CN114032921B - 一种深基坑及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种深基坑及其施工方法，属于基坑技术领域。其包括坑体、降水井和支护，所述降水井围绕所述坑体的边坡设置有多个，所述支护包括支护框和斜撑组件，所述支护框设置于所述坑体开口边沿，且所述降水井位于所述支护框外，所述支护框与所述降水井抵接并受限于所述降水井；所述支护框上朝所述坑体内悬伸设置有悬伸挑梁，所述斜撑组件有多个，多个所述斜撑组件于所述坑体的边坡上阵列布置，所述斜撑组件包括斜撑杆和支护板，所述支护板抵接所述坑体的边坡，所述斜撑杆一端固定于所述悬伸挑梁，另一端对所述支护板提高支撑力。本申请具有在基坑挖掘过程中，方便不断提高对基坑边坡的支撑的效果。

Description

一种深基坑及其施工方法

技术领域

本申请涉及基坑领域，尤其是涉及一种深基坑及其施工方法。

背景技术

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。在基坑开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑时，地下水会不断渗入坑内。地下水的存在，非但基坑开挖困难，费工费时，边坡易于塌方，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成邻近建筑物的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。因此，传统的基坑开挖施工中，根据工程地质和地下水文情况，采取降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。

传统设计与施工方法为达到无水干作业，首先设计止水帷幕，然后基坑内外持续降水、基坑支护直至所有工序完成。以解决基坑土体坍塌、坑内土壤失稳、构筑物整体抗浮、坑底防渗流加固、绑扎钢筋及混凝土浇灌等。而人工降低地下水位，常用的为各种井点降水方法，它是在基坑开挖前，沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井，以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水，使地下水位降落到基坑底0.5-1.0m以下，以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工。

在深基坑逐渐挖掘的过程中，需要不断加固基坑的支护，现有的方式是预先在基坑的边坡打入够深的排桩，然后随着挖掘进度，不断反复对排桩添加斜撑，但在深基坑内打入够深的排桩并不容易，需要耗费大量的人力物力。

发明内容

第一方面，为了在挖掘过程中方便对基坑边坡提供足够的支撑强度，本申请提供一种深基坑。

本申请提供的一种深基坑采用如下的技术方案：

一种深基坑，包括坑体、降水井和支护，所述降水井围绕所述坑体的边坡设置有多个，所述支护包括支护框和斜撑组件，所述支护框设置于所述坑体开口边沿，且所述降水井位于所述支护框外，所述支护框与所述降水井抵接并受限于所述降水井；

所述支护框上朝所述坑体内悬伸设置有悬伸挑梁，所述斜撑组件有多个，多个所述斜撑组件于所述坑体的边坡上阵列布置，所述斜撑组件包括斜撑杆和支护板，所述支护板抵接所述坑体的边坡，所述斜撑杆一端固定于所述悬伸挑梁，另一端对所述支护板提高支撑力。

通过采用上述技术方案，通过在坑体外设置支护框，排布在坑体外的降水井除了用于降水，也对支护框进行限位，使得支护框在坑体外安置的稳定，然后通过支护框朝坑体内悬伸的悬伸挑梁供斜撑组件安装，支护板对坑体的边坡进行保护，通过斜撑杆关联支护板和悬伸挑梁，从而通过斜撑杆把支护板压在边坡上，支护框受到不同方向斜撑杆的支撑，保持位置稳定，进而实现自我锁定，各个支护板可以对边坡进行稳定的支撑保护，同时，斜撑组件随着坑体的挖掘可以不断的向下布置，在基坑挖掘过程中，不断提高对边坡的支撑，从而一直符合需求，同时又不需要提前一次性往基坑下打入非常深的排桩，使得支护建造过程更加省力，不需要大型打桩设备。

可选的，所述坑体的边坡倾斜设置，于边坡高度方向相邻的所述支护板相互平行，并于厚度方向上间隔设置。

通过采用上述技术方案，支护板相互平行，从而更好的适配坑体边坡的连续性倾斜特性，且相邻支护板之间于厚度方向间隔设置，使得每个支护板得到阶梯状边坡凸出部分的支撑，从而保持安置的稳定，同时边坡阶梯状凸出部分可以得到下一支护板的支撑，而保持稳定，间接实现位于下方的支护板对相邻的位于上方的支护板的支持，且不直接相互抵接作用，而是通过支护板土壤的限制，转化为土壤对支护板的支撑，最终把作用力传递到支护框上，同时支护框由于受到不同方向斜撑组件的作用，完成反向抵消。

