从而使基坑降水引起的周边地面沉降降到最小。为使基坑降水安全运作，施工现场应驻有项目负责人、技术员、电工、机修工等值班人员。在基坑降水维持开始前由项目负责人制定好工作制度和工作程序，以便值班人员更好地工作。

在降水维持阶段，为保证降水设备正常运转，值班人员须着重注意以下几点：a、是否有足够容量的动力电源（约30KW）供应；b、在社会电网停电时，通知立即启动备用发电机组，保证能在15分钟内使降水设备恢复正常运作；c、保护好基坑降水设施。

在降水维持阶段，为及时了解地下水情况，以指导下一步的降水工作。值班人员每台班测量水位2～3次，（遇特殊情况时加密观测），各泵抽水1～2次，将测量结果交现场技术员分析。现场技术员及时整理分析所得资料，作出分析小节，并定期向建设单位汇报降水情况。在基坑降水开始后，监测单位应及时将监测结果交基坑降水项目负责人，项目负责人在接到监测资料后将立即组织技术人员分析，得出初步结论，然后优化各井的运行，并结合地下室施工进度制定出下一阶段的降水计划。

结合图1和图5所示，在步骤S5（即步骤四）中，土方开挖形成顶坑，顶坑的底部与支护桩101的顶部齐平，顶坑的侧壁为斜面，在斜面及其上下周边进行挂网喷面施工以形成加固层105，在支护桩101的顶部制作桩顶冠梁106，在相对立的两个桩顶冠梁106之间搭建内支撑杆件107。

内支撑杆件107的主体由混凝土浇筑而成，内支撑杆件107的内部设置有工字钢12和钢筋加强框13，工字钢12设于钢筋加强框13的内部。工字钢12和钢筋加强框13增强了内支撑杆件107的结构强度，而且由混凝土浇筑而成的内支撑杆件107技术成熟、施工简单、安全可靠。

结合图1和图6所示，在步骤S6（即步骤五）中，土方分层分段开挖至基础底部标高，并在基础底部标高处施工得到基础底板108，基础底板108为钢筋混凝土结构，基础底板108与支护桩101之间采用混凝土回填以形成连接部109。

结合图1和图7所示，在步骤S7（即步骤六）中，在基础底板108上施工地下室二层结构110和地下室一层底板111，并在地下室一层底板111和支护桩101之间安装钢管撑112。

结合图1和图8所示，在步骤S8（即步骤七）中，拆除内支撑杆件107，然后在地下室一层底板111上施工地下室一层结构113和地下室顶板114，再回填基坑周边土至设计标高，回填、密封降水井103。

结合图8和图9所示，在步骤S8（即步骤七）中，回填、密封降水井103的具体方式为：先用粘土球1填充于降水井103的主体部分空腔，再用清水混凝土2填充于降水井103的顶部空腔，然后在降水井103的外周壁焊接止水环钢板3，再在降水井103的顶部周围浇筑成型结构垫层4，结构垫层4预留有供降水井103顶部伸出的腔室5，止水环钢板3位于结构垫层4内部，降水井103的井口通过封堵钢板6密封，腔室5通过盖板7密封。通过粘土球1、混凝土、止水环钢板3、封堵钢板6和结构垫层4，不仅可以将降水井103进行密封，密封结构牢固，不易出现漏水现象，而且通过打开盖板7，还可以随时观察降水井103的封堵密封情况。

结合图5和图10所示，在步骤S5（即步骤四）中，加固层105由以下方式制得：先在地基上打土锚杆8，土锚杆8的端部伸出地基，再铺设钢筋网9，钢筋网9固定于土锚杆8伸出的端部，再朝向钢筋网9喷射混凝土形成面层10，面层10内还铺设有玻璃纤维网16，面层10的厚度为60mm(在其他实施例中该厚度还可以为50mm、55mm、65mm、70mm)。土锚杆8具有固定钢筋网9的效果，而钢筋网9、面层10均具有较佳的挡土功能，上述施工方式所得到的加固层105结构更加牢固，而且能够很好地防止斜坡坍塌，结构更加稳定牢固，有效避免施工场地发生安全事故。

结合图7和图11所示，钢管撑112的两端部均设置有钢板法兰11，钢板法兰11通过固定锚杆固定于地下室一层底板111或支护桩101。钢板法兰11有利于工作人员快速安装钢管撑112，而且钢板法兰11还可以更好地贴合于地下室一层底板111或支护桩101的表面，结构更加稳定。

结合图3和图12所示，支护桩101的横截面为圆形状，支护桩101的主体由混凝土浇筑而成，支护桩101内设置有钢构立柱14和加强筋15，加强筋15环绕钢构立柱14布置，钢构立柱14包括：角钢141和缀板142，角钢141设置有四个且分别位于矩形的四角布置，缀板142焊接于相邻角钢141的外侧面。钢结构和加强筋15增强了支护桩101的结构强度，而且由混凝土浇筑而成的支护桩101技术成熟、施工简单、安全可靠；同时钢结构还方便支护桩101与其他结构件通过焊接方式固定或者通过螺栓组进行固定；由角钢141和缀板142制成的钢结构结构牢固，制作简单、成本低。

结合图12和图13所示，桩顶冠梁106由混凝土浇筑而成，钢构立柱14的顶部插入桩顶冠梁106的底部。钢构立柱14的顶部具有加强桩顶冠梁106的结构强度的效果，而且还使桩顶冠梁106和支护桩101之间连接更加牢固。

