CN110747861A - 一种高水位深基坑开挖施工方法 - Google Patents

一种高水位深基坑开挖施工方法 Download PDF

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罗天洪
冯学瑞
晏克珍
谢明康
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D17/02—Foundation pits

Abstract

本发明公开了一种高水位深基坑开挖施工方法，该方法首先进行基坑支护施工，然后对基坑内的土方进行分层开挖；当土方开挖至基底上方5米时进行工程桩施工，并保留基底上方的5米土方；当工程桩施工完成后，对基坑内的土方进行二次开挖，直至土方开挖至基底，然后立即浇筑底板垫层并进行主体机构施工。本发明采用土方开挖至基底5米时插入工程的施工方式，可以有效节约工期，同时基坑脚受到5米土方的制约，基坑变形可控；同时由于工程桩距离支护桩较近，提早插入工程桩施工对基坑支护形成基底加固，确保基坑及周边环境安全，节约施工成本、缩短施工工期。

Description

一种高水位深基坑开挖施工方法
技术领域
本发明涉及一种高水位深基坑开挖施工方法，属于基坑施工技术领域。
背景技术
基坑支撑技术以及上方开挖技术是建筑工程中常用到的关键技术，随着大型高层建筑的增多，超大超深的基坑越来越多的出现，最大深度可达60米左右，这种程度的基坑支撑就需要专业的、科学的基坑支护技术来实现，在基坑支护达到标准后实行基坑开挖作业，其中就要应用到土方开挖技术。
在基坑施工之前，要充分的对施工现场的条件进行分析，对各种影响因素进行对策的设计，以保证施工的顺利进行，根据实际的情况制定施工方案，在工程桩施工结束后，开始进行第一层上方的挖掘工作，在进行土方开挖前首先就要进行降水工作，降水范围为深井、基坑围护平面和明沟两部分，深井降水在施工前的两周开始实行抽水试验，然后结合工程实际情况和实践抽水情况来进行方案的变更和调整，从而保证基坑降水工程的施工质量。
传统的高水位深基坑开挖过程中对基坑的支护不够牢固，存在一定的安全风险，同时模板、钢管等周转材料的投入较多，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降低基坑施工风险、节约施工成本、缩短施工工期的高水位深基坑开挖施工方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高水位深基坑开挖施工方法，包括以下步骤：
S1、首先进行基坑支护施工，然后对基坑内的土方进行分层开挖；
S2、当土方开挖至基底上方5米时进行工程桩施工，并保留基底上方的5米土方；由于基坑脚受到基底上方5米土方的制约，从而使基坑变形可控，同时由于工程桩距离支护桩较近，提早插入工程桩施工并浇筑混凝土对基坑支护形成基底加固，确保基坑及周边环境安全；
S3、当工程桩施工完成后，对基坑内的土方进行二次开挖，直至土方开挖至基底，然后立即浇筑底板垫层并进行主体机构施工。
上述方法中，所述基坑支护采用双排悬臂桩或单排悬臂桩结合锚索结构两种支护形式。
上述方法中，对土方进行二次开挖时，采用跳仓法开挖土方。
由于采用了上述技术方案，本发明的优点为：本发明采用土方开挖至基底5米时插入工程的施工方式，可以有效节约工期，同时基坑脚受到5米土方的制约，基坑变形可控；同时由于工程桩距离支护桩较近，提早插入工程桩施工对基坑支护形成基底加固，确保基坑及周边环境安全。同时，本发明采用未开挖至基底的方式使其土方对基坑形成受力约束，同时施工的工程桩浇灌砼后对地基土质起到固化加强作用，再已施工工程桩的区域根据基坑受力的分析优先跳仓施工基坑受力较好、风险较低区域，使其逐步形成对基坑，从而逐步向高风险点开挖土方快速施工主体结构，达到减少基坑暴露时间和周转材料(钢管、模板等)的投入，既降低基坑安全风险与节约施工成本、缩短施工工期。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例：本实施例中基坑开挖深度9-15米，基坑周长约650m，不规则状，北面紧邻市政道路距离1-4m,采用单排桩加锚索支护形式，除北面基坑1-2.5米均有1-8层的陈旧居民楼，其基础为条形浅基础，采用双排悬臂支护形式，周边管线较多。