CN112281857A - 深基坑开挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，公开了一种深基坑开挖施工方法。该方法包括：步骤一、深基坑开挖方案制定：制定放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案；步骤二、深基坑开挖施工准备：根据放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，对深基坑开挖的施工进行准备；步骤三、深基坑开挖：根据放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，进行深基坑开挖；步骤四、基底降、排水防护处理：对开挖基坑进行环状井点、降水井、排水沟和集水坑的设置；步骤五、基坑清理和基坑检验：对基底进行整平、碎石清理和检查验收。本发明解决了现有的深基坑开挖施工方法存在施工效率低和施工成本高的问题。

Description

深基坑开挖施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及深基坑开挖施工方法。

背景技术

在铁路或其他的建筑施工都需要采用深基坑施工方法，深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

目前，所采用的单一的基坑支护方案或土方开挖方案，对于地质复杂的地基，其工艺复杂、施工过程中的清除恢复等操作程序繁重、可操作性较弱、选择可靠性较低，从而导致存在施工效率低和施工成本高的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种深基坑开挖施工方法，用于解决现有的深基坑开挖施工方法存在施工效率低和施工成本高的问题。

本发明提供了一种深基坑开挖施工方法，所述深基坑开挖施工方法包括如下步骤：

步骤一、深基坑开挖方案制定：勘察待开挖基坑的地基的工程地质情况和环境情况，根据设计的基坑开挖深度、所述工程地质情况和所述环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，所述深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案；

步骤二、深基坑开挖施工准备：对所述待开挖基坑的地基进行基坑开挖边线测设和基坑开挖范围确定，得到预处理地基，若所述深基坑开挖方案为所述放坡开挖方案或所述钢板桩支护开挖方案，则对所述预处理地基进行排水设施施作处理和围堰施作处理，得到处理地基，若所述深基坑开挖方案为所述通风通道深基坑开挖方案，则对所述预处理地基进行地下连续墙施作处理，并对地下连续墙施作处理所得的地下连续墙分别进行水泥搅拌桩施作处理、墙顶的冠梁模板砼浇注处理，以及墙身的钢筋混凝土环架梁预埋处理，得到处理地基；

步骤三、深基坑开挖：若所述深基坑开挖方案为所述放坡开挖方案，则根据所述处理地基的土质基坑类型所对应的设计开挖策略，对所述处理地基进行基坑开挖得到开挖基坑，若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，若所述深基坑开挖方案为所述通风通道深基坑开挖方案，则当所述地下连续墙和冠梁模板砼浇注的砼强度达到预设强度阈值时，按照设计的分层开挖参数和开挖控制坡度，对所述处理地基进行分层开挖得到开挖基坑，其中，当所述处理地基的基坑开挖至岩石层时，按照设计的爆破参数对所述岩石层进行爆破；

步骤四、基底降、排水防护处理：对所述开挖基坑的基底进行环状井点、降水井、排水沟和集水坑的设置，得到防护基坑；

步骤五、基坑清理和基坑检验：对所述防护基坑的基底进行整平和碎石清理，对经过整平和碎石清理后的防护基坑的基底平面位置、基底标高和基底地质进行检查验收。

可选的，所述根据设计的基坑开挖深度、所述工程地质情况和所述环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，所述深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，包括：

当设计的基坑开挖深度小于预设深度阈值、所述工程地质情况为坑内渗水量小于预设渗水量阈值和所述环境情况为开阔场地时，制定放坡开挖方案，其中，所述放坡开挖方案包括无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑的开挖方案；

当所述设计的基坑开挖深度大于或等于所述预设深度阈值、所述工程地质情况为坑内渗水量大于所述预设渗水量阈值时，制定钢板桩支护开挖方案，所述钢板桩支护开挖方案包括钢板桩支护以及放坡开挖与钢板桩支护结合的开挖方案；

当所述工程地质情况为粘土，且所述待开挖基坑的地基为通风通道时，制定通风通道深基坑开挖方案。

可选的，所述若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，包括：

若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，所述预设位置为钢板桩的内边缘距离所述处理地基的承台基础外边线1.2m-1.8m的位置，所述设计插打高度为插打后的钢板桩高出所述插打地基的地面0.5m；

