CN114108649A - 淤泥质土层的基坑加固施工方法 - Google Patents

淤泥质土层的基坑加固施工方法 Download PDF

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CN114108649A CN202111444408.4A CN202111444408A CN114108649A CN 114108649 A CN114108649 A CN 114108649A CN 202111444408 A CN202111444408 A CN 202111444408A CN 114108649 A CN114108649 A CN 114108649A
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Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域,公开了一种淤泥质土层的基坑加固施工方法,用于提高基坑施工过程中基坑的稳定性。所述淤泥质土层的基坑加固施工方法包括:步骤一、水泥搅拌桩施工;步骤二、钻孔灌注桩施工;步骤三、地下连续墙施工;步骤四、降水井施工;步骤五、基坑开挖。通过水泥搅拌桩、钻孔灌注桩和地下连续墙形成的围护结构和降水井排水系统,进行基坑加固施工。

Description

淤泥质土层的基坑加固施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域,尤其涉及一种淤泥质土层的基坑加固施工方法。
背景技术
基坑工程是土木工程中重要的一个专业方向,随着城市化进程的不断加快和城市地下空间的开发,深大基坑工程越来越常见。而淤泥质土层具有深厚软土,软土含水率高,渗透性差的特点,在基坑开挖过程中容易发生基坑变形,是基坑工程的研究重点。
现有的基坑施工大多是采用明挖法施工,基坑在土方开挖过程中容易发生桩体变形位移过大导致侵入结构限界、地连墙间隙或坑底涌水涌砂等现象,容易导致基坑整体失稳或坍塌。可见,现有的基坑施工方式存在基坑稳定性差的问题。
发明内容
本发明提供了一种淤泥质土层的基坑加固施工方法,用于提高基坑施工过程中基坑的稳定性。
本发明第一方面提供了一种淤泥质土层的基坑加固施工方法,包括:
步骤一、水泥搅拌桩施工:在施工场地内确定水泥搅拌桩的桩位坐标,通过双轴搅拌机的钻头,对所述桩位坐标对应的位置处进行预置深度的钻孔,得到水泥钻孔,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩;
步骤二、钻孔灌注桩施工:采用旋挖钻机,按照设计的隔桩跳打顺序和目标参数,在施工场地内进行钻孔,当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,并将提前制作好的钢筋笼吊放入所述目标钻孔,在所述目标钻孔的中心吊放导管,并通过所述导管向所述目标钻孔灌注混凝土,得到钻孔灌注桩,其中,所述目标参数包括根据土性参数进行调整的泥浆指标和钻进速度;
步骤三、地下连续墙施工:导墙基槽开挖,对开挖的导墙基槽进行导墙成型拆模,在拆模后的导墙内侧采用木枋支撑,将木枋支撑后的导墙划分多个单元槽,采用液压成槽机对各单元槽内进行成槽施工得到多个槽段,并对各槽段的槽底进行清底换浆,得到各清底换浆后的槽段,将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,并在所述钢筋笼的预留导管口位置处安装导管,通过所述导管将预先配比好的混凝土灌注至各吊装钢筋笼后的槽段,得到地下连续墙;
步骤四、降水井施工:按照现场抽水实验结果设置降水井参数,所述降水井参数包括井径、深度和间距,并按照所述间距在待开挖场地内布设井点,采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工,得到目标井孔,抽出所述目标井孔中的泥浆,并在抽出泥浆后的目标井孔中采用砾石回填,得到第一降水井,通过空压机对所述第一降水井进行抽水洗井,得到目标降水井。
步骤五、基坑开挖:当所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙达到预设强度,且通过所述目标降水井将所述待开挖场地内的土体含水量降至预设含水量下限值以下时,获取调整的基坑加固施工参数,按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖,得到第二基坑,并按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,对所述第三基坑进行腰梁施工和第二道支撑梁施工,并对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑。
