CN111764396A - 富水地层坑中坑施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了富水地层坑中坑施工方法，采用了“隔+降+封”相结合的施工方法，“隔”主要是采用钢制沉箱随挖土随下沉至设计标高，钢制沉箱的支撑壁可起到隔水和防止富水地层坍塌的作用，“降”是指在钢制沉箱内部设置降水系统，在坑中坑土方开挖前进行预降水，在坑中坑开挖和底板施工期间进行持续降水，为坑中坑挖土提供作业条件，“封”是指在结构底板施工期间通过在底板内设置钢套管的方式保证降水的持续性，底板达到设计强度后对钢套管和下部降水井进行封堵处理；不需要在坑中坑土方开挖前进行注浆加固或坑外降水措施，结构简单、施工快速，可实现富水地层坑中坑的快速开挖、快速施工。

Description

富水地层坑中坑施工方法
技术领域
本发明属于基坑施工技术领域，特别涉及富水地层坑中坑施工方法。
背景技术
为了合理利用城市土地资源，各类城市建筑大都设置不同层数的地下室，尤其是为了满足功能需要还设置集水坑、电梯坑等局部深坑（简称坑中坑），这些坑中坑的施工一般较为复杂，且对地下工程整体施工进度有一定的影响，尤其是富水地层坑中坑更加增大了施工难度，由于地下水处理不当还可能造成局部后期渗漏的风险。
针对富水地层的坑中坑施工，一般采取在坑中坑土方开挖前进行注浆加固或坑外降水措施，以保证坑中坑开挖时坑壁的稳定，但注浆加固会一定程度的延长工期、增加施工成本，坑外降水的效果也较难保证。因此，针对富水地层坑中坑如何快速施工、降低渗漏水风险，是工程研究的一项技术难题。
发明内容
本发明提供了富水地层坑中坑施工方法，用以解决针对富水地层的坑中坑施工难度大、施工工期长等难题，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：富水地层坑中坑施工方法，包括以下步骤：
步骤1、富水地层的坑中坑开挖前，在坑中坑中部打设降水井进行预降水，降水井内设置降水系统，然后根据坑中坑边线尺寸进行定位放线，人工或机械挖出上部一段土层，形成坑中坑定位轮廓；根据坑中坑尺寸制作匹配尺寸的钢制沉箱，钢制沉箱为上下贯通的箱型；
步骤2、利用起吊设备将制备好的钢制沉箱吊放至坑中坑定位轮廓内，再次核查坑中坑定位边线确定无误后进行下沉；
步骤3、坑中坑内土方开挖、降水施工和钢制沉箱下沉交替进行，直至钢制沉箱达到设计标高，并及时完成基坑垫层浇筑；
步骤4、安装钢套管持续进行坑内抽水，钢套管对接在降水井顶部，施工坑中坑底板防水、侧壁防水及保护层，钢套管底部及与防水层交界处加强防水处理；
步骤5、施工坑中坑底板钢筋，钢制沉箱和钢套管与底板钢筋进行焊接固定，验收合格后进行混凝土底板浇筑施工；
步骤6、混凝土底板强度达到设计要求后对降水井进行封井处理，钢套管内底板以下部分采用粘性土回填，钢套管内底板对应部位采用微膨胀混凝土进行回填，在钢套管顶部焊接钢制封板；
步骤7、对集水坑底部表面混凝土进行凿毛处理，清理干净后进行集水坑浇筑混凝土封板。
通过采用上述技术方案，采用了“隔+降+封”相结合的施工方法，“隔”主要是采用钢制沉箱随挖土随下沉至设计标高，钢制沉箱的支撑壁可起到隔水和防止富水地层坍塌的作用，“降”是指在钢制沉箱内部设置降水系统，在坑中坑土方开挖前进行预降水，在坑中坑开挖和底板施工期间进行持续降水，为坑中坑挖土提供作业条件，“封”是指在结构底板施工期间通过在底板内设置钢套管的方式保证降水的持续性，底板达到设计强度后对钢套管和下部降水井进行封堵处理；不需要在坑中坑土方开挖前进行注浆加固或坑外降水措施，结构简单、施工快速，可实现富水地层坑中坑的快速开挖、快速施工。
优选的，步骤1中，降水井的井深超出坑中坑的底部的深度不小于2m。
通过采用上述技术方案，满足降水要求，降水效果好。
优选的，步骤1中，人工或机械挖除上部500mm土层，形成坑中坑定位轮廓。
通过采用上述技术方案，简单方便。
优选的，步骤3中，钢制沉箱侧壁内200～300mm土体采用人工进行配合清土。
通过采用上述技术方案，清土效果好，保证施工顺利进行。
优选的，所述钢制沉箱采用四块厚度不小于8mm的钢板拼焊形成，焊缝饱满没有空隙，钢制沉箱顶端开设吊孔，吊孔直径为100mm～150mm。
通过采用上述技术方案，钢制沉箱能够容易被吊装，方便施工。