按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述插打地基进行分层开挖，得到层开挖基坑；

对所述层开挖基坑进行护栏网防护处理，得到开挖基坑，所述护栏网的高度≥1.2m。

可选的，所述钢板桩的壁上焊接有多个撑栱，每个撑栱上放置有围檩；

每个围檩的四角均设置斜角支撑和直向支撑，采用1cm厚的钢板对每个围檩的上部进行限位卡固定处理，每个围檩的顺桥向和横桥向的围檩接触处设置双层三角加劲板；

每个围檩与所述钢板桩之间的空隙的楔块材料均为钢板。

可选的，所述钢板桩为拉森Ⅳ型钢板桩；

所述多个撑栱均采用规格为I12.6型的钢，每两个撑栱之间的间隔为≤6m，每两个撑栱之间的顶面高度差≤2mm；

每个围檩和每道内支撑均采用规格为H350×350型的钢，每道内支撑设置直支撑和角斜撑；

所述双层三角加劲板的尺寸为60cm*60cm*1cm。

可选的，所述斜角支撑和所述直向支撑均采用规格≥H350×350型的钢，所述直向支撑的数量为1根；

当对所述围檩进行接长处理时，采用厚度为10mm的钢板，对经过满焊后的围檩进行帮条焊。

可选的，所述层开挖基坑的预留深度为20-30cm；所述层开挖深度≤1m，所述分层开挖的层数为6-8层。

可选的，所述若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，包括：

若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照防护高度与锚固深度的比例为1：1.5的设计参数，采用履带吊及振动打桩锤、设计插打高度和经过围檩与内支撑施作后的钢板桩，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，所述钢板桩插打的倾斜度≤1％。

可选的，所述围堰施作处理，具体包括：

按照设计围堰参数，对所述预处理地基进行编织袋堆码，得到堆码围堰，所述设计围堰参数为围堰的堰顶宽度为2m-3m、堰堤外侧放坡比例为1:0.5-1:1和堰堤内侧放坡比例为1:0.2-1:0.5；

对所述堆码围堰依次进行筑土振捣处理、防水布铺设处理和加固处理。

可选的，所述设计的爆破参数为：钻孔直径为85mm，最小抵抗线长度为1.8mm，孔间距为1.8mm，排间距为1.8mm，炮孔深度为2.6mm-2.8mm，单孔装药量为2.0-4.8kg，填塞长度为1.5mm-1.9mm。

本发明提供的深基坑开挖施工方法，通过采用深基坑开挖方案制定、深基坑开挖施工准备、深基坑开挖、基底降、排水防护处理和基坑清理和基坑检验的施工方法，工序简单、安全可靠、可操作性较高、选择可靠性较高，结合多类型的深基坑开挖方案，能够灵活应对地质复杂的地基，从而有效地解决了现有的深基坑开挖施工方法存在施工效率低和施工成本高的问题。

附图说明

图1为本发明深基坑开挖施工方法一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1，图1为本发明深基坑开挖施工方法一个实施例的流程示意图，该方法包括如下步骤：

101、深基坑开挖方案制定：勘察待开挖基坑的地基的工程地质情况和环境情况，根据设计的基坑开挖深度、工程地质情况和环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案。

对待开挖基坑的地基所处位置的气象、水文和工程地质进行监测，得到工程地质情况和环境情况，根据设计的基坑开挖深度、工程地质情况和环境情况，制定放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和/或通风通道深基坑开挖方案，例如，某段铁路的深基坑开挖主要为桥梁及涵洞基础基坑开挖，工程地质情况为属中亚热带季风气候，具有气候温和、雨量充沛、光照充足、霜期较短、生长季长、季风明显的气候特点，沿线地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水，不同地貌单元具有不同水文地质特征，中低山区、丘陵区工程地质条件较为复杂，局部崩塌、落石和岩体顺层等不良地质现象时有发生，局部地段为残积土、富水和结构松散，环境情况为周边环境空阔，没有重要建筑，则可设计的基坑开挖深度、工程地质情况和环境情况，制定放坡开挖方案或钢板桩支护开挖方案；某段铁路的工程地质情况为粉土、粘土、混碎石和化角岩化泥岩等，为通风通道基坑，工程所处地层软硬交替、波状起伏，工程特性变化大、差异显著，特殊岩土较多，四季分明，雨水充沛，光能资源充足，则可执行通风通道深基坑开挖方案。

其中，放坡开挖方案为对深基坑进行放坡法开挖的安全专项施工方案，包括无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑的开挖方案。钢板桩支护开挖方案为对深基坑进行钢板桩支护和开挖的安全专项施工方案，包括钢板桩支护以及放坡开挖与钢板桩支护结合的开挖安全专项施工方案。通风通道深基坑开挖方案为对通风通道深基坑进行开挖的安全专项施工方案。

进一步地，上述根据设计的基坑开挖深度、工程地质情况和环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，包括：

当设计的基坑开挖深度小于预设深度阈值、工程地质情况为坑内渗水量小于预设渗水量阈值和环境情况为开阔场地时，制定放坡开挖方案，其中，放坡开挖方案包括无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑的开挖方案；

当设计的基坑开挖深度大于或等于预设深度阈值、工程地质情况为坑内渗水量大于预设渗水量阈值时，制定钢板桩支护开挖方案，钢板桩支护开挖方案包括钢板桩支护以及放坡开挖与钢板桩支护结合的开挖方案；