可选的,所述水泥浆的水灰比为0.8,所述通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,包括:
按照现场成桩试验确定的喷浆时长、钻进速度和提升速度,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔,并多次进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,每次进行钻头提升和反转搅拌时,所述搅拌头在桩底部停留并喷浆所述喷浆时长后提升所述钻头,当所述钻头提升至地面以下1m时,采用减小喷浆速度,当所述钻头提升至工作基准面以下30-50cm时,即为喷浆所述喷浆时长,所述钻进速度为0.5m/min,所述提升速度为0.8-1.0m/min。
可选的,所述当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,包括:
当钻孔的孔深达到预设深度时,停止钻进,得到第一钻孔,并采用循环换浆法,将所述旋挖钻机的目标钻头提起0.3m,并通过旋转所述目标钻头,以将新鲜泥浆与所述第一钻孔内的钻渣泥浆进行置换,并测量所述新鲜泥浆和所述钻渣泥浆的泥浆比重,当所述泥浆比重小于预设比重阈值时,完成清孔,得到目标钻孔。
可选的,所述将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,包括:
将预先制作好的钢筋笼的纵、横桁架作为起吊桁架,并将起吊点设置在所述起吊桁架的交点处,在所述起吊点上的横桁架设置加强筋,并采样ф32圆钢将所述起吊点与所述起吊桁架单面满焊,得到待安装的钢筋笼,通过2台履带吊机,在所述起吊点处将所述待安装的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段。
可选的,所述目标降水井通过集水总管连接,根据设计的井点系统的涌水量选择相应流量的水泵,所述水泵采用深井潜水泵或深井泵,通过所述水泵对所述待开挖场地内的土体进行抽水。
可选的,所述采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工时,所述钻机钻进时的钻压为15-35KN,成孔施工采用泥浆护壁成孔,所述钻机的钻进过程中的泥浆密度为1.10-1.15,当提升所述钻机的钻头时,孔内压满泥浆。
可选的,所述获取调整的基坑加固施工参数,包括:
对基坑的围护结构和基坑周围土体进行实地实时监测,并收集多个测点的侧向位移竖向位移,得到监测数据,所述围护结构包括所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述连续墙;
通过基于流固耦合原理建立的深基坑开挖数值模型,对所述监测数据进行基坑开挖变形预测,得到预测数据;
根据所述预测数据,调整预设的基坑加固施工参数,得到调整的基坑加固施工参数。
可选的,所述按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,包括:
按照所述调整的基坑加固施工参数,采用多部挖机在所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构外围1.5m范围进行放坡开挖土方,得到第一基坑,所述调整的基坑加固施工参数包括1:2.0的坡度和放坡开挖土方的深度为0.97m,所述第二标高为5.23m;
并对所述第一基坑进行喷射钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖。
可选的,所述按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,包括:
按照第三标高,对所述第二基坑进行第二道砼支撑梁和腰梁工作面的土方开挖,当土方开挖结束,且所述腰梁和所述第二砼支撑梁全部封闭形成后的砼强度达到85%时,得到第三基坑,所述腰梁中心线标高为-0.37m,所述第三标高为所述腰梁中心线标高+4.07m。
可选的,所述对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,包括:
采用留坡开挖的方式、反铲挖掘机,按照第四标高,对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑进行分区的土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,所述第四标高为腰梁底标高,所述腰梁底标高为-0.87m。