优选的，所述钢制沉箱的内侧角部通过角撑焊接加固。
通过采用上述技术方案，钢制沉箱的结构稳定性较好。
优选的，所述钢套管厚度不小于8mm。
通过采用上述技术方案，保证钢套管具有足够的强度。
优选的，所述钢套管底部套接在降水井外侧，降水井插入尺寸为50～100mm。
通过采用上述技术方案，保证较好的连续降水。
优选的，所述钢套管包括套管壁，所述套管壁外侧设置有止水环。
通过采用上述技术方案，可实现较好的止水效果。
优选的，水环设置有两处，分别位于上下两端。
通过采用上述技术方案，可实现较好的止水效果。
本发明的有益效果体现在：采用了“隔+降+封”相结合的施工方法，“隔”主要是采用钢制沉箱随挖土随下沉至设计标高，钢制沉箱的支撑壁可起到隔水和防止富水地层坍塌的作用，“降”是指在钢制沉箱内部设置降水系统，在坑中坑土方开挖前进行预降水，在坑中坑开挖和底板施工期间进行持续降水，为坑中坑挖土提供作业条件，“封”是指在结构底板施工期间通过在底板内设置钢套管的方式保证降水的持续性，底板达到设计强度后对钢套管和下部降水井进行封堵处理；不需要在坑中坑土方开挖前进行注浆加固或坑外降水措施，结构简单、施工快速，可实现富水地层坑中坑的快速开挖、快速施工。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是本发明施工步骤1的示意图；
图2是本发明施工步骤2的示意图；
图3是本发明施工步骤3的示意图；
图4是本发明施工步骤4的示意图；
图5是本发明施工步骤5的示意图；
图6是本发明施工步骤6的示意图；
图7是坑中坑施工顺序流程图；
图8是钢制沉箱示意图；
图9是降水系统示意图；
图10是钢套管示意图。
附图标记：1、钢制沉箱；11、支撑壁；12、角撑；13、吊孔；2、富水地层；3、降水系统；31、降水井；32、水泵；33、排水管；4、基坑垫层；5、钢套管；51、套管壁；52、止水环；6、混凝土底板；7、粘性土；8、微膨胀混凝土；9、钢制封板；10、混凝土封板。
具体实施方式
以下通过实例来详细说明本发明的技术方案，以下的实例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。
如图1-6，富水地层坑中坑施工方法，包括以下步骤，
步骤1、富水地层2的坑中坑开挖前，在坑中坑中部打设降水井31进行预降水，降水井31内设置降水系统3，如图9，降水系统3包括渗水管（外包双层密目网）、水泵32和排水管33等，降水过程为现有技术在此不再赘述，根据坑中坑边线尺寸进行定位放线，人工或机械挖出上部一段土层，形成坑中坑定位轮廓；根据坑中坑尺寸制作匹配尺寸的钢制沉箱1，钢制沉箱1为上下贯通的箱型；
步骤2、利用起吊设备将制备好的钢制沉箱1吊放至坑中坑定位轮廓内，再次核查坑中坑定位边线确定无误后进行下沉；
步骤3、坑中坑内土方开挖、降水施工和钢制沉箱1下沉交替进行，直至钢制沉箱1达到设计标高，并及时完成基坑垫层4浇筑；
步骤4、安装钢套管5持续进行坑内抽水，钢套管5对接在降水井31顶部，施工坑中坑底板防水、侧壁防水及保护层，钢套管5底部及与防水层交界处加强防水处理；
步骤5、施工坑中坑底板钢筋，钢制沉箱1和钢套管5与底板钢筋进行焊接固定，验收合格后进行混凝土底板6浇筑施工；
步骤6、混凝土底板6强度达到设计要求后对降水井31进行封井处理，钢套管5内底板以下部分采用粘性土7回填，钢套管5内底板对应部位采用微膨胀混凝土8进行回填，在钢套管5顶部焊接钢制封板9；
步骤7、对集水坑底部表面混凝土进行凿毛处理，清理干净后进行集水坑浇筑混凝土封板10。
如图7，采用了“隔+降+封”相结合的施工方法，“隔”主要是采用钢制沉箱1随挖土随下沉至设计标高，钢制沉箱1的支撑壁11可起到隔水和防止富水地层2坍塌的作用，“降”是指在钢制沉箱1内部设置降水系统3，在坑中坑土方开挖前进行预降水，在坑中坑开挖和底板施工期间进行持续降水，为坑中坑挖土提供作业条件，“封”是指在结构底板施工期间通过在底板内设置钢套管5的方式保证降水的持续性，底板达到设计强度后对钢套管5和下部降水井31进行封堵处理；不需要在坑中坑土方开挖前进行注浆加固或坑外降水措施，结构简单、施工快速，可实现富水地层2坑中坑的快速开挖、快速施工。
步骤1中，降水井31的井深超出坑中坑的底部的深度不小于2m，满足降水要求，降水效果好。步骤1中，人工或机械挖除上部500mm土层，形成坑中坑定位轮廓，简单方便。