当工程地质情况为粘土，且待开挖基坑的地基为通风通道时，制定通风通道深基坑开挖方案。

预设深度阈值为4m或5m，本实施例优选为4m。无水土质基坑为土质基坑，地下水位低于第一预设水位阈值，地下水位在基坑的基底位置以下。无水土质基坑的开挖方案为对基坑进行分级开挖，在对基坑分级开挖时，挖方超过预设深度或填方超过预设高度时，其边沿放出预设边坡坡度的边坡，且设置每层平台高度为3m、宽度为2m的无支挡的多层开挖平台的开挖方案。

无水土质石质基坑为土质层加上石质层的基坑，地下水位低于预设水位阈值，地下水位在基坑的基底位置以下。无水土质石质基坑的开挖方案为对基坑进行分级开挖，在对基坑分级开挖时，挖方超过预设深度或填方超过预设高度时，其边沿放出预设边坡坡度的边坡，且在土质层与石质层的分界处设置无支挡的多层开挖平台，采用装药量为标准抛掷爆破的40％-50％、爆破作用指数n≤0.75的爆破方式，对石质层进行爆破，对爆破后的石质层再进行开挖的开挖方案。

有水土质基坑为土质基坑，地下水位高于第二预设水位阈值，地下水位在基坑的基底位置以上，其中，第二预设水位阈值大于第一预设水位阈值。有水土质基坑的开挖方案为对基坑进行分级开挖，在对基坑分级开挖时，挖方超过预设深度或填方超过预设高度时，其边沿放出预设边坡坡度的边坡，且设置每层平台高度为3m、宽度为2m的无支挡的多层开挖平台，并监测开挖后的基坑的涌水量，判断其涌水量是否大于第一预设涌水量阈值，若是，则设置降水井，通过水泵抽取降水井中的水，或者设置管井井点和/或深井井点，通过管井井点和/或深井井点进行降水；若否，则在开挖后的基坑的基底挖设排水沟和/或集水井，通过水泵抽取排水沟和/或集水井中的水；当开挖至软土、流沙等地质情况或者不能沿其边沿放出预设边坡坡度的边坡的地方时，通过内装有土的编织袋，对开挖后形成的边坡的坡脚进行堆叠固定处理的开挖方案。

钢板桩支护的开挖方案为对于地下水位大于第三预设水位阈值，地下水位在基坑的基底位置以上，基坑涌水量大于第二预设涌水量阈值的地基进行，其中，第三预设水位阈值大于第二预设水位阈值，第二预设涌水量阈值大于第一预设涌水量阈值。将钢板桩插打在基坑之后，再采用挖掘机对基坑进行分层开挖，在通过挖掘机分层开挖时，还采用人工辅助的挖掘、清理和清除等操作，每层的开挖厚度小于或等于1m，在每层开挖完成后，将厚度为30cm的强度等级为C20的混凝土垫层现场浇筑在基坑的基底上，对浇筑混凝土垫层的基坑进行承台施工，当混凝土垫层的混凝土强度达到设计要求时，交替进行钢板桩内支撑的拆除和回填处理，完成开挖后拔除钢板桩的开挖方案。

放坡开挖与钢板桩支护结合的开挖方案为基坑开挖后，当挖方超过预设深度或填方超过预设高度时，其边沿放出预设边坡坡度的边坡，并在基坑的基底上进行插打钢板桩支护的开挖方案。

当工程地质情况为粉土夹粉砂、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土夹粉土、粉质粘土混碎石、强风化角岩化泥岩和中风化角岩化泥岩中的至少三种土质，且待开挖基坑的地基为通风通道时，制定为多期开挖(本实施例中的多期为三期，为多期承接关系)的通风通道深基坑开挖方案，通风通道深基坑开挖方案包括突发的开挖、冠梁的施作、多道混凝土环架梁的施作(多道为1-9道，本实施例中的多道优选为8道)、地下连续墙以及地下连续墙的内衬墙和结构柱的施作等。

102、深基坑开挖施工准备：对待开挖基坑的地基进行基坑开挖边线测设和基坑开挖范围确定，得到预处理地基，若深基坑开挖方案为放坡开挖方案或钢板桩支护开挖方案，则对预处理地基进行排水设施施作处理和围堰施作处理，得到处理地基，若深基坑开挖方案为通风通道深基坑开挖方案，则对预处理地基进行地下连续墙施作处理，并对地下连续墙施作处理所得的地下连续墙分别进行水泥搅拌桩施作处理、墙顶的冠梁模板砼浇注处理，以及墙身的钢筋混凝土环架梁预埋处理，得到处理地基。