可选的，所述支护还包括对撑组件，所述对撑组件包括对撑杆和下拉块，所述对撑杆至少两个并沿所述支护框环绕方向均匀布置，所述对撑杆一端位于支护框上方并相互抵接固定，另一端与所述支护框固定，所述下拉块设置于所述对撑杆相互抵接一端的下端并对所述对撑杆施加竖向拉力。

通过采用上述技术方案，对撑组件的设置，通过下拉块对对撑杆施加下拉力，进而对撑杆对支护框施加外扩的力，进而更好的抵消边坡对支护框的力，提高斜撑组件对边坡的支护力，提高支护的支撑强度。

可选的，所述坑体内设置有浮动支撑塔，所述浮动支撑塔支撑所述下拉块，且所述浮动支撑塔部分插入坑体的坑底下。

通过采用上述技术方案，通过在坑体内设置浮动支撑塔，通过浮动支撑塔对下拉块进行支撑，降低下拉块对支护框产生的过大的下拉力，当坑体内由于下雨或地下水上涨等问题软化时，坑体底部对浮动支撑塔的支撑降低，进而浮动支撑塔对下拉块的支撑下降，此时斜撑组件对边坡的保护效果增大，从而浮动适应坑体状况的变化。

可选的，所述浮动支撑塔与所述下拉块之间设置有浮动连接结构，所述浮动连接结构包括固定片、浮动片和浮动弹簧，所述固定片安装于所述下拉块上，所述浮动片套装于所述下拉块上，所述浮动弹簧夹持于所述浮动片和所述固定片之间，所述浮动支撑塔与所述浮动片连接。

通过采用上述技术方案，浮动支撑塔通过浮动片与下拉块关联，当坑体情况不佳时，由于坑体底部土壤的变化，浮动支撑塔下移，随着土壤对浮动支撑塔支撑效果的变化，浮动支撑塔可以额外对下拉块施加下拉力，且由于浮动弹簧的存在，土壤状况再次变好时，浮动支撑塔对下拉块施加的额外力也能进一步的下降，从而更好的实现斜撑组件对边坡的浮动变化支撑。

可选的，所述降水井内设置有浮动降水反馈结构，所述浮动降水反馈结构包括供抽水管的端部安置的浮块以及设置于浮块上的深度绳组件，所述浮块沉入水下并维持对抽水管的支撑，所述深度绳组件包括深度绳、深度管和深度块，所述深度管竖向开设有滑移槽，所述深度块滑移安装于所述滑移槽内，所述深度绳一端与所述浮块连接，另一端与所述深度块连接。

通过采用上述技术方案，浮块根据降水井内的水位，通过深度绳拉动深度块，通过深度块在深度管内的位置，进行水位的判断，从而人工判断出降水需求，同时通过抽水管对浮块的下压力，从而保障浮块不会悬空，可以拉动深度块的运动，同时浮块在抽水管的作用下沉入水下，使得抽水管维持在水下，保持稳定的抽水降水。

可选的，所述浮动降水反馈结构还包括压力传感器，所述压力传感器安装于所述支护框和所述降水井之间，并于坑体挖掘完成后控制降水。

通过采用上述技术方案，通过压力传感器反馈支护框对降水井施加的力，进而判断坑体底部土壤的情况，从而反馈调节降水情况，实现坑体挖掘完成后的浮动降水，根据具体情况随时调节降水。

