CN114673162A - 一种地下车辆基地基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下车辆基地基坑施工方法，沿基坑的相对长边方向将基坑划分为由若干分坑所构成的基坑群；将所述基坑群内的各分坑以间隔的方式分为一期和二期，先行对一期的各分坑进行施工，当一期的各分坑开挖回筑后再进行二期各分坑的施工；在各分坑内回筑主体结构，其中各分坑的第二道支撑和第三道支撑处于统一标高并在主体结构的回筑阶段内保留，直至所有分坑内的全部主体结构的顶板封闭并达到设计强度后拆除。本发明的优点是：不仅可以为类似工程提供技术借鉴，还可有效指导后期施工，从而达到提高施工效率、节约建设成本、提升建设质量、实现精品化工程的目的。

Description

一种地下车辆基地基坑施工方法

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，尤其是一种地下车辆基地基坑施工方法。

背景技术

目前国内大型基坑尤其是软土地区大型基坑项目案例较少。车辆基地由于工艺需求等特殊性，属于超大规模、超高净空的工业建筑物。当车辆基地埋置于地下时，则为较大埋深的地下空间体，工程实施过程中，需充分考虑基坑开挖回筑过程中的基坑围护结构特殊设计方法。

目前国内地下空间大多为多层地下室，平面内纵横墙交错，竖向间分层设置。其基坑支护方案在回筑工况传力路径简单明了，基坑变形也较易控制。对国内较多大型基坑案例调研发现，大多基坑在分坑时选择同期实施的分坑间角度接触，以此减小基坑相互影响的强相关区域。

轨道交通或市域铁路车辆基地置于地下时，其基坑规模通常是宽度达200米，长度达1000米。如此大规模的基坑工程，特别是软土地区的基坑工程，分坑方案暂无项目经验可借鉴。车辆基地置于地下，其埋深通常达常规3层地下室之多，但属于高净空的单层地下室，由于工艺需求，一般布置成框架结构，整个几十万方地下空间无剪力墙中隔墙，回筑阶段不能有效提供抗侧刚度，不能为相邻基坑有效传递侧向土压力，即地下车辆基地带来的基坑工程属于超大规模超大净空深基坑工程，基坑支护体系布置方案需特别设计，目前并无相应方案。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种地下车辆基地基坑施工方法，通过采用合理的分坑方案以及设计留撑方式，实现超大规模、超高净空的地下车辆基地的基坑施工，不仅可以为类似工程提供技术借鉴，还可有效指导后期施工，从而达到提高施工效率、节约建设成本、提升建设质量、实现精品化工程的目的。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种地下车辆基地基坑施工方法，用于超大规模、超高净空的地下车辆基地的基坑施工，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：

沿基坑的相对长边方向将所述基坑划分为由若干分坑所构成的基坑群；

对所述基坑群进行分期施工，所述分期施工的划分是将所述基坑群内的各分坑以间隔的方式分为一期基坑和二期基坑，先行对一期基坑的各分坑进行施工，当一期基坑的各分坑开挖回筑后再进行二期基坑的各分坑施工；

在所述基坑群的各分坑内分别施工围护墙和内支撑，所述内支撑包括沿基坑深度方向由上至下依次布置的若干支撑；

在各分坑内回筑主体结构，其中各分坑内对应于主体结构无中隔板位置处的各道支撑处于统一标高并在主体结构的回筑阶段内保留，直至所有分坑内的全部主体结构的顶板封闭并达到设计强度后拆除。

所述基坑群由1、2…n号分坑构成，当以单数号分坑为一期基坑先行开挖时，双数号分坑作为各单数号分坑之间的安全隔离带；当以双数号分坑为一期基坑先行开挖时，单数号分坑作为各双数号分坑之间的安全隔离带。