其中，对于放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，均对预处理地基进行地下连续墙施作处理。当需要采用放坡开挖方案或钢板桩支护开挖方案时，对预处理地基进行排水设施施作处理，排水设施可包括排水沟、排水坡、防水埂和截水沟，并监测预处理地基周边的水深、流速以及土的渗水性，当水深小于或等于3m、流速小于或等于1.5m/s以及土的渗水性小于预设渗水度时，对预处理地基进行草袋围堰施作处理，从而得到处理地基。

当需要采用通风通道深基坑开挖方案时，对地下连续墙的桩位进行放样，得到地下连续墙的施作位置，在地下连续墙的施作位置上依次进行槽段挖掘处理、冲岩成槽、成槽检验、沉渣清除和泥浆更换，得到槽，将预先制作好的钢筋笼吊装在槽内，对吊装后的钢筋笼进行粘土抛填和砼浇灌，得到预处理的地下连续墙，对预处理的地下连续墙的墙底进行水泥浆液浇筑，得到最终的地下连续墙。单排三轴搅拌桩被浇筑在地下连续墙的墙两侧，以实现对地下连续墙的水泥搅拌桩施作处理；对地下连续墙的墙顶依次进行桩头凿除、钢筋绑扎、冠梁模板安装和混凝土浇筑，以实现对地下连续墙的墙顶的冠梁模板砼浇注处理；地下连续墙的墙身，被预先浇筑成型的多道不同尺寸的钢筋混凝土环架梁依次预埋入，以实现对地下连续墙的墙身的钢筋混凝土环架梁预埋处理，从而得到处理地基。

进一步地，上述的围堰施作处理，具体包括：

按照设计围堰参数，对预处理地基进行编织袋堆码，得到堆码围堰，上述的设计围堰参数为围堰的堰顶宽度为2m-3m、堰堤外侧放坡比例为1:0.5-1:1和堰堤内侧放坡比例为1:0.2-1:0.5；

对堆码围堰依次进行筑土振捣处理、防水布铺设处理和加固处理。

对预处理地基投放袋装量为袋容量1/3-1/2的编织袋，编织袋投放之前，预处理地基的堰底河床上的杂物、树根和杂草等需清除，以减少渗漏；采用麻绳或绑扎丝编织袋的袋口。当对预处理地基进行编织袋堆码时，按照围堰的堰顶宽度为2m-3m、堰堤外侧放坡比例为1:0.5-1:1和堰堤内侧放坡比例为1:0.2-1:0.5的设计围堰参数，将编织袋顺坡滑落至预处理地基的堰底河床，编织袋堆码的堆放方式为上下层互相错缝且堆码整齐，并将铁丝或钢筋等拉结件预埋在预处理地基的适宜位置，铁丝或钢筋等拉结件用于加固杆件拉结；当在水中投放编织袋时，通过一对带钩子的杆子将编织袋钩送到水中，当堆码围堰至水中心，且出现流水面减小而水流流速变大的状况时，堆码围堰外侧，可采用装有小卵石或粗砂的编织袋堆码。

当编织袋堆码到预设长度时，采用抗渗性能符合设计要求的土(粘土)在距离编织袋堆码处设计距离的位置进行土方填筑处理，其中，土方填筑处理的速度小于或等于编织袋堆码的速度，以免编织袋直接落在松散填土上，但也不宜太滞后，否则投袋码袋不方便。在土方填筑处理时，将土(粘土)填筑在已出水面的堰头上，并进行振捣振实，自河床的浅水侧逐步向深水方推进，严防涌水，以避免堆码围堰的堰堤坍塌，以减少堆码围堰的渗漏，加强堆码围堰的堰堤的强度和稳定性。

待围堰合拢成型(即堆码围堰)后，对围堰外侧进行整体的防水布包封，防水布的搭接长度符合围堰的长度和设计长度，以减少渗漏，避免编织袋、筑土被水冲刷流失。将编织袋对防水布的河床端和围堰顶端进行压牢，以免防水布被流水冲刷走或被风吹跑。

103、深基坑开挖：若深基坑开挖方案为放坡开挖方案，则根据处理地基的土质基坑类型所对应的设计开挖策略，对处理地基进行基坑开挖得到开挖基坑，若深基坑开挖方案为钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，若深基坑开挖方案为通风通道深基坑开挖方案，则当地下连续墙和冠梁模板砼浇注的砼强度达到预设强度阈值时，按照设计的分层开挖参数和开挖控制坡度，对处理地基进行分层开挖得到开挖基坑，其中，当处理地基的基坑开挖至岩石层时，按照设计的爆破参数对岩石层进行爆破。

土质基坑类型为无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑，土质基坑类型所对应的设计开挖策略与上述步骤101中的无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑的开挖方案类似，在此不再赘述。