场地岩土层主要为新近堆积的人工填土层(Q4ml)杂填土、第四系更新统冲积层(Qpal)的砾砂及粉质黏土，下伏基岩为第三系上统(N)的泥质粉砂岩。现自上而下分述为：①杂填土，层厚为0.50～6.40m，平均厚度为2.41m，层面标高66.10～71.94m，层底标高63.00～71.24m。②砾砂：该层场地内均有分布。层厚为0.60～11.40m，平均厚度为4.94m，层面标高63.00～71.24m，层底标高52.66～67.74m。③粉质黏土：该层场地内大部分地段有分布。层厚为3.10～27.00m，平均厚度为10.93m，层面标高54.10～70.20m，层底标高42.60～58.34m。④泥质粉砂岩：该层场地内均有分布，局部钻孔未揭穿，揭示层厚为2.00～21.00m，平均厚度为12.34m，层面标高42.60～58.34m，层底标高27.84～46.54m。⑤泥质粉砂岩：中风化，粉砂泥质结构，层状构造，岩质软，节理裂隙发育，局部含钙质结核物，合金送水进尺稍慢，岩芯呈粉砂状、柱状，采取率30％～50％。该层场地内均有分布，未揭穿，最大揭示厚度14.20m。根据含水层的性质、地下水的赋存特征、埋藏条件和水力特点，场地地下水为孔隙水。孔隙水主要赋存于杂填土①及砾砂层②中，地下水受大气降水补给，透水层不均匀，其水量不大，将来基础施工时易于疏干，但在降雨及临近生活污水渗透补给时，其水量会相应增加，初见水位埋深为1.4～6.4m之间，水位高程为62.10～68.34m。稳定水位埋深为1.0～7.0m之间，水位高程为61.60～66.00m。根据区域水文地质资料，场地上层滞水受季节变化较大，变化幅度约2.0m左右。
根据上述工程概况，现采用本发明的高水位深基坑开挖施工方法进行开挖，具体施工步骤如下：
S1、首先进行基坑支护施工，所述基坑支护采用双排悬臂桩或单排悬臂桩结合锚索结构两种支护形式；支护桩间的高压旋喷桩止水帷幕移至桩外侧先施工，使基坑内外形成隔水屏障，减少施工扰动、水位下降对周边环境的影响，然后对基坑内的土方进行分层开挖，将开挖后的杂填土①及砾砂层②清运出场；
S2、当土方开挖至粉质黏土层③且距离基底上方5米时进行工程桩施工，并保留基底上方的5米土方；由于基坑脚受到基底上方5米土方的制约，从而使基坑变形可控，同时由于工程桩距离支护桩较近，提早插入工程桩施工并浇筑混凝土对基坑支护形成基底加固，确保基坑及周边环境安全；
S3、当工程桩施工完成后，对基坑内的土方进行二次开挖，直至土方开挖至基底，然后立即浇筑底板垫层并进行主体机构施工。对土方进行二次开挖时，采用跳仓法开挖土方。跳仓法开挖土方是根据基坑受力情况分析，对薄弱点和高风险点的土方留置后期施工，待其它区域底板施工后对基坑支护形成受力传递才将其留置土方开挖施工，即减少基坑开挖暴露时间降低安全风险，同时减少模板、钢管等周转材料的投入。
综上所述，本发明采用土方开挖至基底5米时插入工程的施工方式，可以有效节约工期，同时基坑脚受到5米土方的制约，基坑变形可控；同时由于工程桩距离支护桩较近，提早插入工程桩施工对基坑支护形成基底加固，确保基坑及周边环境安全。同时，本发明采用未开挖至基底的方式使其土方对基坑形成受力约束，同时施工的工程桩浇灌砼后对地基土质起到固化加强作用，再已施工工程桩的区域根据基坑受力的分析优先跳仓施工基坑受力较好、风险较低区域，使其逐步形成对基坑，从而逐步向高风险点开挖土方快速施工主体结构，达到减少基坑暴露时间和周转材料(钢管、模板等)的投入，既降低基坑安全风险与节约施工成本、缩短施工工期。

Claims (3)

1.一种高水位深基坑开挖施工方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、首先进行基坑支护施工，然后对基坑内的土方进行分层开挖；
S2、当土方开挖至基底上方5米时进行工程桩施工，并保留基底上方的5米土方；
S3、当工程桩施工完成后，对基坑内的土方进行二次开挖，直至土方开挖至基底，然后立即浇筑底板垫层并进行主体机构施工。
2.根据权利要求1所述的高水位深基坑开挖施工方法，其特征在于：所述基坑支护采用双排悬臂桩或单排悬臂桩结合锚索结构两种支护形式。
3.根据权利要求1所述的高水位深基坑开挖施工方法，其特征在于：对土方进行二次开挖时，采用跳仓法开挖土方。
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