本发明提供的技术方案中,通过水泥搅拌桩施工、钻孔灌注桩施工和地下连续墙施工形成可靠的围护结构,再通过降水井施工确保淤泥质土层的含水量在可控范围,以防止基坑坍塌,最后通过分层开挖、先撑后挖的基坑开挖工艺,形成牢固的目标基坑。本发明能够提高基坑施工过程中基坑的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中淤泥质土层的基坑加固施工方法的一个实施例示意图;
图2为本发明实施例中淤泥质土层的基坑加固施工方法的一个示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种淤泥质土层的基坑加固施工方法,用于提高基坑施工过程中基坑的稳定性。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”或“具有”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解,下面对本发明实施例的具体流程进行描述,请参阅图1,本发明实施例中淤泥质土层的基坑加固施工方法的一个实施例包括:
101、水泥搅拌桩施工:在施工场地内确定水泥搅拌桩的桩位坐标,通过双轴搅拌机的钻头,对所述桩位坐标对应的位置处进行预置深度的钻孔,得到水泥钻孔,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩;
本实施例中,由于淤泥质土层的基坑深度范围内内有较厚的淤泥层,为了便于基坑内开挖及支撑架设,同时保证坑底软土地层被动区反力,对基坑内采用Φ700@500双轴搅拌桩进行加固。
在一可行的实施方式中,在对所述桩位坐标对应的位置处进行预置深度的钻孔,得到水泥钻孔之前,还包括:按照预设的水灰比0.8制作每根水泥搅拌桩所需用量的水泥浆,得到预先制作好的水泥浆。
在一可选的实施方式中,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩包括:通过成桩试验,确定水泥浆的水灰比、泵送时长、压力、双轴搅拌机的提升速度和下钻速度等,从而确定搅拌头的每米喷浆量,并按照该每米喷浆量、水泥浆的水灰比、泵送时长、压力、双轴搅拌机的提升速度和下钻速度,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩。
本发明实施例通过水泥搅拌桩施工,为后续的基坑开挖提供了部分围护结构,使基坑在围护结构的作用下,能够保证坑底软土地层被动区反力,并且加固了淤泥质土层的基坑。
102、钻孔灌注桩施工:采用旋挖钻机,按照设计的隔桩跳打顺序和目标参数,在施工场地内进行钻孔,当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,并将提前制作好的钢筋笼吊放入所述目标钻孔,在所述目标钻孔的中心吊放导管,并通过所述导管向所述目标钻孔灌注混凝土,得到钻孔灌注桩,其中,所述目标参数包括根据土性参数进行调整的泥浆指标和钻进速度;
本实施例中,采用钻孔灌注桩进行基坑的地基加固,施工时按隔桩跳打顺序施工,防止施工相邻桩基时对已灌注桩基产生扰动,使钻孔灌注桩更牢固。在施工场地内进行钻孔包括:在施工场地内铺设垫木,用于保证旋挖钻机的平稳性,将旋挖钻机的钻头对准设计好的桩位中心,并使旋挖钻机的钻杆、钻头、设计桩位中心在同一铅垂线上,偏差小于2cm,钻孔过程中,根据淤泥质土层的土性参数调整目标参数,目标参数包括钻进速度、钻进压力和泥浆指标。
在一可选的实施方式中,当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔包括:当钻孔的孔深达到预设深度时,将旋挖钻机的钻头提取0.3m,旋挖钻机的钻头不停旋转,并将预先制作好的新鲜泥浆与钻孔内的钻渣泥浆进行置换,直至新鲜泥浆和钻渣泥浆的泥浆比重小于预设比重阈值,得到目标钻孔,其中,新鲜泥浆为粘土造浆,粘土塑性指数大于15,黏度为18-25,胶体率大于95%,含砂率<6%,按照这些参数配置的新鲜泥浆适用于易塌地层,即淤泥质土层。
本发明实施例通过钻孔灌注桩,为后续的基坑开挖提供了部分围护结构,在施工过程中及时补充优质的新鲜泥浆,以保证孔中泥浆顶标高始终高于地下水位,形成护壁、防止塌孔,使淤泥质土层的基坑更稳固。