对于通风通道深基坑开挖方案，采用挖掘机和镐头机进行开挖。分层开挖参数为：分九层开挖，每层开挖的深度小于或等于1.5m，开挖控制坡度为填底标高为7m，第一层的开挖坡面比例为1:1，其他层的开挖坡面大于或等于1:4。

对于放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，按照设计的爆破参数对岩石层进行爆破之前，通过镐头机对岩石层进行破碎，并检测器破碎的速度和程度，若速度和程度均小于设计值，则按照设计的爆破参数对岩石层进行爆破，若速度和程度均大于或等于设计值，则继续通过镐头机对岩石层进行破碎。

进一步地，上述的设计的爆破参数为：钻孔直径为85mm，最小抵抗线长度为1.8mm，孔间距为1.8mm，排间距为1.8mm，炮孔深度为2.6mm-2.8mm，单孔装药量为2.0-4.8kg，填塞长度为1.5mm-1.9mm。

在进行爆破时，要执行飞石的控制措施和防护措施，以及爆破的安全防护措施。

进一步地，上述的若深基坑开挖方案为钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，包括：

若深基坑开挖方案为钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，预设位置为钢板桩的内边缘距离处理地基的承台基础外边线1.2m-1.8m的位置，设计插打高度为插打后的钢板桩高出插打地基的地面0.5m；

按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对插打地基进行分层开挖，得到层开挖基坑；

对层开挖基坑进行护栏网防护处理，得到开挖基坑，护栏网的高度≥1.2m。

首先插打定位桩和安装导向框，按设计要求测量出钢板桩单桩的位置，通过履带吊吊起一根钢板桩插入导向框内，并通过振动打桩锤对钢板桩腹板进行吊挂夹住，将钢板桩振动插打至设计标高，依次插打完整个围堰。

钢板桩施工的工艺流程为：插打定位桩→布设围堰导向框架→逐片插打钢板桩→钢板桩围堰合拢→逐层安装内支撑→基坑开挖→承台施工→墩身施工→拆除钢板桩围堰。

具体说明如下：

1、施工准备：将钢板桩运到施工地基的工地后，对钢板桩进行检查、丈量、分类和编号，对钢板桩的锁口进行检查和清理干净，并将黄油膏涂在钢板桩的锁口处，以减少钢板桩在插打时的摩阻力。

(1)打桩设备的选用

根据现场实际情况，选用钢板桩专用打桩机。

(2)钢板桩的整理

钢板桩验收时，要有出厂合格证，钢板桩的机械性能和尺寸应符合要求。经整修或焊接后的钢板桩，将同类型的钢板桩对经整修或焊接后的钢板桩进行锁口试验检查。验收或整修后的钢板桩，要进行分类、编号、登记存放。清除锁口内的积水。

(3)钢板桩锁口检查

将钢板桩运到工地后，对钢板桩进行整理，并清除钢板桩锁口内的电焊瘤渣、废填充物和其他杂物，将存在弯曲、破损和锁口不合格的钢板桩进行整修和二次验收，直至二次验收合格，其中，根据具体情况采取冷弯、热敲、焊补、铆补、割除和/或接长等方式，对存在弯曲、破损和锁口不合格的钢板桩进行整修。

锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，对所有同型号的钢板桩进行锁口检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

(4)钢板桩接长

对钢板桩进行插打时，钢板桩的相临拼接接头不得在同一断面上。通过对钢板桩进行坡口对焊，实现钢板桩接长，将加劲板焊接在钢板桩接长处的“U”形内侧，焊接完成后检查锁口质量。

(5)预留吊、拔桩用孔

若需进行吊装孔及拔桩孔的施作，则预先钻好孔，将加强板与拔桩孔之间进行焊接，以免拔桩时断裂。

2、经测量定位后，在距承台边缘约1.5m处测定出钢板桩围堰尺寸；插打定位桩、布置导向框架。

3、钢板桩插打：插打钢板桩前，在导向框架上标出每一片钢板桩的位置，在导向框架的任一边的中间处，对一片钢板桩位置的两侧焊角钢作为小导向，确保钢板桩不产生左右移位。中间的一片钢板桩是作为两侧钢板桩的依托，将钢板桩垂直后，在导向框架的两侧对称处打入多片钢板桩。将钢板桩吊起后，对一块钢板桩的锁口内进行人力扶持插入，人力扶持插入的速度要符合设计速度，以防止损坏锁口，插入以后稍松吊绳，使桩凭自重滑入或用锤重下压。其中，也可采用滑车组对钢板桩进行强迫插桩，其拉力需符合设计条件，当钢板桩插入至设计的插入深度，且不产生摆动时，对钢板桩进行锤击。