第二方面，为了完成上述基坑的挖掘设置，本申请提供一种深基坑的施工方法，采用如下的技术方案：

一种深基坑的施工方法，包括下述步骤：

1）、根据坑体的位置，选定降水井位置，放置支护框，然后打入全部的降水井；

2）、在坑体中部打入浮动支撑塔，并在支护框上安装对撑杆完成对撑；

3）、打入最高处的一圈支护板，并打入相应的斜撑杆，完成斜撑杆与支护板以及悬伸挑梁之间的固定；

4）、完成坑体一定深度的挖掘；

5）、重复步骤3)和步骤4）直到完成坑体的挖掘；

其中，任意步骤之间可以完成降水井内浮动降水反馈结构的安装，坑体挖掘时，在浮动支撑塔裸露后，进行下拉块的安装，以及下拉块与浮动支撑塔之间的连接。

可选的，步骤2）中，可以采用先打入一根管件，再插入浮动支撑塔，然后再拔出管件的方式，进行浮动支撑塔的安装。

通过采用上述技术方案，通过管件进行扩土开孔，方便浮动支撑塔的安装。

可选的，步骤1）中，先安置支护框，然后完成支护框四边任意一个降水井的设置，然后再完全其他全部降水井的设置。

通过采用上述技术方案，先安置支护框，方便四边降水井位置的选定，先完成支护框四边四个降水井的设置，对支护框进行位置固定，方便后续其他降水井的设置。

综上所述，通过在坑体外设置支护框，排布在坑体外的降水井除了用于降水，也对支护框进行限位，使得支护框在坑体外安置的稳定，然后通过支护框朝坑体内悬伸的悬伸挑梁供斜撑组件安装，支护板对坑体的边坡进行保护，通过斜撑杆关联支护板和悬伸挑梁，从而通过斜撑杆把支护板压在边坡上，支护框受到不同方向斜撑杆的支撑，保持位置稳定，进而实现自我锁定，各个支护板可以对边坡进行稳定的支撑保护，同时，斜撑组件随着坑体的挖掘可以不断的向下布置，在基坑挖掘过程中，不断提高对边坡的支撑，从而一直符合需求，同时又不需要提前一次性往基坑下打入非常深的排桩，使得支护建造过程更加省力，不需要大型打桩设备。

附图说明

图1是本申请实施例中基坑的结构示意图；

图2是本申请实施例中基坑的局部剖视图；

图3是图1的A处的放大图；

图4是本申请实施例中降水井与浮动降水反馈结构的结构示意图；

图5是本申请实施例中降水井与浮动降水反馈结构的剖视图。

附图标记说明：1、坑体；11、支撑面；12、台阶面；2、降水井；3、支护框；31、悬伸挑梁；41、斜撑杆；42、支护板；51、对撑杆；52、下拉块；6、浮动支撑塔；7、水泥层；81、固定片；82、浮动片；83、浮动弹簧；84、拉杆；91、浮块；92、抽水管；93、深度绳；94、深度管；941、滑移槽；942、玻璃板；95、深度块。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种深基坑。

参照图1，一种深基坑，包括坑体1、降水井2、支护和浮动降水反馈结构，降水井2围绕坑体1的边坡设置有多个，本实施例中坑体1的横截面呈方形，壳体的边坡倾斜设置，使得坑体1的开口呈外扩状，本实施例中降水井2沿着坑体1的边沿排布，坑体1的每个边上等距离间隔补正降水井2，实现均匀的定点降水。

参照图1和图2，支护包括支护框3、斜撑组件、对撑组件和浮动支撑塔6，支护框3呈方框状，且支护框3中间的开口大于坑体1的开口，且支护框3的四边与坑体1的四边一一对应相互平行且间距一致，部分降水井2与支护框3抵接，且支护框3外侧壁的部分位置开槽并安装有压力传感器，剩下的降水井2与压力传感器抵接，压力传感器作为浮动降水反馈结构的一部分，反馈支护框3与降水井2之间的抵接力。

参照图1和图2，支护框3上朝坑体1内悬伸设置有悬伸挑梁31，悬伸挑梁31有多个，多个悬伸挑梁31沿支护框3的环绕方向间隔布置，支护框3每个边上的悬伸挑梁31相互平行，斜撑组件有多个，每个悬伸挑梁31上均设置有多个斜撑组件。

参照图1和图2，斜撑组件包括斜撑杆41和支护板42，坑体1的边坡呈阶梯状形成一个个支撑面11和台阶面12，支撑面11相互平行，台阶面12与支撑面11垂直，且台阶面12的宽度和支护板42的厚度一致，每个支撑面11上贴合安置一块支护板42，且支护板42抵接台阶面12，相邻支护板42之间可以相互覆盖一部分，也可以间隔一定距离，斜撑杆41一端螺钉固定有金属片，悬伸挑梁31的侧壁也螺钉固定有金属片，斜撑杆41一端与支护板42固定，另一端与悬伸挑梁31侧壁的金属片抵接并焊接固定，多个斜撑杆41沿着悬伸挑梁31悬伸方向间隔设置，同时边坡涂覆有一层水泥层7，通过水泥层7覆盖边坡，维持支护板42与边坡之间抵接关系的稳定。