103、地下连续墙施工:导墙基槽开挖,对开挖的导墙基槽进行导墙成型拆模,在拆模后的导墙内侧采用木枋支撑,将木枋支撑后的导墙划分多个单元槽,采用液压成槽机对各单元槽内进行成槽施工得到多个槽段,并对各槽段的槽底进行清底换浆,得到各清底换浆后的槽段,将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,并在所述钢筋笼的预留导管口位置处安装导管,通过所述导管将预先配比好的混凝土灌注至各吊装钢筋笼后的槽段,得到地下连续墙;
通常,基坑大多采用墙前(坑内)加固的措施,而墙后(坑外)加固的作用少有研究。其实,墙后土体对围护结构的约束作用明显,因而加固墙后土体也可以有效地控制基坑开挖变形,因此,采用有限元软件,研究不同的深度和宽度组合条件下基坑墙前及墙后土体加固对基坑变形和支护结构内力的影响,分析墙前加固及墙前与墙后同时加固方案情况下地下连续墙的变形特性,得到本实施例中的地下连续墙施工过程。
本实施例中,对各槽段的槽底进行清底换浆,得到各清底换浆后的槽段包括:采用液压抓斗机挖除各槽段的槽底沉渣,采用空气升液器的空气压缩机向各槽段的槽底输送压缩空气,通过泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土渣淤泥,当空气升液器不再吸出土渣淤泥时,将槽底的泥浆换出,得到各清底换浆后的槽段。本发明实施例能够维持槽壁稳定,避免塌孔,从而使地下连续墙更稳固。
本发明实施例通过地下连续墙,为后续的基坑开挖提供了部分围护结构,使淤泥质土层的基坑更稳固。
104、降水井施工:按照现场抽水实验结果设置降水井参数,所述降水井参数包括井径、深度和间距,并按照所述间距在待开挖场地内布设井点,采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工,得到目标井孔,抽出所述目标井孔中的泥浆,并在抽出泥浆后的目标井孔中采用砾石回填,得到第一降水井,通过空压机对所述第一降水井进行抽水洗井,得到目标降水井;
本实施例中,降水过程中的降水效果和淤泥质土层范围降水产生的周围土体沉降,这都是施工过程中需要考虑的。通过分析基坑降水技术不同因素的影响,并结合现场抽水试验,通过数值模拟确定管井超出基坑底部深度、井径、布置间距、土体参数及降水时间等主要参数,得到本实施例中的降水井施工步骤。
在一可行实施例中,降水井参数中的井径大于或等于400mm,深度设置为大于预设基坑深度0.3m~1m的高度,井口高出地面0.3-0.5m,为防止污水进入井内,井壁外围一般采用优质粘性土填实封闭,深度2.0~3.0m。井口采用法兰进行封口处理,减压井的井点间距设置为35m,水位观测井的井点间距设置为50m,真空井的井点间距设置为23m。在基坑开挖前30天进行场地降水,以创造基坑无水开挖的施工条件,在将基坑内地下水位降至基坑开挖面以下1.0m后才开始基坑开挖,避免地表水流入坑内。
本发明实施例中,通过降水井及时疏干基坑内地下水,疏干固结坑内土层,达到提高土体的有效应力,为稳定边坡、减缓围护结构变形创造条件,防止开挖过程中局部流砂及管涌等不良情况出现。
105、基坑开挖:当所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙达到预设强度,且通过所述目标降水井将所述待开挖场地内的土体含水量降至预设含水量下限值以下时,获取调整的基坑加固施工参数,按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖,得到第二基坑,并按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,对所述第三基坑进行腰梁施工和第二道支撑梁施工,并对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑。
其中。基坑开挖遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则进行分层、分段、对称、平衡、限时地进行挖土施工,并采取信息化施工,以每层土方及支撑施工阶段围护结构的变形控制值为依据,以每天和前期分阶段的监测数据作参考,调整制定本层及其以下各层土方与支撑施工的时间和措施,确保基坑及周边环境变形量控制在计划的范围内,目标基坑的示意图如图2所示。
在一可行的实施方式中,若基坑开挖过程中遇有地下水,则采取降水井降低水位,将水位降至开挖面以下1.0m后方可继续开挖基坑,在基坑开挖过程中,应根据围护结构的变型参数,及时调整基坑加固施工参数,以保证内支撑传力可靠,确保开挖过程中土体自身的稳定。
本发明实施例中,对于淤泥质土层的基坑而言,由于基坑开挖范围及其四周土体具有强度低、变形大的特点,土体无法提供足够的约束能力,容易发生基坑变形和结构内力过大,易引起失稳现象。通过围护结构的加固处理,可提高软土强度,增强基坑稳定性,有效控制基坑变形。
