一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法技术

一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，其具体施工步骤为：a、根据可利用地面范围和车库容量设计地下车库几何结构形式和尺寸；b、采用钻机施工各冻结钻孔，当钻孔达到设计深度后安装冻结管；c、采用合适的冻结站制冷量和冻结液温度对冻结壁进行冻结维护；d、对地下立体车库范围冻结坑壁内部土体进行分段开挖与初次支护；e、在初次支护结构内侧铺设防水层，并施工二次支护结构；f、在冻结管内循环高温液体对冻结壁进行解冻，拆除冻结管，对初次支护结构壁后、解冻土体和冻结孔进行注浆充填和加固；该施工方法工艺流程简单易行，成本低廉，安全性强，施工所需空间小，施工进度快，具有广泛的实用性。

Freezing construction method for underground garage wall structure

A construction method of freezing the underground parking garage pit wall structure, the concrete construction steps of: A, can be used according to the ground and garage capacity design of underground garage geometry structure and size; B, with the drilling rig construction freeze, when the hole reaches the design depth after the installation of freezing pipes; C, using proper refrigeration freezing station the amount of liquid temperature and freezing freeze maintenance of frozen wall; D, the underground garage pit wall soil within the range of frozen section excavation and primary support; E, on the inner side of the supporting structure of the first water proofing layer, and the construction of the two supporting structure; F, in the freezing thawing cycle of frozen wall high temperature liquid tube, demolition of freezing pipes, for the first time, after the wall supporting structure and soil thawing freezing hole filling and grouting reinforcement; the construction method of the technology process is simple, low cost, The utility model has the advantages of high safety, small space for construction, fast construction speed and wide practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法
本专利技术属于地下建筑工程施工方法
，尤其涉及一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法。
技术介绍
随着国家经济和城镇化水平的快速发展，家庭汽车保有量急剧增长，而大部分老旧小区由于前期设计远瞻性不足，仅在地面预留了有限数量的车位或车库，并未设置地下停车库，但有限的地面停车位无法满足持续增长的城镇车辆停放需求，尤其是大中城市学校附近老旧小区的车辆乱停乱放问题尤其严重，引起了小区内交通拥堵、事故频发、车辆和人员出行困难等一系列问题。地下立体车库具有占地面积小、不影响地面环境、停车容量大等优点，是解决老旧居住小区(尤其是高密度人群小区)车辆停放困难的有效方法。但大部分老旧小区构筑物间距较小、公共可利用空间狭小，且地面构筑物荷载严重影响着地下立体车库开挖过程中坑壁结构的稳定性。为保证地下立体车库开挖坑壁土体稳定，传统方法是在开挖面轮廓线外侧施工维护桩或地连墙等人工结构，但这种方法所能确保的安全开挖深度一般不超过30～50m，且需要较大的地面施工空间，对于公共区域狭小、地层结构软弱、地层富水性强和周边高楼林立的复杂工程地质和工程环境而言，其安全开挖深度更浅，即便加大维护结构强度和力度，仍有可能引起开挖过程中坑壁和底板渗透水、地面开裂、构筑物倾斜或坍塌等工程事故。因此，传统的支护结构和施工方法难以满足现代社会对大容量、大深度和复杂工程地质环境下地下立体车库安全建设的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，确保地下立体车库开挖过程中坑壁结构稳定，防止开挖坑壁和底板渗涌水，加大地下车库开挖深度，增强地下车库在富水、软弱、空间狭小等复杂工程环境的适用性，从而提高城市地下土地资源利用率，缓解城市地面停车困难。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，其具体施工步骤为：a、根据可利用地面范围和车库容量设计地下车库几何结构形式和尺寸，通过受力分析设计冻结壁厚度、初次支护结构、二次支护结构和冻结参数，当坑壁冻结深度范围内不存在有效天然底板隔水层时，在车库底板下方施工一人工底板隔水层；b、采用钻机施工各冻结钻孔，当钻孔达到设计深度后安装冻结管；c、利用冻结站和循环系统在各冻结管中循环低温冻结液，对冻结管周边土体进行冻结，直至相邻冻结孔的冻结锋面交圈、冻结壁厚度和温度达到设计值，然后采用合适的冻结站制冷量和冻结液温度对冻结壁进行冻结维护；d、对地下立体车库范围冻结坑壁内部土体进行分段开挖，当前段次土体开挖完成后，在冻结壁内侧施工初次支护结构，依次开挖其它段次土体和施加其初次支护结构，采用相同的方法对车库底板进行初次支护；e、在初次支护结构内侧铺设防水层，并施工二次支护结构；f、在冻结管内循环高温液体对冻结壁进行解冻，拆除冻结管，对初次支护结构壁后、解冻土体和冻结孔进行注浆充填和加固，尤其是支护结构渗水位置。本专利技术有益效果:该施工方法工艺流程简单易行，成本低廉，安全性强，施工所需空间小，施工进度快，具有广泛的实用性；该方法确保了地下立体车库开挖过程中坑壁结构稳定，防止开挖坑壁和底板渗涌水，加大了地下车库开挖深度，增强了地下车库在富水、软弱、空间狭小等复杂工程环境的适用性，从而提高了城市地下土地资源利用率，缓解了城市地面停车困难。附图说明：图1是本专利技术的冻结施工地下立体车库坑壁纵向剖面图。图2是本专利技术的冻结施工地下立体车库坑壁横向剖面图。图3是本专利技术的冻结施工地下立体车库坑壁天然底板隔水层示意图。图4是本专利技术的冻结施工地下立体车库坑壁人工底板隔水层示意图。图5是本专利技术的冻结管示意图。图中：1.冻结管；2.冻结壁；3.初次支护结构；4.防水层；5.二次支护结构；6.天然底板隔水层；7.人工底板隔水层；11.进水口；12.出水口。具体实施方式：一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，其具体施工步骤为：A、上海某小区广场可利用平面范围为半径R＝11m的一圆形地带，需建设100个地下停车位，按每层高度2.5m、单层停放4辆车计算，地下车库深度62.5m，井壁净空半径为R＝8m。在80～90m深度处存在一天然隔水层，地面无明显堆载，地层粘土天然密度2800kg/m3、-20℃时单轴抗压强度2.0MPa。最大垂向应力1.75MPa、水平应力0.58MPa，按照安全系数1.5确定冻结壁厚度1.0m、初次支护混凝土厚度0.45m、防水层选用PVC塑料防水板,、二次支护混凝土厚度0.55m。由于天然隔水层较深，冻结深度大于80m时费用大大增加，因此，在63～68m深度范围内采用旋喷法施工一人工隔水层，冻结深度70m、单圈冻结管间距1.0m、冻结壁温度-20℃。B、采用QDG-200钻机施工各冻结钻孔，钻孔位于以车库中心、半径R＝10m的圆周上，钻孔直径101mm，当钻孔达到70m时安装冻结管，冻结管由直径5cm的注水管和直径91mm的回水管组成。C、利用冻结站将循环盐水降温至-50℃，采用泵送循环系统在各冻结管进水管中注入低温盐水，然后由出水管将盐水返还至冻结站，通过低温盐水与对冻结管周边土体热交换对冻结管周边土体进行冻结，直至相邻冻结孔间土体的冻结锋面交圈、冻结壁的厚度和温度分别达到1.0m和-20℃，然后采用合适的冻结站制冷量对冻结壁进行冻结维护。D、对地下立体车库范围冻结坑壁内部土体按段高2.0m进行分段开挖，开挖半径R＝9m在冻结壁的保护作用下当前段次土体开挖完成后，在冻结壁内侧施工初次支护混凝土结构，当其强度达到最大强度的70％后，依次开挖下一段次土体和施加其初次支护结构；采用相同的方法对后续段次和车库底板进行开挖和施加初次混凝土支护结构。E、在初次支护结构内侧铺设PVC塑料防水板，并在底板浇筑二次支护混凝土，采用滑模法施工井壁二次支护混凝土。F、在冻结管内循环盐水温度50℃高温盐水，对冻结壁进行解冻，拆除冻结管，对初次支护结构壁后、解冻土体和冻结孔进行注浆充填和加固，尤其是支护结构渗水位置，直至井壁无渗水。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，其具体施工步骤特征如下：a、根据可利用地面范围和车库容量设计地下车库几何结构形式和尺寸，通过受力分析设计冻结壁厚度、初次支护结构、二次支护结构和冻结参数，当坑壁冻结深度范围内不存在有效天然底板隔水层时，在车库底板下方施工一人工底板隔水层；b、采用钻机施工各冻结钻孔，当钻孔达到设计深度后安装冻结管；c、利用冻结站和循环系统在各冻结管中循环低温冻结液，对冻结管周边土体进行冻结，直至相邻冻结孔的冻结锋面交圈、冻结壁厚度和温度满足设计值，然后采用合适的冻结站制冷量和冻结液温度对冻结壁进行冻结维护；d、对地下立体车库范围冻结坑壁内部土体进行分段开挖，当前段次土体开挖完成后，在冻结壁内侧施工初次支护结构，依次开挖其它段次土体和施加其初次支护结构，采用相同的方法对车库底板进行初次支护；e、在初次支护结构内侧铺设防水层，并施工二次支护结构；f、在冻结管内循环高温液体对冻结壁进行解冻，拆除冻结管，对初次支护结构壁后、解冻土体和冻结孔进行注浆充填和加固，尤其是支护结构渗水位置。