参照图1和图2，对撑组件包括对撑杆51和下拉块52，本实施例中，对撑杆51有四根，四根对撑杆51分别固定于支护框3的四边，且位于每个边的中间，对撑杆51与支护框3插接固定，也可以采用紧固件固定，对撑杆51远离支护框3的一端向上倾斜设置，四根对撑杆51于坑体1中心位置的上方相互抵接并固定，下拉块52通过一根绳子悬伸固定于四个对撑杆51相互抵接固定的一端下方；从而通过下拉块52对对撑杆51施加竖向拉力。

参照图1和图3，浮动支撑塔6竖向立于坑体1的中心，且浮动支撑塔6的下部部分插入土壤下，浮动支撑塔6上端与下拉块52抵接，同时浮动支撑塔6与下拉块52之间设置有浮动连接结构，浮动连接结构包括固定片81、浮动片82和浮动弹簧83，固定片81安装于下拉块52的下部并与下拉块52一体，使得下拉块52下部形成一圈环形的裙边，浮动片82滑移套装于下拉块52上并位于固定片81上方，浮动片82的外径大于固定片81的外径，浮动弹簧83为螺旋弹簧并套装于下拉块52，且浮动弹簧83夹持于浮动片82和固定片81之间，浮动支撑塔6为下大上小的圆台柱体，浮动支撑塔6上端的直径大于固定片81的外径，且浮动支撑塔6的顶部竖向设置有四根拉杆84，拉杆84与浮动片82焊接固定，实现浮动支撑塔6与浮体片之间的关联。

参照图4和图5，浮动降水反馈结构包括供抽水管92的端部安置的浮块91以及设置于浮块91上的深度绳93组件，浮块91安置于降水井2内，抽水管92与浮块91固定，浮块91在抽水管92重力的作用下整体沉入降水井2内的水下，使得抽水管92始终位于降水井2内的水下；深度绳93组件包括深度绳93、深度管94和深度块95，深度管94竖向开设有滑移槽941，深度管94上安装有玻璃板942并覆盖滑移槽941，深度块95滑移安装于滑移槽941内，使得深度块95被限制在滑移槽941内的同时，可以观察到深度块95的位置，同时深度管94上刻有刻度，深度绳93一端与浮块91连接，另一端与滑移贯穿深度管94并进入深度槽内与深度块95的下侧壁连接。

本申请实施例还公开一种深基坑的施工方法。

一种深基坑的施工方法，包括下述步骤：

1）、根据坑体1的位置，选定降水井2位置，放置支护框3，然后完成支护框3四边靠近中间位置的降水井2的设置，然后再完全其他全部降水井2的设置；

2）、在坑体1中部打入浮动支撑塔6，在打入浮动支撑塔6时，由于浮动支撑塔6上大下小，可以先打入一根钢管，或者挖出相应的孔，然后再插入相应的浮动支撑塔6，最后取出相应的钢管，然后在支护框3上安装对撑杆51完成对撑；

3）、打入最高处的一圈支护板42，并打入相应的斜撑杆41，完成斜撑杆41与支护板42以及悬伸挑梁31之间的固定；

4）、完成坑体1一定深度的挖掘；

5）、重复步骤3)和步骤4）直到完成坑体1的挖掘；

其中，任意步骤之间可以完成降水井2内浮动降水反馈结构的安装，坑体1挖掘时，在浮动支撑塔6顶部裸露后，进行下拉块52的安装，以及下拉块52与浮动支撑塔6之间的连接，浮动支撑塔6上的拉杆84在浮动支撑塔6端部裸露后进行焊接固定，以及与浮动片82之间的焊接固定。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种深基坑，其特征在于：包括坑体（1）、降水井（2）和支护，所述降水井（2）围绕所述坑体（1）的边坡设置有多个，所述支护包括支护框（3）和斜撑组件，所述支护框（3）设置于所述坑体（1）开口边沿，且所述降水井（2）位于所述支护框（3）外，所述支护框（3）与所述降水井（2）抵接并受限于所述降水井（2）；