若干所述支撑中，位于最上方的支撑通过施工冠梁与所述围护墙连接，其余支撑分别通过施工各自对应的腰梁与所述围护墙连接。

所述围护墙与所述主体结构侧墙通过钢筋连接形成整体结构。

所述腰梁预留钢筋接驳器，在主体结构的侧墙及壁柱回筑阶段，所述腰梁通过所述钢筋接驳器与所述主体结构的侧墙及壁柱连接，形成整体的抗侧向力构件。

所述内支撑设有支撑立柱，所述分坑内设置有地下车辆基地工程桩，可将所述地下车辆基地工程桩兼做所述支撑立柱的桩基础。

在所述内支撑施工时，通过调整内支撑的结构使其与设置在地下车辆基地工程桩上的所述支撑立柱连接，并使所述内支撑由所述支撑立柱支撑。

所述内支撑的结构调整指的是，通过外挑所述内支撑使其局部伸长或调整内支撑的局部间距。

所述基坑群的各分坑之间通过中隔墙分隔支护，各分坑的内支撑支撑于所述围护墙或中隔墙或围护墙。

本发明的优点是：

1）针对目前国内特别是软土地区地下车辆基地带来的超大规模超大净高深基坑工程尚无工程案例或技术指南，经过合理论证后系统性地提出一种新型基坑工程方案；不仅可以为类似工程提供技术借鉴，还可有效指导后期施工，从而达到提高施工效率、节约建设成本、提升建设质量、实现精品化工程的目的。

2）采用分坑的方法有效控制中隔墙长度及数量，便于主体结构回筑；大大降低基坑群的各分坑之间的相互影响，尤其是相邻分坑尖角处的空间影响，同时提高基坑施工期间的安全性，有利于控制周边地表沉降；此外，为施工期间提供了较规则、开敞的材料堆场和交通路线。

3）采用留撑的方法保证主体结构回筑阶段侧土压力的有效传递，满足于车辆基地无中间层楼面板的大净空结构的需要，保证基坑稳定及安全。

4）通过将基坑的围护墙与主体结构侧墙连成整体，提供较高的侧向刚度，可有效缩减侧墙尺寸，同时还有利于侧墙防水。

5）通过将腰梁与主体结构侧墙及壁柱连成整体，提高抗侧向力能力，有利于抵抗地震力。

6）同时支撑布置时，立柱设置位置兼顾了地下车辆基地工程桩位置，最大程度的利用地下车辆基地工程桩兼做临时立柱的桩基础，利用率高达80%，可以有效减少基坑支护临时工程量，有利于节约工期、便于施工、降低造价。

附图说明

图1为本发明中基坑的分坑方案示意图；

图2为本发明中基坑支护结构平面布置示意图；

图3为本发明中基坑支护结构剖面布置示意图；

图4为本发明中基坑内支撑与支撑立柱的平面布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4所示，图中标号1-17分别表示为：一号分坑1、二号分坑2、三号分坑3、四号分坑4、五号分坑5、中隔墙6、围护墙7、主体结构侧墙8、壁柱9、内支撑10、第一道支撑11、第二道支撑12、第三道支撑13、腰梁14、冠梁15、立柱桩16、支撑立柱17。

实施例：本实施例中的地下车辆基地基坑施工方法用于对图1所示的基坑进行施工，该基坑满足地下车辆基地超大规模、超高净空的需要。

结合图1至图4所示，本实施例的施工方法具体包括如下步骤：

1）首先将基坑沿其较长一侧的长边方向分为由一号分坑1、二号分坑2、三号分坑3、四号分坑4、五号分坑5所构成的基坑群，各分坑依次毗邻。对基坑群进行分期施工，分期施工的划分是将各分坑以间隔的方式分为一期基坑和二期基坑，在本实施例中以一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5作为一期基坑，而二号分坑2、四号分坑4则作为二期基坑。

2）施工一期基坑（一号分坑1、三号分坑3、五号分坑5）的围护墙7、冠梁15及第一道支撑11，通过冠梁15将第一道支撑11的支撑力施加于围护墙7上。施作完成后，将上述结构养护至达到设计强度。

3）在一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5内同步分层开挖土方直至第二道支撑12的标高，并施作第二道支撑12及与其位置相对应的腰梁14，通过该腰梁14将第二道支撑12的支撑力施加于围护墙7上。施作完成后，将第二道支撑12养护至达到设计强度。