在插打过程中，每打4—5根钢板桩就要用靠尺测量钢板桩的垂直度，将钢板桩的倾斜度控制小于或等于1％，(制作限位装置)保证钢板桩的垂直度。否则钢板桩的倾斜度控制大于1％，则采用倒链对钢板桩的倾斜度进行一次纠偏，纠偏的角度符合设计角度，以免引起锁口间的别住，影响下一片钢板桩的插打,当钢板桩的偏移大于预设偏移时，采用倒链对钢板桩的倾斜度进行多次纠偏，也可采用走四滑轮组对钢板桩的倾斜度进行纠偏。

4、布置内支撑：钢板桩插打完毕后，先做内支撑，在进行基坑开挖。

5、钢板桩围堰的拆除：基础施工完毕后，抽干基坑积水，用干粘土回填基坑，采取分层夯实填至基础顶，待回填沉降稳定后，采用打桩机依次拔除钢板桩并及时用细砂填塞缝隙。

6、施工注意事项

(1)施工中设专职安全员全过程旁站，随时检查无异常情况后方准下基坑操作，发现问题及时通知现场人员撤离。

(2)施工作业时，机械设备需安全稳固，且机械作业范围、材料堆放、施工人员不得侵入省道内。

(3)钢板桩拔除时，基坑及机械作业范围内不得站人。

进一步地，上述层开挖基坑的预留深度为20-30cm；上述的层开挖深度≤1m，分层开挖的层数为6-8层。

进一步地，上述的钢板桩的壁上焊接有多个撑栱，每个撑栱上放置有围檩；

每个围檩的四角均设置斜角支撑和直向支撑，采用1cm厚的钢板对每个围檩的上部进行限位卡固定处理，每个围檩的顺桥向和横桥向的围檩接触处设置双层三角加劲板；

每个围檩与钢板桩之间的空隙的楔块材料均为钢板。

进一步地，上述的钢板桩为拉森Ⅳ型钢板桩；

上述的多个撑栱均采用规格为I12.6型的钢，每两个撑栱之间的间隔为≤6m，每两个撑栱之间的顶面高度差≤2mm；

上述的每个围檩和每道内支撑均采用规格为H350×350型的钢，每道内支撑设置直支撑和角斜撑；

上述的双层三角加劲板的尺寸为60cm*60cm*1cm。

进一步地，上述斜角支撑和直向支撑均采用规格≥H350×350型的钢，直向支撑的数量为1根；

当对围檩进行接长处理时，采用厚度为10mm的钢板，对经过满焊后的围檩进行帮条焊。

进一步地，上述若深基坑开挖方案为钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，包括：

若深基坑开挖方案为钢板桩支护开挖方案，则按照防护高度与锚固深度的比例为1：1.5的设计参数，采用履带吊及振动打桩锤、设计插打高度和经过围檩与内支撑施作后的钢板桩，对处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，钢板桩插打的倾斜度≤1％。

其中，放坡开挖方案包括放坡开挖基坑监测，放坡开挖基坑监测具体包括：

为保证基坑开挖的安全，施工监测在施工中起着极其重要的作用。根据监测结果，及时指导施工，以确作业人员的安全。监测内容主要包括地表沉降、土压力、地下水位及平面尺寸。平面尺寸监测：成坑过程中应经常检查基底高程、平面尺寸及垂直度，基坑挖至基底高程时，基底尺寸应与设计图纸基础轮廓一致。基底检验：基底地基承载力应满足设计要求；岩层基底应清除岩面松碎石块、淤泥。凿出新鲜岩面，表面应清洗干净；基底平面位置、尺寸和基底高程应满足设计要求。

钢板桩支护开挖方案包括钢板桩围堰基坑监测，钢板桩围堰基坑监测具体包括：

测点布置：在基坑开挖过程中及时观测，在基坑顶部每边布置2个观测点，布置在钢板桩桩顶。当基坑开挖完成后，在基坑的四角及各边的中点设置一个测点，采用Φ20mm钢筋制作，长50cm，埋入地面以下45cm，露出5cm，四周用砂浆或者混凝土进行加固。

量测方法：采用全站仪测量基坑及防护上的相对变形量。

量测频率：每天早上8：00测量一次，晚上18：00测量一次。

量测结果判定：本标段深基坑开挖高度小于7m，且周围环境无特别要求，依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2018)》判定为三级基坑，确定围护结构墙顶位移监控值、围护结构墙体最大位移监控值、地面最大沉降监控值分别为8cm、10cm、10cm。

根据经验确定，当日相对变形量超过10mm时，立即停止基坑开挖或其他施工作业，对基坑采取加固措施。

104、基底降、排水防护处理：对开挖基坑的基底进行环状井点、降水井、排水沟和集水坑的设置，得到防护基坑。

监测对开挖基坑的水量情况，根据水量情况对对开挖基坑的基底设置环状井点、降水井、排水沟和/或集水坑，从而得到防护基坑，其中，在设置环状井点、降水井、排水沟和集水坑时，需按照设计的安全要求和操作方案进行操作。