本发明实施例中,通过水泥搅拌桩施工、钻孔灌注桩施工和地下连续墙施工形成可靠的围护结构,再通过降水井施工确保淤泥质土层的含水量在可控范围,以防止基坑坍塌,最后通过分层开挖、先撑后挖的基坑开挖工艺,形成牢固的目标基坑。本发明能够提高基坑施工过程中基坑的稳定性。
进一步地,基于本发明淤泥质土层的基坑加固施工方法第一实施例,提出本发明淤泥质土层的基坑加固施工方法另一个实施例。
本实施例中,上述步骤101中,所述水泥浆的水灰比为0.8,所述通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,包括:
按照现场成桩试验确定的喷浆时长、钻进速度和提升速度,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔,并多次进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,每次进行钻头提升和反转搅拌时,所述搅拌头在桩底部停留并喷浆所述喷浆时长后提升所述钻头,当所述钻头提升至地面以下1m时,采用减小喷浆速度,当所述钻头提升至工作基准面以下30-50cm时,即为喷浆所述喷浆时长,所述钻进速度为0.5m/min,所述提升速度为0.8-1.0m/min。
其中,水泥浆的水灰比控制在0.8,水泥浆满足配合比要求。
本实施例中,上述步骤102中,所述当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,包括:
当钻孔的孔深达到预设深度时,停止钻进,得到第一钻孔,并采用循环换浆法,将所述旋挖钻机的目标钻头提起0.3m,并通过旋转所述目标钻头,以将新鲜泥浆与所述第一钻孔内的钻渣泥浆进行置换,并测量所述新鲜泥浆和所述钻渣泥浆的泥浆比重,当所述泥浆比重小于预设比重阈值时,完成清孔,得到目标钻孔。
本实施例中,上述步骤103中,所述将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,包括:
将预先制作好的钢筋笼的纵、横桁架作为起吊桁架,并将起吊点设置在所述起吊桁架的交点处,在所述起吊点上的横桁架设置加强筋,并采样ф32圆钢将所述起吊点与所述起吊桁架单面满焊,得到待安装的钢筋笼,通过2台履带吊机,在所述起吊点处将所述待安装的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段。
本实施例中,上述步骤104中,所述目标降水井通过集水总管连接,根据设计的井点系统的涌水量选择相应流量的水泵,所述水泵采用深井潜水泵或深井泵,通过所述水泵对所述待开挖场地内的土体进行抽水。
其中,所述采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工时,所述钻机钻进时的钻压为15-35KN,成孔施工采用泥浆护壁成孔,所述钻机的钻进过程中的泥浆密度为1.10-1.15,当提升所述钻机的钻头时,孔内压满泥浆。
本实施例中,上述步骤105中,所述获取调整的基坑加固施工参数,包括:
对基坑的围护结构和基坑周围土体进行实地实时监测,并收集多个测点的侧向位移竖向位移,得到监测数据,所述围护结构包括所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述连续墙;
通过基于流固耦合原理建立的深基坑开挖数值模型,对所述监测数据进行基坑开挖变形预测,得到预测数据;
根据所述预测数据,调整预设的基坑加固施工参数,得到调整的基坑加固施工参数。
进一步的,所述按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,包括:
按照所述调整的基坑加固施工参数,采用多部挖机在所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构外围1.5m范围进行放坡开挖土方,得到第一基坑,所述调整的基坑加固施工参数包括1:2.0的坡度和放坡开挖土方的深度为0.97m,所述第二标高为5.23m;
并对所述第一基坑进行喷射钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖。
其中,所述按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,包括:
按照第三标高,对所述第二基坑进行第二道砼支撑梁和腰梁工作面的土方开挖,当土方开挖结束,且所述腰梁和所述第二砼支撑梁全部封闭形成后的砼强度达到85%时,得到第三基坑,所述腰梁中心线标高为-0.37m,所述第三标高为所述腰梁中心线标高+4.07m。
