CN112695762A - 地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法 - Google Patents

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周浩
潘楚天
闵健
吴昊
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Abstract

本发明公开了一种地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，包括以下步骤施工完成基坑的围护桩，开挖出顶部基坑段；在顶部基坑段内施工形成与围护桩连接的混凝土支撑；将剩余待开挖土方由上至下分为多层进行开挖，每层土方沿基坑一侧向另一侧方向分为多段进行逐段开挖，每段土方开挖完成后立即施作与围护桩连接的混凝土支撑，每段所对应的混凝土支撑达到设计强度后再开始该段所在层的下一层土方开挖；当顶层土方开挖至预设基坑坑壁的位置后，将其余各层土方整体开挖形成反压土体的步骤。该开挖施工方法具有工艺简单、易于实施、工期短、成本低、施工质量和安全性高等优点。

Description

地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法
技术领域
本发明涉及地铁施工技术领域，具体涉及一种地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法。
背景技术
在地铁站的施工过程中，首先需要在土体中开挖出基坑。在基坑开挖过程中随着土方的开挖需要及时施工混凝土支撑，尽可能减少基坑围护体侧开挖段无支撑暴露的时间，以控制基坑工程的变形和稳定性。现有基坑开挖方法大都采用分层开挖方式，也即将待开挖基坑土体分为多层，由上至下逐层进行开挖，混凝土支撑是每层土体开挖完成后整体完成施工，或者在每层土体开过过程中逐步分段完成施工，每一层土体开挖完成且该层混凝土支撑达到设计强度后，再按照同样的方法依次开挖后续各层土体，该种逐层开挖的方式由于每层混凝土支撑施工完成后需要一定时间才能达到设计强度，而下一层土体开挖需要等上层混凝土支撑达到设计强度后才能开始，会延长整个开挖施工的工期，存在施工效率低、耗时长的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种工艺简单、易于实施、工期短、成本低、施工质量和安全性高的地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，包括以下步骤：
(S1)施工完成基坑的围护桩，采用渣土车驶入坑内配合挖机装土的方式沿基坑一侧向另一侧的方向逐步开挖出顶部基坑段，顶部基坑段的深度为预设深度；
(S2)在顶部基坑段内施工形成与围护桩连接的混凝土支撑；
(S3)将剩余待开挖土方由上至下分为多层进行开挖，每层土方沿基坑一侧向另一侧方向分为多段进行逐段开挖，每段土方开挖完成后立即施作与围护桩连接的混凝土支撑，每段所对应的混凝土支撑达到设计强度后开始该段所在层的下一层土方开挖，每层开挖出的土方由挖机在该层顶面倒运至基坑周边再配合长臂挖机在地面抓土装车的方式运出；
(S4)当顶层土方开挖至预设基坑坑壁的位置后，将其余各层土方均开挖至距上一层土方底面预设距离，然后整体开挖形成反压土体。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S3)中，每层土方的厚度不超过2m。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S3)中，每段土方的长度为20～30m。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S3)中，每段土方开挖过程中始终留有坡度不大于1:1.5的边坡，每段土方开挖过程中其顶面与上一层未开挖土方底面之间留有宽度不小于3m的平台。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S4)中，所述反压土体底部距所述预设基坑坑壁的位置至少15m。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S2)中施工形成的混凝土支撑作为基坑围护结构的冠梁，所述步骤(S1)中预设深度低于所述冠梁的预设底面高度10cm。
上述的开挖施工方法，优选的，所述步骤(S4)中，所述预设距离为能供挖机顺畅转移的距离。
上述的开挖施工方法，优选的，所述反压土体分为由上至下依次布置的多级，每级反压土体的高度小于等于4m，每级反压土体设有坡度不大于1：1.5的边坡。
上述的开挖施工方法，优选的，在每级反压土体的边坡上采用挂设钢筋网片和喷射混凝土的方式形成支护结构，且在支护结构上设置有多个间隔布置的泄水孔。
上述的开挖施工方法，优选的，每级反压土体顶面设有宽度不小于1m的平台，沿每级反压土体的边坡顶部设置有挡水堤，在每级反压土顶面的平台上设置有排水沟，沿排水沟设置有一个以上集水坑。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，先采用渣土车驶入坑内配合挖机装土的方式开挖出顶部基坑段以及施工顶部基坑段的混凝土支撑，再采用分层开挖结合每层分段开挖的方式对剩余待开挖土方进行开挖，在兼顾及时施作混凝土支撑以保证基坑稳定安全的同时，实现了大部分时间在基坑整个深度范围内同时进行开挖作业，能够大大提高开挖效率，该开挖施工方法具有工艺简单、易于实施、工期短、成本低、施工质量和安全性高的优点。
附图说明
图1为地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法的流程图。
图2为基坑剩余待开挖土方分层开挖的示意简图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，包括以下步骤：
(S1)施工完成基坑的围护桩和冠梁，采用渣土车驶入坑内配合挖机装土的方式沿基坑一侧向另一侧的方向逐步开挖出顶部基坑段，顶部基坑段的深度为预设深度；
