CN110080234A - 一种在软土地基深基坑二次中心岛开挖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软土地基深基坑开挖的方法：当挖土深度为6m‑12m时采用二次中心岛方法开挖。本发明包括如下步骤：二次中心岛的标高分别为自然地坪标高及自然地面下5m位置标高；第一次中心岛开挖时出土口标高为自然地坪标高，第二次中心岛开挖时出土口标高为冠梁面标高，运土车走斜道下基坑；每次中心岛开挖时都分层、分台阶、梯田式开挖；止水帷幕增抗隆起验算；周边高位桩先施工承台、地梁，空心桩插筋灌芯；控制深层位移和绝对位移；完善坑内外排水措施；完善地下室，侧壁外防水措施。本发明通过一系列技术措施，达到保证基坑开挖安全，减少地下室开裂，渗水等质量隐患，节约造价，缩短工期的目的。从而提高基坑开挖的社会效益和经济效益。

Description

一种在软土地基深基坑二次中心岛开挖的方法

技术领域

本发明涉及软土地基施工技术领域，具体为在软土地基范围内，当地下室为二层及二层以上，挖土深度为6m-12m时，采用二次中心岛开挖方法。

背景技术

由于高层建筑的埋深要求，在容积率限定的情况下，需增加车库的面积，以及其他方面的需求。现在几乎每栋新建建筑物都有地下室。而地下室的基坑开挖，属于危险性较大的项目，一般需要制定专项的施工方案，并经专家论证。地下室基坑开挖首先关系到安全性，其次关系到工程质量，包括工程桩质量，减少地下室结构开裂，防止地下室渗水的施工质量等等。在软土地基进行深基坑开挖，应严格执行现有国家及地方相应的规范和标准，其中包括掌握分层，分台阶，梯田式开挖，以及先撑后挖的基本原则。

当地下室为一层及挖土深度小于6m时，软土地基采用常规中心岛开挖方法，即充分利用自然地坪作中心岛，为运土车运行提供场所，我们称为一次中心岛的开挖方法。

当地下室为二层及挖土深度大于6m时，软土不宜三级以上传土，软土未经处理难以承受运土车的荷载，常规方法普遍采用设混凝土栈桥方案，造价昂贵，工期漫长。本发明采用二次中心岛开挖方法，运土车下基坑,工期缩短到二分之一以下。二次中心岛施工时设置塘渣斜道，对第二次中心岛地面，通过太阳晒、风吹、填塘渣、铺路机箱等综合措施使运土车下基坑成为可能。设置足够大的二次中心岛场地，能保证运土车开行范围足够广，加快了挖土进度。

本发明经大量工程实践，取得了良好的效果：缩短了工期；节约了造价；提高了基坑开挖的安全性；减少了地下室开裂，渗水等质量通病。产生了显著的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于，当地下室基础挖土深度为6m-12m时，采用二次中心岛开挖方法，既能适应软土地基挖土特点，又能加快挖土进度，确保挖土安全，减少地下室的质量问题产生。软土地基深基坑二次中心岛开挖方法的步骤为：

1.第一次中心岛的标高宜为自然地坪标高，第二次中心岛标高为自然地坪以下5m左右标高。二次中心岛标高相差5m左右的理由是：第一次中心岛开挖时一般采用三个台阶，三台挖机梯田式传土开挖，其中第一个台阶为2m(相当于软土地基的硬壳层厚度)第二、三个台阶高度为各1.5m(具体根据土质不同，可适当调整)

2.第一次中心岛开挖时，出土口回填到自然地坪标高，使运土车在坑内，坑外及出土口位置运行时尽可能为同一标高。第二次中心岛开挖时，出土口标高为设计出土口标高，即冠梁面标高，往往比自然地坪标高低1.5-2m，有利于减少斜道高差和长度。