其中,所述对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,包括:
采用留坡开挖的方式、反铲挖掘机,按照第四标高,对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑进行分区的土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,所述第四标高为腰梁底标高,所述腰梁底标高为-0.87m。
本发明实施例中,通过水泥搅拌桩施工、钻孔灌注桩施工和地下连续墙施工形成可靠的围护结构,再通过降水井施工确保淤泥质土层的含水量在可控范围,以防止基坑坍塌,最后通过分层开挖、先撑后挖的基坑开挖工艺,形成牢固的目标基坑。本发明能够提高基坑施工过程中基坑的稳定性。
以上所述,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)

1.一种淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述淤泥质土层的基坑加固施工方法包括:
步骤一、水泥搅拌桩施工:在施工场地内确定水泥搅拌桩的桩位坐标,通过双轴搅拌机的钻头,对所述桩位坐标对应的位置处进行预置深度的钻孔,得到水泥钻孔,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩;
步骤二、钻孔灌注桩施工:采用旋挖钻机,按照设计的隔桩跳打顺序和目标参数,在施工场地内进行钻孔,当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,并将提前制作好的钢筋笼吊放入所述目标钻孔,在所述目标钻孔的中心吊放导管,并通过所述导管向所述目标钻孔灌注混凝土,得到钻孔灌注桩,其中,所述目标参数包括根据土性参数进行调整的泥浆指标和钻进速度;
步骤三、地下连续墙施工:导墙基槽开挖,对开挖的导墙基槽进行导墙成型拆模,在拆模后的导墙内侧采用木枋支撑,将木枋支撑后的导墙划分多个单元槽,采用液压成槽机对各单元槽内进行成槽施工得到多个槽段,并对各槽段的槽底进行清底换浆,得到各清底换浆后的槽段,将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,并在所述钢筋笼的预留导管口位置处安装导管,通过所述导管将预先配比好的混凝土灌注至各吊装钢筋笼后的槽段,得到地下连续墙;
步骤四、降水井施工:按照现场抽水实验结果设置降水井参数,所述降水井参数包括井径、深度和间距,并按照所述间距在待开挖场地内布设井点,采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工,得到目标井孔,抽出所述目标井孔中的泥浆,并在抽出泥浆后的目标井孔中采用砾石回填,得到第一降水井,通过空压机对所述第一降水井进行抽水洗井,得到目标降水井;
步骤五、基坑开挖:当所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙达到预设强度,且通过所述目标降水井将所述待开挖场地内的土体含水量降至预设含水量下限值以下时,获取调整的基坑加固施工参数,按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖,得到第二基坑,并按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,对所述第三基坑进行腰梁施工和第二道支撑梁施工,并对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑。
2.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述水泥浆的水灰比为0.8,所述通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔并进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,包括:
按照现场成桩试验确定的喷浆时长、钻进速度和提升速度,通过所述双轴搅拌机的搅拌头和所述钻头,将预先制作好的水泥浆灌注进所述水泥钻孔,并多次进行钻头提升和反转搅拌,得到水泥搅拌桩,每次进行钻头提升和反转搅拌时,所述搅拌头在桩底部停留并喷浆所述喷浆时长后提升所述钻头,当所述钻头提升至地面以下1m时,采用减小喷浆速度,当所述钻头提升至工作基准面以下30-50cm时,即为喷浆所述喷浆时长,所述钻进速度为0.5m/min,所述提升速度为0.8-1.0m/min。