其中，对于施作有地下连续墙的基坑降水设施为：施作疏干井，疏干井的井口高出挖掘平面，并与挖掘平面之间的距离大于0.5m。对于施作有地下连续墙的基坑排水设施为：在通风通道的边沿处设置集水坑，在通风通道的渗水处设置排水明沟，排水明沟与集水坑连接，排水明沟的水流入集水坑，通过水泵对集水坑的水进行抽取。

105、基坑清理和基坑检验：对防护基坑的基底进行整平和碎石清理，对经过整平和碎石清理后的防护基坑的基底平面位置、基底标高和基底地质进行检查验收。

当基坑开挖至与设计深度，且完成开挖工作时，采用风镐整平防护基坑的基底，并清理防护基坑的基底的碎石。在进行基坑清理时，若基坑存在溶洞或与设计不符的地质情况时，根据设计和规范要求制定处理方案，经过报监理批准后方可进行处理。

检查验收防护基坑的基底平面位置和基底标高是否符合设计条件、基底地质的承载力是否符合设计条件、基底是否有积水、杂物、整洁和平整。检查验收的内容还包括：基坑验槽、临边防护、坑壁支护、排水措施、坑边荷载、上下通道和周边作业环境。

其中，基坑验槽为：防护基坑开挖至基底设计标高并清理后的槽是否符合设计合格条件。临边防护为：防护基坑的临边防护是否符合设计条件，该设计条件为：对于深度小于或等于2米基坑是否采用了1.2米高栏杆进行防护，深度大于2米的防护基坑是否采用了密目式安全网进行封闭围护，临边防护栏杆与基坑边口之间的距离是否大于或等于50厘米。坑壁支护为：所设置的边坡坡度和边坡位置是否符合设计安全要求，防护基坑的坑壁支护及地下管线的加固处理是否符合设计施工方案要求，对于产生变形的支护设施是否进行了加固处理。排水措施为：是否设置排水设施，所设置的排水设施是否符合安全和有效操作条件。坑边荷载：堆土的堆放是否符合安全要求。上下通道：是否设置上下通道，上下通道的设置是否符合安全要求。周边作业环境：是否设置安全隔离防护设施。

深基坑开挖施工方法包括基坑变形应急救援预案，基坑变形应急救援预案具体为：

(1)基坑开挖过程中，若跟踪监测围护有严重变形情况，立即停止施工，紧急时，可增设平支撑、快速回填土方，同时加密监测频率。

(2)若坑底土体位移过大或隆起过大，应停止挖土，并立即进行压力注浆等加固措施，待养护、监测数据稳定后方可继续开挖。

(3)如地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入。遇大雨时，基坑开挖施工必须停止，采用抽水机向外排水。

本实施例提供的深基坑开挖施工方法，通过采用深基坑开挖方案制定、深基坑开挖施工准备、深基坑开挖、基底降、排水防护处理和基坑清理和基坑检验的施工方法，工序简单、安全可靠、可操作性较高、选择可靠性较高，结合多类型的深基坑开挖方案，能够灵活应对地质复杂的地基，从而有效地解决了现有的深基坑开挖施工方法存在施工效率低和施工成本高的问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述深基坑开挖施工方法包括如下步骤：

步骤一、深基坑开挖方案制定：勘察待开挖基坑的地基的工程地质情况和环境情况，根据设计的基坑开挖深度、所述工程地质情况和所述环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，所述深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案；

步骤二、深基坑开挖施工准备：对所述待开挖基坑的地基进行基坑开挖边线测设和基坑开挖范围确定，得到预处理地基，若所述深基坑开挖方案为所述放坡开挖方案或所述钢板桩支护开挖方案，则对所述预处理地基进行排水设施施作处理和围堰施作处理，得到处理地基，若所述深基坑开挖方案为所述通风通道深基坑开挖方案，则对所述预处理地基进行地下连续墙施作处理，并对地下连续墙施作处理所得的地下连续墙分别进行水泥搅拌桩施作处理、墙顶的冠梁模板砼浇注处理，以及墙身的钢筋混凝土环架梁预埋处理，得到处理地基；

步骤三、深基坑开挖：若所述深基坑开挖方案为所述放坡开挖方案，则根据所述处理地基的土质基坑类型所对应的设计开挖策略，对所述处理地基进行基坑开挖得到开挖基坑，若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，若所述深基坑开挖方案为所述通风通道深基坑开挖方案，则当所述地下连续墙和冠梁模板砼浇注的砼强度达到预设强度阈值时，按照设计的分层开挖参数和开挖控制坡度，对所述处理地基进行分层开挖得到开挖基坑，其中，当所述处理地基的基坑开挖至岩石层时，按照设计的爆破参数对所述岩石层进行爆破；