(S2)在顶部基坑段内施工形成与围护桩连接的混凝土支撑，以防止基坑工程的变形，保证稳定性；
(S3)将剩余待开挖土方由上至下分为多层进行开挖，每层土方沿基坑一侧向另一侧方向分为多段进行逐段开挖，每段土方开挖完成后立即施作与围护桩连接的混凝土支撑，每段所对应的混凝土支撑达到设计强度后开始该段所在层的下一层土方开挖，每层开挖出的土方由挖机在该层顶面倒运至基坑周边再配合长臂挖机在地面抓土装车的方式运出；如图2所示，图中A表示顶部基坑段，B表示单层土方，图中从右至左的方向为沿基坑一侧向另一侧的方向。
(S4)当顶层土方开挖至预设基坑坑壁的位置后，将其余各层土方均开挖至距上一层土方底面预设距离，也即每层土方的顶部预留宽度等于该预设距离的平台，然后整体开挖形成反压土体，反压土体能够维持基坑另一侧土体的稳定性，不需要再施工混凝土支撑，可节省成本。该反压土体待车站部分土方达到开挖条件后，再与车站土方同步下挖。
该地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，先采用渣土车驶入坑内配合挖机装土的方式开挖出顶部基坑段以及施工顶部基坑段的混凝土支撑，再采用分层开挖结合每层分段开挖的方式对剩余待开挖土方进行开挖，在兼顾及时施作混凝土支撑以保证基坑稳定安全的同时，实现了大部分时间在基坑整个深度范围内同时进行开挖作业，能够大大提高开挖效率，该开挖施工方法具有工艺简单、易于实施、工期短、成本低、施工质量和安全性高的优点。
本实施例中，在步骤(S3)中，每层土方的厚度不超过2m，使开挖过程中未及时施作混凝土支撑的基坑侧壁土方高度不超过2m，基坑侧壁土方不会产生较大变形或塌陷，保证稳定性和安全性。
本实施例中，在步骤(S3)中，每段土方的长度为20～30m，该长度范围配合上述每层土方的厚度，在保证稳定性和安全性的前提下，尽可能的增大了单次混凝土支撑施工的面积，施工更加简便，效率更高。
本实施例中，在步骤(S3)中，每段土方开挖过程中始终留有坡度不大于1:1.5的边坡，每段土方开挖过程中其顶面与上一层未开挖土方底面之间留有宽度不小于3m的平台，以保证各层土体的稳定性。
本实施例中，在步骤(S4)中，反压土体底部距所述预设基坑坑壁的位置至少15m，保证反压效果。
本实施例中，步骤(S2)中施工形成的混凝土支撑作为基坑围护结构的冠梁，步骤(S1)中预设深度低于冠梁的预设底面高度10cm，以便于冠梁的施工。
本实施例中，在步骤(S4)中，预设距离为能供挖机顺畅转移的距离，以保证挖机正常作业。
本实施例中，在反压土体分为由上至下依次布置的多级，每级反压土体的高度小于等于4m，每级反压土体设有坡度不大于1：1.5的边坡，其不易塌陷、反压效果好。
本实施例中，在每级反压土体的边坡上采用挂设钢筋网片和喷射混凝土的方式形成支护结构，以提升反压土体的稳定性，且在支护结构上设置有多个间隔布置的泄水孔，避免地下水的不利影响。
本实施例中，每级反压土体顶面设有宽度不小于1m的平台，沿每级反压土体的边坡顶部设置有挡水堤，防止水冲刷边坡，在每级反压土顶面的平台上设置有排水沟，沿排水沟设置有一个以上集水坑，以便于将水收集排出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种地铁站明挖区间基坑的开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)施工完成基坑的围护桩，采用渣土车驶入坑内配合挖机装土的方式沿基坑一侧向另一侧的方向逐步开挖出顶部基坑段，顶部基坑段的深度为预设深度；
(S2)在顶部基坑段内施工形成与围护桩连接的混凝土支撑；
(S3)将剩余待开挖土方由上至下分为多层进行开挖，每层土方沿基坑一侧向另一侧方向分为多段进行逐段开挖，每段土方开挖完成后立即施作与围护桩连接的混凝土支撑，每段所对应的混凝土支撑达到设计强度后开始该段所在层的下一层土方开挖，每层开挖出的土方由挖机在该层顶面倒运至基坑周边再配合长臂挖机在地面抓土装车的方式运出；
(S4)当顶层土方开挖至预设基坑坑壁的位置后，将其余各层土方均开挖至距上一层土方底面预设距离，然后整体开挖形成反压土体。
2.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S3)中，每层土方的厚度不超过2m。
3.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S3)中，每段土方的长度为20～30m。
4.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S3)中，每段土方开挖过程中始终留有坡度不大于1:1.5的边坡，每段土方开挖过程中其顶面与上一层未开挖土方底面之间留有宽度不小于3m的平台。
5.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S4)中，所述反压土体底部距所述预设基坑坑壁的位置至少15m。
6.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S2)中施工形成的混凝土支撑作为基坑围护结构的冠梁，所述步骤(S1)中预设深度低于所述冠梁的预设底面高度10cm。
7.根据权利要求1所述的开挖施工方法，其特征在于，所述步骤(S4)中，所述预设距离为能供挖机顺畅转移的距离。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的开挖施工方法，其特征在于，所述反压土体分为由上至下依次布置的多级，每级反压土体的高度小于等于4m，每级反压土体设有坡度不大于1：1.5的边坡。
9.根据权利要求8所述的开挖施工方法，其特征在于，在每级反压土体的边坡上采用挂设钢筋网片和喷射混凝土的方式形成支护结构，且在支护结构上设置有多个间隔布置的泄水孔。
10.根据权利要求8所述的开挖施工方法，其特征在于，每级反压土体顶面设有宽度不小于1m的平台，沿每级反压土体的边坡顶部设置有挡水堤，在每级反压土顶面的平台上设置有排水沟，沿排水沟设置有一个以上集水坑。
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