4）在一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5内同步分层开挖土方直至第三道支撑13的标高，并施作第三道支撑13及与其位置相对应的腰梁14，通过该腰梁14将第三道支撑13的支撑力施加于围护墙7上。施作完成后，将第三道支撑13养护至达到设计强度。

5）在一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5内同步分层开挖土方直至基底标高，施作垫层、浇筑主体结构底板，养护至达到设计强度。

6）在一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5内回筑主体结构侧墙8、壁柱9，同时完成主体结构侧墙8与围护墙7、主体结构侧墙8及壁柱9与腰梁14的连接；回筑直至主体结构顶板浇筑完成并达到设计强度。通过将围护墙7与主体结构侧墙8二墙通过钢筋连接形成整体，不仅能提供较高的侧向刚度，对地下结构侧墙防水亦有好处，还可有缩减小主体结构侧墙8的墙体厚度和配筋，避免超高净空条件下，单靠主体结构墙抵抗侧土压力而使墙体较厚且配筋很大的情况。

在本实施例中，通过在第二道腰梁和第三道腰梁上分别预留钢筋接驳器，在主体结构侧墙8及壁柱9回筑时，两者的钢筋与钢筋接驳器连接，从而将腰梁14、主体结构侧墙8以及壁柱9连接形成为整体的抗侧向力构件，对抵抗地震力有较大作用。

本实施例中，当作为一期基坑的一号分坑1、三号分坑3以及五号分坑5先行开挖回筑时，二号分坑2和四号分坑4作为一期基坑的各相邻分坑之间的安全隔离带，即二号分坑2作为一号分坑1与三号分坑3之间的安全隔离带，四号分坑4则作为三号分坑3与五号分坑5之间的安全隔离带，大大降低了相邻坑施工的相互影响。同时，作为二期基坑的二号分坑2和四号分坑4在施工时，受基坑周边侧土压力最小，即二期基坑开挖时，仅有图1所示上下方向的两个短边为直接临土侧，左右两侧土压力因回筑结构底板摩擦力存在而大大减小，从而大大提高基坑施工期间的安全性，对控制周边地表沉降也有利，同时为施工期间提供了较规则、开敞的材料堆场和交通路线，尤其适用于软土地区的大型深基坑。

在本实施例中，在一期基坑和二期基坑的各临土侧均采用围护墙7，而一期基坑和二期基坑的相邻侧之间采用中隔墙6取代围护墙7作为分隔支护结构，例如图2所示，一号分坑1和二号分坑2之间采用中隔墙6。

7）在一期基坑完成主体结构顶板浇筑并达到设计强度时，同时施工二期基坑（二号分坑2、四号分坑4）的围护墙7、冠梁15及第一道支撑11并达到设计强度。

8）在二号分坑2、四号分坑4内同步分层开挖土方直至第二道支撑12的标高，施作第二道支撑12及与其位置相对应的腰梁14。将第二道支撑12养护至达到设计强度。二号分坑2、四号分坑4内的第二道支撑12的标高与一期基坑内的第二道支撑的标高相一致。

9）在二号分坑2、四号分坑4内同步分层开挖土方直至第三道支撑13的标高，施作第三道支撑13及与其位置相对应的腰梁14。将第三道支撑13养护至达到设计强度。二号分坑2、四号分坑4内的第三道支撑13的标高与一期基坑内的第三道支撑的标高相一致。

10）在二号分坑2、四号分坑4内同步分层开挖土方直至基底标高，施作垫层、浇筑主体结构底板，养护至达到设计强度。

11）在二号分坑2、四号分坑4内回筑主体结构侧墙8、壁柱9，同时完成主体结构侧墙8与围护墙7、主体结构侧墙8及壁柱9与腰梁14的连接；回筑直至主体结构顶板浇筑完成并达到设计强度。

