CN113309129A - 针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，包括以下步骤：（1）将地下室整体预制完成；（2）通过主孔对底板下方的土掏取；（3）地下室整体在重力的作用下整体下沉并对底板下方的土层进行挤压；（4）重复步骤（2）、（3）直至下降至预定深度。采用上述技术方案，在施工时在地下室中部通过掏泥孔进行取土，使地下室底板下方的压力减小，使地下室在重力的作用下下沉，而由于施工地区的土为塑体状，地下室的下沉时底板的压力作用于下方土层后使土层变形并将取土后的空缺部分快速填补，并且由于地下室的自重本身就相当大，强大的压力作用于底板下方的土层上后，能够避免刃角内侧的压力减小到小于刃角外侧压力的程度。

Description

针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法
技术领域
本发明涉及一种针对塑体状土的地区进行施工的整体施工式地下室的施工方法，属于建设工程技术领域。
背景技术
目前，在软地基土的地下室施工工序中，一般采用的是先打桩后挖土方的施工工序。由于打桩设备重量大，且打桩设备及桩身的运输、桩身的堆放和施工作业等需要，都要求场地有较强的承载力，但软地基土的承载力低，通常需要对软地基土进行增强加固，例如填一层承载力大的渣土（砂）、更换地基土或者采用加水泥搅拌的方式改变软地基土性能等。然而，采用上述方法都需要延长工期和增加费用。另外，即使采取上述措施，使软地基土满足了打桩的要求，但打桩后地下室土方开挖的过程中，由于挖土机械的动力作用，常导致在软地基土中桩倾斜，甚至造成桩身断裂的质量事故。同时，对于城市内部施工来说，由于周围环境限制，即使是打桩后挖土方的工艺也不可避免地对周围环境构成影响，如何在相对局促的空间，在不影响周围建筑的情况下完成地下室的构建成为急需解决的问题。图1为现有的一种整体施工式地下室的施工结构。如图1所示，在这种施工结构中，下降的地下室为无底结构，仅有侧壁1，并设置刃角2，施工时挖除中间区域的土壤使地下室下降，再在下降到位后进行封底。
粘性土的稠度状态分为固体状、塑体状和流体状，对于塑体状土的地区，例如天津市的大部分地区，由于塑体状土受到压力作用具有流动性，采用上述施工方法时由于刃角内外两侧的压力差过大容易导致地下室侧壁外侧的土向内侧流动，如图1中箭头标记方向，进而造成施工周边区域形成地面沉降区3，给周围建筑物带来危险。为了克服上述缺陷，通常的方法是在地下室内侧灌注大量水4，如图2所示，通过水4的重量平衡内外两侧压力。而这种注水的施工方法在对地下室进行封底时工序非常麻烦，地下室内侧下部需要设置十字梁5，封底时首先要向水中投入大量石块6，如图3所示，并需要挖人潜入水下观察是否石块位于十字梁5下方，确认无误后再在石块6上方灌注混凝土。也有另一种平衡内外两侧压力的方法，如图4所示，该方法中地下室通过顶部7进行封闭，形成类似于倒扣的杯子形状，并且在内部注入高压气体，顶部7上需要增加额外的配重71。这种方法目前在日本较为普遍，缺点是工人需要在高压环境中进行作业，对抗压设备的要求很高，而随着自动化设备的发展，目前也有采用作业机器人代替人工进行作业，但这种方法成本较高，自动化程度要求高。
此外，申请人的在先申请CN105386462B也公开了一种整体施工式中小型地下室及其施工方法，使用该方法施工时，能够通过高压旋转喷头深入通孔下方的出泥孔或成桩孔内并进行环周喷射以切割周围土体，切割形成的泥浆流入出泥孔或成桩孔内；然后将各出泥孔或成桩孔中的泥浆排出，但这种方法能够针对土质较硬的地区进行施工，对于塑体状土地区的施工依然存在刃角外侧压力大于内侧压力的情况，导致施工周边地表沉降。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种针对塑体状土的地区进行施工的整体施工式地下室的施工方法，在施工过程中能够有效克服刃角外侧压力大于内侧压力的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的一种针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，包括以下步骤：
