CN114908759A - 一种既有地下建筑周边的基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种既有地下建筑周边的基坑施工方法，包括以下步骤：先施工围护结构，其与地下建筑形成闭合区域后同步施工位于地下建筑两侧的第一阶段基坑区域及应力释放沟，避免单侧土压力造成地下建筑产生位移的风险，减少在基坑内设置外支撑的时间和成本，避免对后续建筑设计造成制约；靠近地下建筑的一侧基坑区域内施工加固体对地下建筑进行加固一减少后期开挖时地下建筑的位移；在地下建筑内设置若干临时支撑件对地下建筑加固以避免使地下建筑产生变形或开裂；之后基坑施工至坑底过程中保留一部分土层以在靠近地下建筑一侧形成预留土台以保护地下建筑和减少基坑暴露时间，挖除预留土台后即可完成基坑开挖施工。

Description

一种既有地下建筑周边的基坑施工方法

技术领域

本发明属于工程施工领域，具体涉及一种既有地下建筑周边的基坑施工方法。

背景技术

目前，地下空间与轨道交通相结合是当今的趋势，是由于过去地铁发展较快，地铁周边并未完全配套成熟的物业，现在越多越多的地铁周边有开发需求，但是由于地铁或地下建筑已经建成，在地铁周边进行开发就受到了非常大的限制。很多由于周边情况复杂，部分基坑要求仅在地铁站周边单侧开挖，如果没有足够的措施辅助而直接开挖，将会导致地铁或其他现有建筑出现偏移或变形的风险，一般在施工时采用建筑外支撑工法来保护地铁或其他现有地下建筑的安全，而外支撑的施工一方面增加了施工成本和施工时间，由于施工时间的增加也增加了基坑的暴露时间，导致施工风险增大，同时由于外支撑的存在，其支撑点一般都需要与地铁或建筑物层高尽量对齐，这样对后期建筑的设计也带来了一定的制约。

因此，需要一种新的技术以解决现有技术中外支撑施工带来的成本、施工时间和基坑暴露时间的增加以及对建筑设计的制约的问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种既有地下建筑周边的基坑施工方法，其具有降低施工成本、加快施工进度和减少基坑暴露时间的效果，同时对后续的建筑设计没有制约。

本发明采用了以下技术方案：

一种既有地下建筑周边的基坑施工方法，包括以下步骤：

S1.施工围护结构：在待施工的基坑区域周围施工围护结构，其中，待施工的基坑位于所述围护结构与既有地下建筑形成的闭合区域内；

S2.同步施工第一阶段基坑区域及应力释放沟：在待施工的基坑区域进行距离围护结构顶部H深度的开挖施工，并同步施工H深度的应力释放沟，应力释放沟位于既有地下建筑远离基坑区域的一侧，其中，H深度数值根据现场施工情况而定；

S3.施工加固体：在靠近既有地下建筑的一侧基坑区域内施工加固体对既有地下建筑进行加固；

S4.在既有地下建筑内部设置若干临时支撑件对地下建筑加固，并通过临时支撑件对既有地下建筑内部施加预应力；

S5.施工第二阶段基坑区域：在H深度的基坑区域向下开挖至预设的基坑坑底处，在第二阶段基坑区域施工过程中保留一部分土层以形成预留土台，其中，预留土台位于基坑区域内靠近既有地下建筑的一侧；

S6.挖除预留土台，完成基坑施工。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S1中，所述围护结构为地下连续墙或排桩。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S3中，所述加固体的顶部所在平面与所述预设的基坑坑底所在平面平齐设置。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述加固体为搅拌桩。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述搅拌桩呈栅格式布置。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述临时支撑件包括若干钢管，所述钢管上连接有长度调节装置用于改变钢管的有效长度。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S5中，所述加固体位于所述预留土台的下方。

作为本发明技术方案的进一步改进，步骤S6中，挖除所述预留土台后在所述基坑坑底施工底板垫层。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.同步开挖位于既有地下建筑两侧的基坑区域和应力释放沟，有效地避免了对基坑区域单独进行开挖施工而在既有地下建筑的另一侧产生较大单侧土压力合力的情况，进而避免单侧土压力造成既有地下建筑如地铁产生较大位移的风险，对建筑安全起到了较大的保护作用；

