一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，包括围护结构施工，降水施工，主体结构施工，其特征是：所述围护结构施工由1.2m厚钢筋砼地下连续墙+0.8m厚素砼止水墙组成，基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固袖阀管注浆，主体结构采用全包防水设计；降水施工，采用连续墙止水帷幕结合基坑封底坑内疏干降水的处理措施；主体结构施工：主体为五层现浇钢筋混凝土箱型框架结构，基坑内布置34根格构柱进行支撑主体结构的重量，明挖逆作法施工，分6次开挖施工。该技术克服了传统的黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工难点，可为以后类似的工程提供良好的借鉴意义。

Construction technology and construction method of super large deep foundation pit of large particle size gravel layer in the Yellow River flood plain Strong Pervious environment

The invention discloses a strong permeable environment of the Yellow River floodplain large grain size gravel construction technology and construction method of ultra deep foundation pit retaining structure, including construction, dewatering construction, construction of the main structure, which is characterized in that the construction of the retaining structure is made of 1.2m thick reinforced concrete underground continuous wall +0.8m thick concrete wall of water, pit wall lining wall and continuous wall adopts a laminated wall shape, end reinforcement sleeve valve pipe grouting, the main structure of the waterproof design package; dewatering construction, the continuous wall curtain with measures of precipitation dry pit pit bottom dredging; construction of the main body is divided into five layers: the main structure of cast-in-place reinforced concrete box frame structure, foundation pit arrangement 34 lattice columns support the main structure of the weight, cut and reverse construction, 6 excavation construction. The technology overcomes the difficulty of the construction of super deep foundation pit in the large diameter gravel stratum under the condition of the traditional the Yellow River flood plain, and provides a good reference for similar projects in the future.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超深基坑施工技术，尤其涉及一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术。
技术介绍