步骤3中，钢制沉箱1侧壁内200～300mm土体采用人工进行配合清土，清土效果好，保证施工顺利进行。
如图8，钢制沉箱1采用四块厚度不小于8mm的钢板拼焊形成，焊缝饱满没有空隙，钢制沉箱1顶端开设吊孔，吊孔13直径为100mm～150mm，用于钢制沉箱1的吊运。钢制沉箱1的内侧角部通过角撑12焊接加固，钢制沉箱1的结构稳定性较好。
钢套管5厚度不小于8mm，保证钢套管5具有足够的强度。钢套管5底部套接在降水井31外侧，降水井插入尺寸为50～100mm，保证较好的连续降水。
如图10，所述钢套管包括套管壁51，所述套管壁51外侧设置有止水环52，进行较好的阻水。止水环52设置有两处，分别位于上下两端，阻水效果全面。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、富水地层（2）的坑中坑开挖前，在坑中坑中部打设降水井(31)进行预降水，降水井(31)内设置降水系统(3)，然后根据坑中坑边线尺寸进行定位放线，人工或机械挖出上部一段土层，形成坑中坑定位轮廓；根据坑中坑尺寸制作匹配尺寸的钢制沉箱(1)，钢制沉箱(1)为上下贯通的箱型；
步骤2、利用起吊设备将制备好的钢制沉箱(1)吊放至坑中坑定位轮廓内，再次核查坑中坑定位边线确定无误后进行下沉；
步骤3、坑中坑内土方开挖、降水施工和钢制沉箱(1)下沉交替进行，直至钢制沉箱(1)达到设计标高，并及时完成基坑垫层(4)浇筑；
步骤4、安装钢套管(5)持续进行坑内抽水，钢套管(5)对接在降水井(31)顶部，施工坑中坑底板防水、侧壁防水及保护层，钢套管(5)底部及与防水层交界处加强防水处理；
步骤5、施工坑中坑底板钢筋，钢制沉箱(1)和钢套管(5)与底板钢筋进行焊接固定，验收合格后进行混凝土底板(6)浇筑施工；
步骤6、混凝土底板(6)强度达到设计要求后对降水井(31)进行封井处理，钢套管(5)内底板以下部分采用粘性土(7)回填，钢套管(5)内底板对应部位采用微膨胀混凝土(8)进行回填，在钢套管(5)顶部焊接钢制封板(9)；
步骤7、对集水坑底部表面混凝土进行凿毛处理，清理干净后进行集水坑浇筑混凝土封板(10)。
2.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：步骤1中，降水井(31)的井深超出坑中坑的底部的深度不小于2m。
3.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：步骤1中，人工或机械挖除上部500mm土层，形成坑中坑定位轮廓。
4.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：步骤3中，钢制沉箱(1)侧壁内200～300mm土体采用人工进行配合清土。
5.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述钢制沉箱(1)采用四块厚度不小于8mm的钢板拼焊形成支撑壁(11)，焊缝饱满没有空隙，钢制沉箱(1)顶端开设吊孔，吊孔(13)直径为100mm～150mm。
6.根据权利要求5所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述钢制沉箱(1)的内侧角部通过角撑(12)焊接加固。
7.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述钢套管(5)厚度不小于8mm。
8.根据权利要求6所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述钢套管(5)底部套接在降水井(31)外侧，降水井插入尺寸为50～100mm。
9.根据权利要求1所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述钢套管包括套管壁（51），所述套管壁（51）外侧设置有止水环(52)。
10.根据权利要求8所述的富水地层坑中坑施工方法，其特征在于：所述止水环(52)设置有两处，分别位于上下两端。
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