【技术特征摘要】
1.一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法，其具体施工步骤特征如下：a、根据可利用地面范围和车库容量设计地下车库几何结构形式和尺寸，通过受力分析设计冻结壁厚度、初次支护结构、二次支护结构和冻结参数，当坑壁冻结深度范围内不存在有效天然底板隔水层时，在车库底板下方施工一人工底板隔水层；b、采用钻机施工各冻结钻孔，当钻孔达到设计深度后安装冻结管；c、利用冻结站和循环系统在各冻结管中循环低温冻结液，对冻结管周边土体进行冻结，直至相邻冻结孔的冻结锋面交圈、冻结壁厚度和温度满足设计值，然后采用合适的冻结站制冷量和冻结液温度对冻结壁进行冻结维护；d、对地下立体车库范围冻结坑壁内部土体进行分段开挖，当前段次土体开挖完成后，在冻结壁内侧施工初次支护结构，依次开挖其它段次土体和施加其初次支护结构，采用相同的方法对车库底板进行初次支护；e、在初次支护结构内侧铺设防水层，并施工二次支护结构；f、在冻结管内循环高温液体对冻结壁进行解冻，拆除冻结管，对初次支护结构壁后、解冻土体和冻结孔进行注浆充填和加固，尤其是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：张强，
类型：发明
国别省市：江苏,32