随着城市建设的发展，地铁深基坑建设工程的规模和施工难度也在不断增大。如何减小由于地铁深基坑的开挖和降水对周边环境的影响，已经成为人们日益关注的重点问题。目前现有的施工技术在软土地区相对比较成熟，而对于黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层尚且没有施工案例，因此深入系统地开展黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术的研究是十分有必要的，同时对完善理论分析及工程设计具有重要的参考价值。目前超深基坑的围护结构大都采用单层连续墙，钻孔桩，旋喷桩等，经分析研究在强透水环境大粒径卵石层超深基坑中运用常用的单层围护结构往往不能起到很好的围护，防水作用，经常会出现基坑渗漏水情况，给工程施工带来很多的困难和风险，在该环境下的超深基坑的逆作施工在国内尚属首例，故研究在黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层中超深基坑的施工技术具有很重要的意义，可以为以后的类似工程提供很好的借鉴意义。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术，总体施工步序见图1-图15，基坑施工流程见图16。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术利用双层围护结构加端头加固袖阀管注浆技术，基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，主体结构采用全包防水结构设计。一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，见图1-图15，包括围护结构施工，降水施工，主体结构施工，其特征是：所述围护结构施工由1.2m厚钢筋砼地下连续墙(1)+0.8m厚素地连墙(3)组成，基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固范围（7）袖阀管注浆，主体结构采用全包防水结构设计；降水施工，基坑采用连续墙止水帷幕结合基地封底坑内疏干降水的处理措施，解决施工阶段的抗浮和抗突涌；地面高程（2）下的主体结构施工主体为五层现浇钢筋混凝土箱型框架结构，基坑内布置Z1钢支撑格构柱（9），Z2钢支撑格构柱（10）共34根进行支撑主体结构的重量，钢支撑格构柱坐落在桩基础（8）上，明挖逆作法施工，分6次开挖施工。所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：所述围护结构施工，设计了双地连墙结构，地连墙设计厚度为1.2m，分为两种幅宽形式：第一种为“一”形结构，幅宽4m，共22幅；第二种为L型结构，幅宽3.7m，共4幅；相邻墙幅之间采用型钢接头。地连墙采用水下C40混凝土浇筑，抗渗等级为P12，钢筋保护层厚度内外侧均为70mm，设计地连墙钢筋笼长度为57.17m，A-1单幅墙钢筋笼重为51.731t，A-2单幅墙钢筋笼重为50.316t；基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固袖阀管注浆，主体结构采用全包防水结构设计。所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：采用降水施工方法所述降水施工，由于本工程地下水位埋深-10m，含水层为卵石层，渗透系数K=62m/d，含水层厚度大于200.0m，中间风井基坑长度44.4m，基坑宽33.8m（含外围的素砼地下连续墙），中间风井长度与宽度比值约为1.3，为面状基坑。参考轨道交通1号线一期工程奥体中心站降水经验和长三角区域长江岸边的深大竖井工程的降水经验并结合以往的降水实例，采用基坑外管井井点降水减压抗浮水位20m+基坑悬挂式止水帷幕（坑内注浆加固10m）+坑内疏干的措施完成该工程降水任务。采用袖阀管注浆加固的基地以下10m范围内的土体，形成注浆封底，用来阻隔潜水的主要补给。主体结构降水井井位布设参考水文计算及我单位奥体中心站降水经验，并依据现场实际情况，针对中间风井距黄河近、施工时处于夏季及兰州地区水泵种类等因素综合考虑，降水井共设置坑外26眼，距主体结构围护桩外缘布设，降水井中心距围护桩外缘2m，井深为39.5m，降水井间距约为5～6m，根据现场情况，个别井位可做适当调整。基坑内设置4眼疏干井，平均布置在基坑内，降水井深度设置为48m；降水井成井直径为0.8m，井深39.5米，井管直径0.32m，单根井管长2.5m，井管由井底部向上设置高度25m为滤水管，其余为隔水管。基坑周边设置放置井管的暗沟，降水井抽出的地下水通过井管汇入场地内的三级沉淀池后排放至市政雨水管道内。所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法见图1-图15，其特征是：主体结构施工采用明挖逆作法施工，开挖基坑，施做墙顶钢筋混凝土冠梁（4）及主体结构横纵梁，待墙顶冠梁与顶板纵横梁施做完毕且强度达到标准后，在基坑开挖面（6）处继续开挖，施做主体负一层（5）部分侧墙。依上述工序施工完成主体负二层（11）结构，然后继续开挖，当开挖至主体负三层（12）中板上部一定距离，对基底以下10m土体范围定为注浆加固区（13），采用袖阀管注浆加固并止水，形成加固体和竖井封底，注浆加固完成后，按前述施工工序施做主体负三层（12），主体负四层（14），主体负五层（15）结构，包含防水层及侧墙。在底板施工中，见图25，坑内不设脚手架，底板模板采用1.8cm竹胶模板（1），模板后面加50×100的方木（3），支撑形式采用穿墙拉杆（4）形式，配合“3”型扣（2）、螺丝（5）、垫块（7）、压筋（6），模板后面加50×100的方木，以方便底板混凝土浇筑及振捣。按顺筑法从下至上依次浇筑竖井内的2根永久性钢筋混凝土框架立柱，待达到设计强度后，割除井内各层之间外露的钢格构立柱。盾构进井接收之前，在风井结构内回填粘性土（16），并注水。在盾构全部接收完成后，按顺筑法从下至上依次浇筑各层中板、楼梯、剪力墙等内部结构，直至顶板浇筑完毕。