2.靠近既有地下建筑的一侧基坑区域内施工加固体对既有地下建筑进行加固，在基坑开挖施工后期可以有效的避免基坑内靠近既有地下建筑侧的土体受压隆起，以及减少后期开挖施工时地铁等既有地下建筑的位移；

3.在既有地下建筑内部设置若干临时支撑件对地下建筑加固，并通过临时支撑件对既有地下建筑内部施加预应力，进一步的减少基坑施工使既有地下建筑结构本身所产生的变形，从而减少建筑结构本身产生裂缝的风险；同时临时支撑件的设置还避免了在基坑内设置外支撑，以避免对后续建筑设计造成制约，同时降低了施工成本，也减少了在基坑内设置外支撑的时间，加快了施工进度；

4.第二阶段基坑区域施工过程中靠近既有地下建筑的一侧保留一部分土层以形成预留土台，减少了基坑长时间暴露所产生的不利影响，还可以有效减少既有地下建筑的位移。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是施工前地下建筑位置示意图；

图3是围护结构施工完成后整体结构示意图；

图4是加固体施工完成后整体结构示意图；

图5是临时支撑件安装后整体结构示意图；

图6是挖除预留土台后整体结构示意图。

附图标记：

1-地下建筑；

2-基坑；

3-围护结构；

4-应力释放沟；

5-临时支撑件；

6-预留土台；

7-上部土层；

8-H深度；

9-加固体。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

参照图1至图6，一种既有地下建筑周边的基坑施工方法，包括以下步骤：

S1.施工围护结构：在待施工的基坑2区域周围施工围护结构3，围护结构3的顶部与既有地下建筑1的顶部平齐，其中，待施工的基坑2位于所述围护结构3与既有地下建筑1形成的闭合区域内，所述围护结构3为地下连续墙或排桩，其具有防渗、挡土等的支护作用。

S2.同步施工第一阶段基坑区域及应力释放沟：在待施工的基坑2区域进行距离围护结构3顶部H深度8的开挖施工，并同步施工H深度8的应力释放沟4，第一阶段基坑2区域的底部距离围护结构3的顶部具有H深度8，应力释放沟4位于既有地下建筑1远离基坑2区域的一侧，其中，H深度8数值根据现场施工情况而定。一般情况下，H深度8数值可为1.5-2m，当既有地下建筑1周边情况允许时，H深度8的数值可大于2m。同步开挖位于既有地下建筑1两侧的基坑2区域和应力释放沟4，可以有效的避免对基坑2区域单独进行开挖施工而在既有地下建筑1的另一侧产生较大单侧土压力合力，进而避免较大单侧土压力合力造成既有地下建筑1如地铁产生较大位移的风险，应力释放沟4的设置相当于减少了与基坑2相对的既有地下建筑1另一侧的土压力合力，因为既有地下建筑1相当于悬臂结构，所以在悬臂端部直接减少单侧土压力对建筑安全起到了较大的保护作用。一般情况下在基坑2施工过程中会在基坑2内设置外支撑，由于外支撑的存在，其支撑点一般都需要与地铁等既有地下建筑1物层高尽量对齐，导致对后期建筑的设计带来一定的制约，而本方案中应力释放沟4的设置避免了在基坑2内设置外支撑，避免对后续建筑设计造成制约，同时降低了施工成本，也减少了在基坑2内设置外支撑的时间，加快了施工进度。在基坑2较宽的情况下，本方案还可以避免在温度变化较大时由于使用外支撑而产生的温度应力，从而避免地铁等既有地下建筑1产生温度裂缝。

S3.施工加固体：在靠近既有地下建筑1的一侧基坑2区域内施工加固体9对既有地下建筑1进行加固，所述加固体9的顶部所在平面与所述预设的基坑2坑底所在平面平齐设置，加固体9顶部与底部之间具有的高度可优选为4-5m，所述加固体9为搅拌桩，所述搅拌桩呈栅格式布置，在基坑2开挖施工后期可以有效的避免基坑2内靠近既有地下建筑1侧的土体受压隆起，以及减少后期开挖施工时地铁等既有地下建筑1的位移。其中，搅拌桩等加固体9还可依据土质而考虑在地面处施工加固体9。