步骤四、基底降、排水防护处理：对所述开挖基坑的基底进行环状井点、降水井、排水沟和集水坑的设置，得到防护基坑；

步骤五、基坑清理和基坑检验：对所述防护基坑的基底进行整平和碎石清理，对经过整平和碎石清理后的防护基坑的基底平面位置、基底标高和基底地质进行检查验收。

2.如权利要求1所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述根据设计的基坑开挖深度、所述工程地质情况和所述环境情况，制定深基坑开挖方案，其中，所述深基坑开挖方案包括放坡开挖方案、钢板桩支护开挖方案和通风通道深基坑开挖方案，包括：

当设计的基坑开挖深度小于预设深度阈值、所述工程地质情况为坑内渗水量小于预设渗水量阈值和所述环境情况为开阔场地时，制定放坡开挖方案，其中，所述放坡开挖方案包括无水土质基坑、无水土质石质基坑和有水土质基坑的开挖方案；

当所述设计的基坑开挖深度大于或等于所述预设深度阈值、所述工程地质情况为坑内渗水量大于所述预设渗水量阈值时，制定钢板桩支护开挖方案，所述钢板桩支护开挖方案包括钢板桩支护以及放坡开挖与钢板桩支护结合的开挖方案；

当所述工程地质情况为粘土，且所述待开挖基坑的地基为通风通道时，制定通风通道深基坑开挖方案。

3.如权利要求1所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述处理地基进行钢板桩设置和分层开挖，得到开挖基坑，包括：

若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，所述预设位置为钢板桩的内边缘距离所述处理地基的承台基础外边线1.2m-1.8m的位置，所述设计插打高度为插打后的钢板桩高出所述插打地基的地面0.5m；

按照预设的层开挖深度和挖掘机人工配合方式，对所述插打地基进行分层开挖，得到层开挖基坑；

对所述层开挖基坑进行护栏网防护处理，得到开挖基坑，所述护栏网的高度≥1.2m。

4.如权利要求3所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述钢板桩的壁上焊接有多个撑栱，每个撑栱上放置有围檩；

每个围檩的四角均设置斜角支撑和直向支撑，采用1cm厚的钢板对每个围檩的上部进行限位卡固定处理，每个围檩的顺桥向和横桥向的围檩接触处设置双层三角加劲板；

每个围檩与所述钢板桩之间的空隙的楔块材料均为钢板。

5.如权利要求4所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述钢板桩为拉森Ⅳ型钢板桩；

所述多个撑栱均采用规格为I12.6型的钢，每两个撑栱之间的间隔为≤6m，每两个撑栱之间的顶面高度差≤2mm；

每个围檩和每道内支撑均采用规格为H350×350型的钢，每道内支撑设置直支撑和角斜撑；

所述双层三角加劲板的尺寸为60cm*60cm*1cm。

6.如权利要求4所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述斜角支撑和所述直向支撑均采用规格≥H350×350型的钢，所述直向支撑的数量为1根；

当对所述围檩进行接长处理时，采用厚度为10mm的钢板，对经过满焊后的围檩进行帮条焊。

7.如权利要求3所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述层开挖基坑的预留深度为20-30cm；所述层开挖深度≤1m，所述分层开挖的层数为6-8层。

8.如权利要求3中所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则通过经过围檩与内支撑施作后的钢板桩和设计插打高度，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，包括：

若所述深基坑开挖方案为所述钢板桩支护开挖方案，则按照防护高度与锚固深度的比例为1：1.5的设计参数，采用履带吊及振动打桩锤、设计插打高度和经过围檩与内支撑施作后的钢板桩，对所述处理地基的预设位置进行钢板桩插打，得到插打地基，所述钢板桩插打的倾斜度≤1％。

9.如权利要求1所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述围堰施作处理，具体包括：

按照设计围堰参数，对所述预处理地基进行编织袋堆码，得到堆码围堰，所述设计围堰参数为围堰的堰顶宽度为2m-3m、堰堤外侧放坡比例为1:0.5-1:1和堰堤内侧放坡比例为1:0.2-1:0.5；

对所述堆码围堰依次进行筑土振捣处理、防水布铺设处理和加固处理。

10.如权利要求1-9中任一项所述的深基坑开挖施工方法，其特征在于，所述设计的爆破参数为：钻孔直径为85mm，最小抵抗线长度为1.8mm，孔间距为1.8mm，排间距为1.8mm，炮孔深度为2.6mm-2.8mm，单孔装药量为2.0-4.8kg，填塞长度为1.5mm-1.9mm。

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