（1）将地下室整体预制完成，所述地下室包括侧壁以及底板，所述侧壁向下延伸至底板下方形成刃角，在所述底板上开设掏泥孔，所述底板的中部为取土区，在取土区内开设的掏泥孔为主孔；
（2）通过主孔对底板下方的土掏取；
（3）地下室整体在重力的作用下整体下沉并对底板下方的土层进行挤压；
（4）重复步骤（2）、（3）直至下降至预定深度。
在所述步骤（2）中，通过掏泥孔对底板下方的土掏取并堆积在底板上以增加地下室的整体重量。
在所述底板的周边位置开设的掏泥孔为纠偏孔，在步骤（3）中，当地下室的一侧向下倾斜时，通过纠偏工序进行纠偏，所述纠偏工序包括以下步骤：
在与地下室向下倾斜侧相对的一侧通过纠偏孔进行取土，直至地下室恢复至水平状态。
通过螺旋钻头在掏泥孔内向外取土。
在地下室下降至预定深度后，通过封孔工序对掏泥孔进行封闭，所述封孔工序包括以下步骤：
通过掏泥孔向下灌注混凝土，混凝土在凝固后在掏泥孔下方形成堵头。
所述封孔工序还包括：在底板上方浇筑混凝土层将掏泥孔覆盖。
在所述掏泥孔内还设置有套筒，所述套筒顶部设置有法兰盘，在所述法兰盘上通过螺栓固定密封垫，并且浇筑的混凝土层覆盖所述法兰盘以及密封垫。
在所述步骤（2）中，同时通过多个所述主孔进行取土。
采用上述技术方案，本发明的塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，在施工时在地下室中部通过掏泥孔进行取土，使地下室底板下方的压力减小，使地下室在重力的作用下下沉，而由于施工地区的土为塑体状，地下室的下沉时底板的压力作用于下方土层后使土层变形并将取土后的空缺部分快速填补，并且由于地下室的自重本身就相当大，强大的压力作用于底板下方的土层上后，能够避免刃角内侧的压力减小到小于刃角外侧压力的程度，进而避免了土从外侧向内侧流动。
附图说明
图1为现有技术的一种地下室整体施工方式的示意图。
图2为现有技术的另一种地下室整体施工方式的示意图。
图3为图2中在十字梁下方投放石块的俯视图。
图4为现有技术的另一种地下室整体施工方式的示意图。
图5为本发明的一种实施方式的示意图。
图6为本发明的一种实施方式中地下室的俯视图。
图7为本发明中纠偏工序的示意图。
图8为本发明中封头工序的示意图。
图9为图8中的E部局部放大图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图5所示，本发明提供了一种针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，首先将地下室整体预制完成，所述地下室包括侧壁1以及底板8，所述侧壁1向下延伸至底板8下方形成刃角2，在所述底板8上开设掏泥孔，所述底板8的中部为取土区D，在取土区D内开设的掏泥孔为主孔9。在本实施例中，如图6所示，在所述底板8的周边位置开设的掏泥孔为纠偏孔10。所述主孔9和纠偏孔10可以为多个，在进行取土时，可以根据实际情况通过多个主孔9进行取土以及通过多个纠偏孔10进行纠偏。
地下室预制完毕后，通过主孔9对底板8下方的土掏取，掏土工序可以采用螺旋钻头11进行。掏取出来的土可以堆积在底板8上以增加地下室的整体重量。
由于在底板8下方的区域进行掏土，这就使得地下室整体在重力的作用下能够下沉并对底板8下方的土层进行挤压。如图5所示，螺旋钻头11掏土的区域A由于土壤被掏出，因此该区域A压力会减小，而在底板8下方的其他区域B由于受到地下室重力施加的作用而压力增加从而大于刃角2外侧区域C的压力，阻止所述刃角2外侧区域C的土向所述其他区域B流动，那么随着所述区域A的土壤被掏出，区域A周围的土则被挤压填充至区域A内，地下室下降，使所述其他区域B内的压力基本保持不变，因此在整个地下室下降过程中都能够避免所述刃角2外侧区域C的土向所述其他区域B流动，直至地下室下降至预定深度后停止取土并对掏泥孔进行封孔工序。由于主孔9设置在底板8的中部，因此区域A由于取土而导致的压力减小不会对至刃角2外侧区域造成影响。