本实施例的实施原理为：在处理基坑地下水方面，采用“坑壁侧向止水帷幕102＋坑内深井降水”相结合的方案，止水帷幕102可以有效防止地下水不向基坑内渗透，还可以防止支护桩101之间的土流失，而通过降水井103可以快速将基本的水抽出，进一步减少基坑内地下水量，有效控制地基沉降，施工更加安全；同时本方案采取的是一次性在基础底部标高下施工作业出立柱桩104，然后在顶部安装内支撑杆件107，由此整个基坑内的施工作业空间受立柱桩104、支护桩101、内支撑杆件107的支护作用，这种整体式的支护结构可以在土方开挖前期就施工完毕，最后施工人员可以开着挖掘机去进行方便的土方开挖工作，虽然也是逐层开挖土方的形式，但是无需挖一层土方去搭建、拆卸一次基坑支撑结构，施工周期较短，有效节省了人力成本和材料成本，而且支护结构稳定、牢固；同时基础底板108与支护桩101之间通过连接部109进行支撑、连接，结构牢固，有利于在基础底板108上搭建地下室二层结构110和地下室一层底板111；地下室一层底板111和支护桩101之间通过钢管撑112进行支撑、连接，结构牢固，有利于在地下室一层底板111上搭建地下室一层结构113和地下室顶板114，结构牢固。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，包括：

步骤一，基坑开挖之前，将基坑周围边坡顶部的浮土、泥浆清理干净，然后将基坑周边场地平整至设计标高；

步骤二，在地基下依次进行支护桩(101)施工、三轴搅拌桩施工，所述支护桩(101)在基坑周围环绕布置，三轴搅拌桩在所述支护桩(101)的外侧壁形成止水帷幕(102)，所述支护桩(101)和所述止水帷幕(102)的顶部齐平；

步骤三，在基坑内交替进行降水井(103)施工、立柱桩(104)施工，所述降水井(103)的顶部齐平场地表面，所述立柱桩(104)的顶部齐平基础底部标高，所述立柱桩(104)在基坑内间隔排布，基坑内设置有多个所述降水井(103)，进行抽水作业；

步骤四，土方开挖形成顶坑，所述顶坑的底部与所述支护桩(101)的顶部齐平，所述顶坑的侧壁为斜面，在斜面及其上下周边进行挂网喷面施工以形成加固层(105)，在支护桩(101)的顶部制作桩顶冠梁(106)，在相对立的两个所述桩顶冠梁(106)之间搭建内支撑杆件(107)；

步骤五，土方分层分段开挖至基础底部标高，并在基础底部标高处施工得到基础底板(108)，所述基础底板(108)为钢筋混凝土结构，所述基础底板(108)与所述支护桩(101)之间采用混凝土回填以形成连接部(109)；

步骤六，在所述基础底板(108)上施工地下室二层结构(110)和地下室一层底板(111)，并在所述地下室一层底板(111)和所述支护桩(101)之间安装钢管撑(112)；

步骤七，拆除所述内支撑杆件(107)，然后在所述地下室一层底板(111)上施工地下室一层结构(113)和地下室顶板(114)，再回填基坑周边土至设计标高，回填、密封降水井(103)。

2.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，在步骤一中，基坑开挖前作好监测点布设，以在基坑施工过程中进行水平位移监测、沉降监测、桩身测斜监测、主筋应力轴力监测、裂缝监测。

3.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，在步骤一中，在基坑的外围开挖出排水沟(115)，再在排水沟(115)的外围搭建围墙(116)，所述围墙(116)具体为砖墙、钢结构墙或者彩钢板墙。

4.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，在步骤二中，支护桩(101)施工采用跳桩法施工，即每隔一根支护桩(101)施工另一根支护桩(101)，且相邻支护桩(101)施工的时间间隔不得小于36小时。

5.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，在步骤七中，回填、密封降水井(103)的具体方式为：先用粘土球(1)填充于降水井(103)的主体部分空腔，再用清水混凝土(2)填充于降水井(103)的顶部空腔，然后在降水井(103)的外周壁焊接止水环钢板(3)，再在降水井(103)的顶部周围浇筑成型结构垫层(4)，结构垫层(4)预留有供降水井(103)顶部伸出的腔室(5)，止水环钢板(3)位于结构垫层(4)内部，降水井(103)的井口通过封堵钢板(6)密封，腔室(5)通过盖板(7)密封。

6.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，在步骤四中，加固层(105)由以下方式制得：先在地基上打土锚杆(8)，土锚杆(8)的端部伸出地基，再铺设钢筋网(9)，钢筋网(9)固定于土锚杆(8)伸出的端部，再朝向钢筋网(9)喷射混凝土形成面层(10)，面层(10)的厚度在50-70mm之间。

7.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，所述钢管撑(112)的两端部均设置有钢板法兰(11)，所述钢板法兰(11)通过固定锚杆固定于地下室一层底板(111)或支护桩(101)。

8.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，所述内支撑杆件(107)的主体由混凝土浇筑而成，所述内支撑杆件(107)的内部设置有工字钢(12)和钢筋加强框(13)，所述工字钢(12)设于所述钢筋加强框(13)的内部。

9.根据权利要求1所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，所述支护桩(101)的横截面为圆形状，所述支护桩(101)的主体由混凝土浇筑而成，所述支护桩(101)内设置有钢构立柱(14)和加强筋(15)，所述加强筋(15)环绕所述钢构立柱(14)布置，

所述钢构立柱(14)包括：角钢(141)和缀板(142)，所述角钢(141)设置有四个且分别位于矩形的四角布置，所述缀板(142)焊接于相邻所述角钢(141)的外侧面。

10.根据权利要求9所述的基于地下室深基坑工程的土方开挖方法，其特征在于，所述桩顶冠梁(106)由混凝土浇筑而成，所述钢构立柱(14)的顶部插入所述桩顶冠梁(106)的底部。

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