S4.设置临时支撑件：在既有地下建筑1内部设置若干临时支撑件5对地下建筑1加固，根据地下建筑1内部的结构而设置各临时支撑件5之间的相对位置或连接关系，并通过临时支撑件5对既有地下建筑1内部施加预应力，所述临时支撑件5包括若干钢管，所述钢管上连接有长度调节装置用于改变钢管的有效长度，临时支撑件5的长度可调节，两相邻钢管可螺纹连接，钢管长度方向上还螺纹连接有调节长度的调节装置，可通过改变调节装置与钢管之间的相对位置而改变钢管的有效长度，调节装置可延长或缩短钢管的有效作用长度，还可通过调节两相邻钢管之间的螺纹段而改变两相邻钢管所具有的有效长度。既有地下建筑1物内部施加钢管支撑，其作用可以对建筑进行加固，避免建筑本身产生破坏，通过螺纹调节钢管有效长度可对既有地下建筑1物内部结构施加预应力，预应力可根据施工现场的具体情况进行计算，不能施加过度对原有结构产生影响，预应力的施加可以使得建筑内部结构与钢管支撑件的连接更加紧密，并进一步的减少基坑2施工使既有地下建筑1结构本身所产生的变形，从而减少建筑结构本身产生裂缝的风险。一般情况下在基坑2施工过程中会在基坑2内设置外支撑，由于外支撑的存在，其支撑点一般都需要与地铁等既有地下建筑1物层高尽量对齐，导致对后期建筑的设计带来一定的制约，而本方案中临时支撑件5的设置避免了在基坑2内设置外支撑，避免对后续建筑设计造成制约，同时降低了施工成本，也减少了在基坑2内设置外支撑的时间，加快了施工进度。

S5.施工第二阶段基坑区域：在H深度8的基坑2区域向下开挖至预设的基坑2坑底处，在第二阶段基坑2区域施工过程中保留一部分土层以形成预留土台6，其中，预留土台6位于基坑2区域内靠近既有地下建筑1的一侧，所述加固体9位于所述预留土台6的下方，加固体9和预留土台6均位于既有地下建筑1的侧方。由于基坑2一般较大，基坑2的开挖出土往往需要较长时间，导致基坑2暴露时间过长，从而使得既有地下建筑1的位移缓慢增加，同时在施工过程中由于基坑2暴露时间脚长，也会导致不确定因素如暴雨的出现对基坑2造成较大的不利影响，在基坑2施工过程中形成预留土台6结构可以减少基坑2长时间暴露所产生的不利影响，还可以有效减少既有地下建筑1的位移。

S6.挖除预留土台：挖除所述预留土台6后在所述基坑2坑底施工底板垫层，即可完成基坑2开挖的施工。

本发明所述的一种既有地下建筑周边的基坑施工方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.施工围护结构：在待施工的基坑区域周围施工围护结构，其中，待施工的基坑位于所述围护结构与既有地下建筑形成的闭合区域内；

S2.同步施工第一阶段基坑区域及应力释放沟：在待施工的基坑区域进行距离围护结构顶部H深度的开挖施工，并同步施工H深度的应力释放沟，应力释放沟位于既有地下建筑远离基坑区域的一侧，其中，H深度数值根据现场施工情况而定；

S3.施工加固体：在靠近既有地下建筑的一侧基坑区域内施工加固体对既有地下建筑进行加固；

S4.在既有地下建筑内部设置若干临时支撑件对地下建筑加固，并通过临时支撑件对既有地下建筑内部施加预应力；

S5.施工第二阶段基坑区域：在H深度的基坑区域向下开挖至预设的基坑坑底处，在第二阶段基坑区域施工过程中保留一部分土层以形成预留土台，其中，预留土台位于基坑区域内靠近既有地下建筑的一侧；

S6.挖除预留土台，完成基坑施工。

2.根据权利要求1所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：步骤S1中，所述围护结构为地下连续墙或排桩。

3.根据权利要求1所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：步骤S3中，所述加固体的顶部所在平面与所述预设的基坑坑底所在平面平齐设置。

4.根据权利要求3所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：所述加固体为搅拌桩。

5.根据权利要求4所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：所述搅拌桩呈栅格式布置。

6.根据权利要求1所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：所述临时支撑件包括若干钢管，所述钢管上连接有长度调节装置用于改变钢管的有效长度。

7.根据权利要求1所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：步骤S5中，所述加固体位于所述预留土台的下方。

8.根据权利要求1所述的既有地下建筑周边的基坑施工方法，其特征在于：步骤S6中，挖除所述预留土台后在所述基坑坑底施工底板垫层。

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