3.第二次中心岛与出土口之间设置斜道，斜道一般由塘渣或建筑垃圾回填形成，斜道高差为第二次中心岛标高到出土口标高，斜道长度为高度的10倍左右。

4.第一次中心岛及第二次中心岛面积要尽可能大，使运土车运行场所尽可能大，以提高挖土效率。

5.第二次中心岛土体通过日晒风吹，适当填塘渣,铺路基箱等措施,形成运土车运行场所，以满足运土车运行要求。第二次中心岛开挖时的斜道以填塘渣及建筑垃圾为主，适当增加铺路基箱，日晒，风吹等技术措施。

6.进一步，采用二次中心岛开挖的基坑，往往有二道以上支撑，为减少基坑变形，第二道或者第三道支撑采用先撑后挖工艺，即第二道支撑或者第三道支撑起槽开挖，做砖胎模，浇捣混凝土支撑，等混凝土强度达到设计要求时，再开挖支撑面以下土方。

7.进一步，采用二次中心岛开挖的基坑，往往是排桩加支撑结构，排桩之间有止水帷幕，根据软土地基特点及止水帷幕性质，要求根据止水帷幕深度符合抗隆起要求，即进行抗隆起验算。

8.进一步，采用二次中心岛开挖的基坑，第二次中心岛开挖时分三层，三个台阶，梯田式传土，挖土到底板垫层底，然后针对软土地基特点，在下列四方面及时做垫层。

(1)基坑四周8m-10m范围内用300mm厚素混凝土及时做垫层，此时不考虑人工修土，不考虑地梁，承台位置垫层混凝土下一道工序要凿除的因素，不考虑多挖或少挖几公分误差，而及时做垫层，以稳定基坑变形，包括减少围护桩侧移及坑底软土隆起。

(2)当坑底垫层有高差时(主楼群桩底垫层常常与地库底垫层有高差)，高的部分约5m宽范围内及时做垫层，底的部分在5m-6m范围内暂不开挖。等高部分垫层混凝土达到一定强度后，再开挖底部分土体到底部分的垫层底，这样有利于保护垫层高部分的工程桩不偏斜不折断。

(3)坑中坑位置，四周垫层从上做到下。即先完成坑中坑四周地库底垫层，待此垫层强度达到设计要求后，再开挖坑中坑位置群桩承台底垫层，最后开挖坑中坑底垫层。

由于垫层从上做到下，每次开挖深度都少于总开挖深度，有利于坑中坑稳定。可以减少坑中坑底涌土，喷砂等影响。

9，进一步，采用二次中心岛开挖时，基坑四周承台要间隔挖地梁，分段施工。这样能充分利用土壤的空间效应和时间效应，达到不增加费用，提高基坑开挖安全性的效果。

10.进一步，在软土地基，采用二次中心岛开挖时，要增加深层位移监控，且检测控制值应为绝对值，以防止基坑周边地面及建筑物突然沉降。

11.进一步，采用二次中心岛开挖时，受平面支撑分隔的小坑尺寸限制，当小坑尺寸较小时，不宜用二次中心岛开挖，只能用无中心岛开挖，或一次中心岛开挖，再配合长臂挖机传土。否则斜道无法布置，运土车难以下基坑，一般小坑尺寸大于50m*50m时，才适宜用二次中心岛方法开挖。

12.进一步，采用二次中心岛开挖时，邻近坑周边高位桩，先完成地梁承台施工。当高位桩为空心管桩或空心方桩时，空心桩要插筋灌芯，以减少空心桩侧移及折断。

13.进一步，当挖土深度大于12m，且坑底尺寸足够大时，宜采用三次中心岛开挖，其中第二次中心岛到出土口应设混凝土栈桥。

14.进一步，当挖土深度大于12m，且坑平面尺寸不够大时，分别采用一次中心岛，二次中心岛及长臂挖机传土出坑等综合方案挖土。

15.进一步，任何深基坑开挖，都要以完善坑内外排水做保证，其中：

(1)当地基有透水层时，要采用降水措施，且以坑内降水为主，尽量避免和减少坑外降水，以减少对周边环境的影响，必要时坑外还应增观察井、灌水井以减少地面沉降。

(2)当地基无透水层时，以排水为主，且应该优选封闭式排水方案。

(3)软土地基基坑坑内排水包括坑边四周地层上设明沟，回填土前改盲沟；坑底后浇带下，防水层下设盲沟；后浇带端部设集水井；盲沟采用盲管加网格布加碎石形式；盲沟、集水井结合市政设计长久保留，以防发洪水时地下室上浮。