如图8所示，所述封孔工序包括以下步骤：通过掏泥孔向下灌注混凝土，混凝土在凝固后在掏泥孔下方形成堵头12；在底板8上方浇筑混凝土层13将掏泥孔覆盖。
当在掏泥孔内设置有套筒14时，所述套筒14顶部设置有法兰盘15，则在所述法兰盘15上通过螺栓固定密封垫16，并且浇筑的混凝土层13覆盖所述法兰盘15以及密封垫16。
除此之外，在地下室的下降过程中，当地下室的一侧向下倾斜时，可以通过纠偏工序进行纠偏。所述纠偏工序包括以下步骤：在与地下室向下倾斜侧相对的一侧通过纠偏孔10进行取土，直至地下室恢复至水平状态，如图7所示。
采用上述技术方案，本发明的塑体状土地区的整体施工式地下室的施工方法，在施工时在地下室中部通过掏泥孔进行取土，使地下室底板8下方的压力减小，使地下室在重力的作用下下沉，而由于施工地区的土为塑体状，地下室的下沉时底板8的压力作用于下方土层后使土层变形并将取土后的空缺部分快速填补，并且由于地下室的自重本身就相当大，强大的压力作用于底板8下方的土层上后，能够避免刃角2内侧的压力减小到小于刃角2外侧压力的程度，进而避免了土从外侧向内侧流动。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将地下室整体预制完成，所述地下室包括侧壁以及底板，所述侧壁向下延伸至底板下方形成刃角，在所述底板上开设掏泥孔，所述底板的中部为取土区，在取土区内开设的掏泥孔为主孔；
（2）通过主孔对底板下方的土掏取；
（3）地下室整体在重力的作用下整体下沉并对底板下方的土层进行挤压；
（4）重复步骤（2）、（3）直至下降至预定深度。
2.如权利要求1所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，通过掏泥孔对底板下方的土掏取并堆积在底板上以增加地下室的整体重量。
3.如权利要求1所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于，在所述底板的周边位置开设的掏泥孔为纠偏孔，在步骤（3）中，当地下室的一侧向下倾斜时，通过纠偏工序进行纠偏，所述纠偏工序包括以下步骤：在与地下室向下倾斜侧相对的一侧通过纠偏孔进行取土，直至地下室恢复至水平状态。
4.如权利要求1-3任一项所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于：通过螺旋钻头在掏泥孔内向外取土。
5.如权利要求1-3任一项所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于，在地下室下降至预定深度后，通过封孔工序对掏泥孔进行封闭，所述封孔工序包括以下步骤：通过掏泥孔向下灌注混凝土，混凝土在凝固后在掏泥孔下方形成堵头。
6.如权利要求5所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于，所述封孔工序还包括：在底板上方浇筑混凝土层将掏泥孔覆盖。
7.如权利要5所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于：在所述掏泥孔内还设置有套筒，所述套筒顶部设置有法兰盘，在所述法兰盘上通过螺栓固定密封垫，并且浇筑的混凝土层覆盖所述法兰盘以及密封垫。
8.如权利要求1-3任一项所述的针对塑体状土的地区整体施工式地下室的施工方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，同时通过多个所述主孔进行取土。
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