3.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述当钻孔的孔深达到预设深度时,采用循环换浆法对钻孔进行清孔,得到目标钻孔,包括:
当钻孔的孔深达到预设深度时,停止钻进,得到第一钻孔,并采用循环换浆法,将所述旋挖钻机的目标钻头提起0.3m,并通过旋转所述目标钻头,以将新鲜泥浆与所述第一钻孔内的钻渣泥浆进行置换,并测量所述新鲜泥浆和所述钻渣泥浆的泥浆比重,当所述泥浆比重小于预设比重阈值时,完成清孔,得到目标钻孔。
4.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述将预先制作好的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段,包括:
将预先制作好的钢筋笼的纵、横桁架作为起吊桁架,并将起吊点设置在所述起吊桁架的交点处,在所述起吊点上的横桁架设置加强筋,并采样ф32圆钢将所述起吊点与所述起吊桁架单面满焊,得到待安装的钢筋笼,通过2台履带吊机,在所述起吊点处将所述待安装的钢筋笼吊装至各清底换浆后的槽段。
5.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述目标降水井通过集水总管连接,根据设计的井点系统的涌水量选择相应流量的水泵,所述水泵采用深井潜水泵或深井泵,通过所述水泵对所述待开挖场地内的土体进行抽水。
6.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述采用钻机在所述井点处按照所述井径和所述深度进行成孔施工时,所述钻机钻进时的钻压为15-35KN,成孔施工采用泥浆护壁成孔,所述钻机的钻进过程中的泥浆密度为1.10-1.15,当提升所述钻机的钻头时,孔内压满泥浆。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述获取调整的基坑加固施工参数,包括:
对基坑的围护结构和基坑周围土体进行实地实时监测,并收集多个测点的侧向位移竖向位移,得到监测数据,所述围护结构包括所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述连续墙;
通过基于流固耦合原理建立的深基坑开挖数值模型,对所述监测数据进行基坑开挖变形预测,得到预测数据;
根据所述预测数据,调整预设的基坑加固施工参数,得到调整的基坑加固施工参数。
8.根据权利要求1所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述按照所述调整的基坑加固施工参数和第一标高,对由所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构进行放坡开挖土方,得到第一基坑,并对所述第一基坑进行喷钢筋网砼支护施工,包括:
按照所述调整的基坑加固施工参数,采用多部挖机在所述水泥搅拌桩、所述钻孔灌注桩和所述地下连续墙所构成的围护结构外围1.5m范围进行放坡开挖土方,得到第一基坑,所述调整的基坑加固施工参数包括1:2.0的坡度和放坡开挖土方的深度为0.97m,所述第二标高为5.23m;
并对所述第一基坑进行喷射钢筋网砼支护施工,对所述第一基坑进行第一道砼支撑梁施工和冠梁施工,并按照第二标高对所述第一基坑进行下一层土方开挖。
9.根据权利要求8所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述按照第三标高对所述第二基坑进行下一层土方开挖,得到第三基坑,包括:
按照第三标高,对所述第二基坑进行第二道砼支撑梁和腰梁工作面的土方开挖,当土方开挖结束,且所述腰梁和所述第二砼支撑梁全部封闭形成后的砼强度达到85%时,得到第三基坑,所述腰梁中心线标高为-0.37m,所述第三标高为所述腰梁中心线标高+4.07m。
10.根据权利要求9所述的淤泥质土层的基坑加固施工方法,其特征在于,所述对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑按照第四标高进行下一层土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,包括:
采用留坡开挖的方式、反铲挖掘机,按照第四标高,对腰梁施工和第二道支撑梁施工后的第三基坑进行分区的土方开挖至底板高和清底,得到目标基坑,所述第四标高为腰梁底标高,所述腰梁底标高为-0.87m。
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