16.进一步，为了减少地下室开裂产生地下室渗水影响，地下室侧壁外及底板底设两道柔性防水，其中一道为防水涂料，另一道为防水卷材，其中地下室底板底防水卷材宜采用膨润土卷材。

17.进一步，当施工阶段发现地下室底板、外侧混凝土开裂渗水时，用压力注浆修补。

附图说明

图1为实施例一中施工的总平面图；

图2为实施例一中二次中心岛开挖的剖面图；

图3为实施例一中后浇带下盲沟的剖面图；

图4为实施例一中支护桩及止水帷幕的节点图。

具体实施方式

下面结合图1至图4，对本发明做进一步的说明：

本发明公开了一种软土地基深基坑开挖的方法，当挖土深度为6m-12m时采用二次中心岛方法开挖。本发明包括如下步骤：二次中心岛的标高分别为自然地坪标高及自然地面下5m位置标高；第一次中心岛开挖时出土口标高为自然地坪标高，第二次中心岛开挖时出土口标高为冠梁面标高，运土车走斜道下基坑；每次中心岛开挖时都分层、分台阶、梯田式开挖；止水帷幕增抗隆起验算；周边高位桩先施工承台、地梁，空心桩插筋灌芯；控制深层位移和绝对位移；完善坑内外排水措施；完善地下室，侧壁外防水措施。本发明通过一系列技术措施，达到保证基坑开挖安全，减少地下室开裂，渗水等质量隐患，节约造价，缩短工期的目的。从而提高基坑开挖的社会效益和经济效益。

本实施例一中软土地基基坑开挖的施工总图由图1可见。

本实施例一中二次中心岛的结构由图2可见。

本实施例一中软土地基基坑开挖的方法，具体如下：

1、以地质勘察报告，经批准的围护设计方案，地下室施工总平面图为依据，对基坑周边的环境进行深入具体的调查了解，决定本基坑的主要挖土方案为二次中心岛开挖方案。

2、当周边围墙为砖砌围墙时，根据围墙边与基坑放坡后的水平距离大小，采取下列技术措施：

(1)当水平距离小于等于3m时，拆除砖砌围墙，改彩钢板等轻质围墙。

(2)当水平距离大于3m时，对砖砌围墙进行加固，并做好观察点。施工中加强围墙水平位移及沉降观察，根据观察数据，及时采取技术加固措施。

3、当基坑周边有高位桩时，临近坑边12m范围的高位桩部分，先完成地梁、承台施工，当基坑周边的高位桩为空心管桩或空心方桩时，联系设计单位，增设插筋灌芯的技术措施。

4、施工前完善坑外排水措施，主要包括：

(1)落实最终排水出路如河道、市政雨水管网等。

(2)采取三级沉淀池技术措施，配备足够多的沉淀池。

(3)出土口外适当位置设洗车池。

(4)坑外排水沟以位于自然地坪标高为主，当排水沟长度大于50m时改为排水管。

(5)临近河边设挡水墙，以防河水倒灌。

5、确定第一次中心岛、第二次中心岛的标高。

6、确定第一次中心岛开挖时出土口的标高和第二次中心岛开挖时出土口的标高。

7、先完成冠梁、第一道支撑施工。待第一道支撑混凝土强度达到设计值时，进行第一次中心岛开挖。

8、第一次中心岛开挖时，分三层、三个台阶、三台挖机传土，梯田式开挖，分别挖到第二道支撑面及第二次中心岛面。

9、起槽开挖第二道混凝土支撑，做砖胎膜，浇捣第二道混凝土支撑，待第二道混凝土支撑强度达到设计值时，进行第二次中心岛开挖，如图2所示，本发明的支护桩可采用围护桩和两道支撑的结构。