中间风井主体围护结构地下连续墙和基坑内的格构柱施工完成后，基坑开挖前15～20天进行坑内降水；达到降水效果后，上下分层开挖基坑，主体为五层现浇钢筋混凝土箱型框架结构，基坑内布置34根格构柱进行支撑主体结构的重量；基坑每一段土方开挖过程中，加强框架底面土体的标高控制尤为重要。在开挖的过程中，充分考虑后期大体积混凝土浇筑对地面沉降造成的影响，加强框架的开挖梁底标高需比设计高出2～5cm；土方开挖至每一层设计标高，在脚手架施工中，由于坑底土体可能导致脚手架在混凝土浇筑过程中混凝土的侧压力作用下产生变形，影响加强框架和侧墙的浇筑质量。为保证脚手架不在坑底土体上产生沉降变形，施工中在脚手架钢管的每道立杆下端铺设方木，保证钢管脚手架在受力情况下不变形。根据权利要求1所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：所述施工方法如下：A、做好各种预埋件：因为主体结构为眀挖逆作施工，内衬墙钢筋的绑扎比顺作法钢筋绑扎复杂；基坑在开挖下一段内衬墙土方时，采用人工方式破除上一段加强框架底部混凝土，露出预埋内衬墙主筋接驳器；在开挖至设计标高施工加强框架底模之后开始绑扎钢筋；内衬墙钢筋要求现场下料准确，全部采用接驳器连接；内衬墙和加强框架在施工过程中，做好以下预埋件，归结起来有：⑴各层板预埋的设备孔洞；⑵作为下半段内衬墙和加强框架施工中混凝土灌注所需要的导管固定预埋钢板；⑶内衬墙设计图纸中在加强框架施工中预埋的下一段内衬墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，包括围护结构施工，降水施工，主体结构施工，其特征是：所述围护结构施工由1.2m厚钢筋砼地下连续墙+0.8m厚素混凝土止水墙组成，基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固袖阀管注浆，主体结构采用全包防水结构设计；降水施工，基坑采用连续墙止水帷幕结合基地封底坑内疏干降水的处理措施，解决施工阶段的抗浮和抗突涌；主体结构施工主体为五层现浇钢筋混凝土箱型框架结构，基坑内布置34根格构柱进行支撑主体结构的重量，明挖逆作法施工，分6次开挖施工。

【技术特征摘要】
1.一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，包括围护结构施工，降水施工，主体结构施工，其特征是：所述围护结构施工由1.2m厚钢筋砼地下连续墙+0.8m厚素混凝土止水墙组成，基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固袖阀管注浆，主体结构采用全包防水结构设计；降水施工，基坑采用连续墙止水帷幕结合基地封底坑内疏干降水的处理措施，解决施工阶段的抗浮和抗突涌；主体结构施工主体为五层现浇钢筋混凝土箱型框架结构，基坑内布置34根格构柱进行支撑主体结构的重量，明挖逆作法施工，分6次开挖施工。2.根据权利要求1所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：所述围护结构施工，设计了地连墙结构，地连墙设计厚度为1.2m，分为两种幅宽形式：第一种为“一”形结构，幅宽4m，共22幅；第二种为L型结构，幅宽3.7m，共4幅；相邻墙幅之间采用型钢接头,地连墙采用水下C40混凝土浇筑，抗渗等级为P12，钢筋保护层厚度内外侧均为70mm，设计地连墙钢筋笼长度为57.17m，A-1单幅墙钢筋笼重为51.731t，A-2单幅墙钢筋笼重为50.316t；基坑壁内衬墙与连续墙采用叠合墙构造型式，端头加固袖阀管注浆，主体结构采用全包防水结构设计。3.根据权利要求1所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：采用降水施工方法所述降水施工，由于本工程地下水位埋深-10m，含水层为卵石层，渗透系数K=62m/d，含水层厚度大于200.0m，中间风井基坑长度44.4m，基坑宽33.8m,其中含外围的素砼地下连续墙，中间风井长度与宽度比值约为1.3，为面状基坑，采用基坑外管井井点降水减压抗浮水位20m+基坑悬挂式止水帷幕，坑内注浆加固10m，+坑内疏干的措施完成该工程降水任务,采用袖阀管注浆加固的基地以下10m范围内的土体，形成注浆封底，用来阻隔潜水的主要补给;主体结构降水井井位布设依据现场实际情况，针对中间风井距黄河近，降水井共设置坑外26眼，距主体结构围护桩外缘布设，降水井中心距围护桩外缘2m，井深为39.5m，降水井间距约为5～6m，根据现场情况，个别井位可做适当调整,基坑内设置4眼疏干井，平均布置在基坑内，降水井深度设置为48m；降水井成井直径为0.8m，井深39.5米，井管直径0.32m，单根井管长2.5m，井管由井底部向上设置高度25m为滤水管，其余为隔水管；基坑周边设置放置井管的暗沟，降水井抽出的地下水通过井管汇入场地内的三级沉淀池后排放至市政雨水管道内。4.根据权利要求1所述的一种黄河漫滩强透水环境下大粒径卵石层超深基坑施工技术及施工方法，其特征是：主体结构施工采用明挖逆作法施工，开挖和结构施工同时进行；中间风井主体围护结构地下连续墙和基坑内的格构柱施工完成后，基坑开挖前15～20天进行坑内降水；达到降水...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴遁，赵振东，庄绪良，金张，王伸远，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37