12）依次拆除第三道支撑13、第二道支撑12、第一道支撑11及中隔墙6，封闭主体结构顶板预留孔洞。本实施例通过在结构回筑阶段，将第二道支撑12、以及第三道支撑13始终保留，直至全部结构顶板封闭达到强度后拆除，保证回筑阶段侧土压力的有效传递，通过同高度的保留支撑有效传递侧土压力，从而进一步保障基坑的稳定性和安全性，尤其适于车辆基地类的无中间层楼面板的大净空结构的施工。

在本实施例中，在基坑内设置了适配地下空间净高的三道支撑，该三道支撑中的第二道支撑12和第三道支撑13对应于主体结构的负二、三层位置，通过将各分坑内的同道支撑设置在统一标高，使支撑可有效传递侧向土压力，满足无中隔板位置处的基坑稳定及安全。若地下空间体净高更高（也即基坑的埋深更深），需要设置第四道或更多道的支撑时，回筑阶段同理保留无中隔板位置处的支撑。

本实施例在具体实施时：如图4所示，在内支撑10布置时，其通过支撑立柱17进行支撑，而支撑立柱17的设置位置则兼顾了作为地下车辆基地工程桩的立柱桩16的位置，可以有效减少基坑支护临时工程量，有利于节约工期、便于施工、降低造价。在本实施例中，为了进一步提高利用率，通过对内支撑10进行外挑使其局部伸长或调整内支撑10的局部间距，从而最大程度的利用地下车辆基地工程桩兼做临时立柱的桩基础，同时还可有效提高支撑立柱17对内支撑10的支撑效果。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (9)

1.一种地下车辆基地基坑施工方法，用于超大规模、超高净空的地下车辆基地的基坑施工，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：

沿基坑的相对长边方向将所述基坑划分为由若干分坑所构成的基坑群；

对所述基坑群进行分期施工，所述分期施工的划分是将所述基坑群内的各分坑以间隔的方式分为一期基坑和二期基坑，先行对一期基坑的各分坑进行施工，当一期基坑的各分坑开挖回筑后再进行二期基坑的各分坑施工；

在所述基坑群的各分坑内分别施工围护墙和内支撑，所述内支撑包括沿基坑深度方向由上至下依次布置的若干支撑；

在各分坑内回筑主体结构，其中各分坑内对应于主体结构无中隔板位置处的各道支撑处于统一标高并在主体结构的回筑阶段内保留，直至所有分坑内的全部主体结构的顶板封闭并达到设计强度后拆除。

2.根据权利要求1所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述基坑群由1、2…n号分坑构成，当以单数号分坑为一期基坑先行开挖时，双数号分坑作为各单数号分坑之间的安全隔离带；当以双数号分坑为一期基坑先行开挖时，单数号分坑作为各双数号分坑之间的安全隔离带。

3.根据权利要求1所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：若干所述支撑中，位于最上方的支撑通过施工冠梁与所述围护墙连接，其余支撑分别通过施工各自对应的腰梁与所述围护墙连接。

4.根据权利要求3所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述围护墙与所述主体结构侧墙通过钢筋连接形成整体结构。

5.根据权利要求3所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述腰梁预留钢筋接驳器，在主体结构的侧墙及壁柱回筑阶段，所述腰梁通过所述钢筋接驳器与所述主体结构的侧墙及壁柱连接，形成整体的抗侧向力构件。

6.根据权利要求1所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述内支撑设有支撑立柱，所述分坑内设置有地下车辆基地工程桩，可将所述地下车辆基地工程桩兼做所述支撑立柱的桩基础。

7.根据权利要求6所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：在所述内支撑施工时，通过调整内支撑的结构使其与设置在地下车辆基地工程桩上的所述支撑立柱连接，并使所述内支撑由所述支撑立柱支撑。

8.根据权利要求7所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述内支撑的结构调整指的是，通过外挑所述内支撑使其局部伸长或调整内支撑的局部间距。

9.根据权利要求1所述的一种地下车辆基地基坑施工方法，其特征在于：所述基坑群的各分坑之间通过中隔墙分隔支护，各分坑的内支撑支撑于所述围护墙或中隔墙或围护墙。

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