10、施工第二次中心岛开挖时的斜道，然后分三层，三个台阶，三台挖机传土，梯田式挖土到底板垫层底。

11、下列四方面及时做垫层：

(1)基坑边8m—10m范围内，及时做底板底混凝土垫层，此时不考虑人工修土，不考虑地梁、承台位置混凝土垫层今后要凿除等因素。

(2)底板垫层有高差位置的高部分，及时做混凝土垫层。待高部分混凝土强度达到设计值时，再开挖底部分土体到底部分垫层底。

(3)坑中坑四周底板垫层底及时做a混凝土垫层。待a混凝土垫层达到设计强度时，挖土到群桩承台底，做裙桩承台底b混凝土垫层，待b混凝土垫层强度达到设计强度时，挖土到坑中坑底板垫层底，再做坑中坑底板c混凝土垫层。

(4)支撑下及时做底板底垫层。

12、基坑周边承台间隔挖，地梁分段挖。以充分利用土体的空间效应和时间效应，减少基坑变形，提高基坑安全性。

13、当发现止水帷幕未经抗隆起验算时，及时联系设计单位，增抗隆起验算，并采取相应技术加固措施，如图4所示，止水帷幕位于围护桩外周。

14、完善坑内排水方案：

(1)基坑四周底板垫层面，靠近坑边做明沟，回填土前明沟改盲沟。

(2)后浇带下防水层下做盲沟，后浇带下盲沟的结构见图3。

(3)盲沟采用盲管加网格布加碎石形式。

(4)后浇带端部设集水井。

(5)盲沟、集水井长久保留。

15、完善监测方案：

(1)监测周边环境。

(2)监测重点为：支撑轴力、深层位移。

(3)监测控制值为绝对变形值。

16、地下室底板底及侧壁外设两道柔性防水，其中一道为防水涂料，另外一道为防水卷材。而地下室底板底应采用膨润土卷材。

Claims (4)

1.一种在软土地基深基坑开挖的方法：当挖土深度为6m-12m时，采用二次中心岛开挖方法，包括如下步骤：

(1)基坑周边砖砌围墙拆除或加固，并加强监测；

(2)基坑邻近高位桩先施工地梁、承台，空心桩插筋灌芯；

(3)第一次中心岛标高为自然地坪标高，第二次中心岛标高为自然地坪下5m位置标高；

(4)第一次中心岛开挖时，出土口标高为自然地坪标高，第二次中心岛开挖时，出土口标高为冠梁面标高；

(5)第一次和第二次中心岛开挖，采用分层，分台阶，梯田式开挖；

(6)第二道支撑先撑后挖；

(7)下列四方面先做混凝土垫层：

a.基坑四周8m-10m范围先做混凝土垫层；

b.基坑垫层标高有高差处的高部分，先做混凝土垫层；

c.坑中坑四周，先做混凝土垫层，且从上做到下；

d.支撑下先做混凝土垫层；

(8)周边承台间隔挖，地梁分段挖；

(9)完善坑外排水方案。

2.根据权利要求1所述的软土地基深基坑开挖方法，其特征在于：止水帷幕增抗隆起验算。

3.根据权利要求1所述的软土地基深基坑开挖方法，坑内排水特征在于：

(1)坑内四周垫层完成后，垫层上做明沟，回填土前改盲沟；

(2)坑内后浇带下，防水层下设盲沟，盲沟采用盲管加网格布加碎石形式，后浇带端部设集水井；

(3)盲沟及集水井长久保留。

4.根据权利要求1所述的软土地基深基坑开挖方法，其防水特征在于：地下室底板及侧壁外设二道柔性防水，一道为防水涂料，一道为防水卷材，其中地下室底板底卷材采用膨润土卷材。