所述支护框（3）上朝所述坑体（1）内悬伸设置有悬伸挑梁（31），所述斜撑组件有多个，多个所述斜撑组件于所述坑体（1）的边坡上阵列布置，所述斜撑组件包括斜撑杆（41）和支护板（42），所述支护板（42）抵接所述坑体（1）的边坡，所述斜撑杆（41）一端固定于所述悬伸挑梁（31），另一端对所述支护板（42）提高支撑力；

所述支护还包括对撑组件，所述对撑组件包括对撑杆（51）和下拉块（52），所述对撑杆（51）至少两个并沿所述支护框（3）环绕方向均匀布置，所述对撑杆（51）一端位于支护框（3）上方并相互抵接固定，另一端与所述支护框（3）固定，所述下拉块（52）设置于所述对撑杆（51）相互抵接一端的下端并对所述对撑杆（51）施加竖向拉力。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑，其特征在于：所述坑体（1）的边坡倾斜设置，于边坡高度方向相邻的所述支护板（42）相互平行，并于厚度方向上间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种深基坑，其特征在于：所述坑体（1）内设置有浮动支撑塔（6），所述浮动支撑塔（6）支撑所述下拉块（52），且所述浮动支撑塔（6）部分插入坑体（1）的坑底下。

4.根据权利要求3所述的一种深基坑，其特征在于：所述浮动支撑塔（6）与所述下拉块（52）之间设置有浮动连接结构，所述浮动连接结构包括固定片（81）、浮动片（82）和浮动弹簧（83），所述固定片（81）安装于所述下拉块（52）上，所述浮动片（82）套装于所述下拉块（52）上，所述浮动弹簧（83）夹持于所述浮动片（82）和所述固定片（81）之间，所述浮动支撑塔（6）与所述浮动片（82）连接。

5.根据权利要求4所述的一种深基坑，其特征在于：所述降水井（2）内设置有浮动降水反馈结构，所述浮动降水反馈结构包括供抽水管（92）的端部安置的浮块（91）以及设置于浮块（91）上的深度绳（93）组件，所述浮块（91）沉入水下并维持对抽水管（92）的支撑，所述深度绳（93）组件包括深度绳（93）、深度管（94）和深度块（95），所述深度管（94）竖向开设有滑移槽（941），所述深度块（95）滑移安装于所述滑移槽（941）内，所述深度绳（93）一端与所述浮块（91）连接，另一端与所述深度块（95）连接。

6.根据权利要求5所述的一种深基坑，其特征在于：所述浮动降水反馈结构还包括压力传感器，所述压力传感器安装于所述支护框（3）和所述降水井（2）之间，并于坑体（1）挖掘完成后控制降水。

7.一种深基坑的施工方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）、根据坑体（1）的位置，选定降水井（2）位置，放置支护框（3），然后打入全部的降水井（2）；

2）、在坑体（1）中部打入浮动支撑塔（6），并在支护框（3）上安装对撑杆（51）完成对撑；

3）、打入最高处的一圈支护板（42），并打入相应的斜撑杆（41），完成斜撑杆（41）与支护板（42）以及悬伸挑梁（31）之间的固定；

4）、完成坑体（1）一定深度的挖掘；

5）、重复步骤3)和步骤4）直到完成坑体（1）的挖掘；

其中，任意步骤之间完成降水井（2）内浮动降水反馈结构的安装，坑体（1）挖掘时，在浮动支撑塔（6）裸露后，进行下拉块（52）的安装，以及下拉块（52）与浮动支撑塔（6）之间的连接。

8.根据权利要求7所述的一种深基坑的施工方法，其特征在于：步骤2）中，采用先打入一根管件，再插入浮动支撑塔（6），然后再拔出管件的方式，进行浮动支撑塔（6）的安装。

9.根据权利要求7所述的一种深基坑的施工方法，其特征在于：步骤1）中，先安置支护框（3），然后完成支护框（3）四边任意一个降水井（2）的设置，然后再完全其他全部降水井（2）的设置。

Images