一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，所述系统包含复杂基坑群、基坑群围护系统、降水系统、竖向支承系统、水平支撑系统，所述分时序开挖方法如下：首先开挖东侧分区小基坑，同时施工其余大基坑的围护系统与竖向支承系统；待东侧分区小基坑地下室结构完成，将东侧大基坑分为三个地块进行开挖；在东侧大基坑两侧地块首层支撑完成后，进行西侧大基坑开挖；待两个大基坑地下室结构完成后，进行中部狭长地铁深基坑开挖。本发明专利技术所述系统及分时序开挖方法，通过支护系统以及开挖时序划分，有效减少了地层扰动，避免基坑间动态干扰，减小了基坑变形，提高了经济效益并加快施工进度，是一种安全高效的基坑群施工方法。是一种安全高效的基坑群施工方法。是一种安全高效的基坑群施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法


[0001]本专利技术属于地下空间开发施工领域，具体为复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法。

技术介绍

[0002]随着我国地下空间建设规模的不断扩大，地铁与综合管廊的建设也越发多见，已产生显著经济效益和社会效益。城市地下空间一体化开发利用使城市建设立体项目之间的连通性得到保障，地下空间与地上空间快速协调，地下空间与地面设施配套科学，极大程度上减少了地铁建设、综合管廊建设和其他市政基础设施空间设置以及高层建筑之间存在的矛盾。
[0003]在地下空间建设中，基坑开挖是至关重要的环节，目前基坑工程已由单个基坑向多个基坑组成的基坑群发展，多个相邻基坑同时开挖的情况越发多见，而单个基坑分区施工技术已有较多成果，可控制基坑变形及长边效应，但研究对象多为邻近地铁隧道的单个深大基坑，对数量多、地质条件复杂的基坑群研究较少。相邻基坑环境影响的叠加效应会对引发土体复杂变形行为，由于土方卸荷与地下水等因素，基坑群施工时基坑间相互作用，不同地块划分及施工时序下基坑开挖变形差别大，而合理优化基坑群开挖施工时序可在确保工程安全的前提下，减少基坑施工间相互影响，合理缩短工期，保证基坑群施工的经济效益。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题：为了克服现有基坑群开挖技术的不足，对4个面积差别大、高差超过15m的相邻深浅交错基坑，合理设置支护系统及其施工时序，并划分不同基坑间的开挖时序，以及单个基坑开挖开挖阶段与区域，减少了对地层扰动，避免基坑间动态干扰，减小了基坑变形，提高了经济效益并加快施工进度。
[0005]技术方案：
[0006]一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，所述系统包括：复杂基坑群，包含已完成地下室结构的东侧分区小基坑，以及相邻东侧大基坑，中部狭长地铁深基坑，西侧大基坑；基坑群围护系统，包括三轴水泥土搅拌桩、地下连续墙、灌注桩排桩、等厚水泥土搅拌墙、高压喷射注浆桩，且相邻基坑共用围护墙体。基坑群竖向支承系统，采用立柱桩；基坑群降水系统，疏干潜水设置疏干井，降低承压水头设置降压井；基坑群水平支撑系统，钢筋混凝土支撑设置在基坑沿深度方向处。
[0007]优选的，所述复杂基坑群包括并行的4个面积差别大、高差超过15m的相邻深浅交错基坑。
[0008]优选的，三轴水泥土搅拌桩由直径850mm、间距600mm的单排三轴搅拌桩构成，与地下连续墙净距不小于80mm，桩顶与地面平齐，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20％。
[0009]优选的，灌注桩排桩由直径950mm、间距1150mm单排桩构成，与等厚水泥土搅拌墙净距为150mm，强度等级为水下C35，最大水胶比0.5，抗渗等级为P8。
[0010]优选的，等厚水泥土搅拌墙厚度700mm，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量不小于25％，水灰比为1.5～2.0。
[0011]优选的，地下连续墙厚度为1000～1200mm，强度等级为水下C30～C40，抗渗等级为P12，槽段间采用工字钢接头。
[0012]优选的，超高压喷射注浆桩直径为2200mm，采用150
°
摆喷，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥用量700kg/cm3，水灰比1.0。
[0013]优选的，疏干井直径为700mm，采用多滤头真空管井，每250m2布置一口，降压井直径为700mm，每400m2布置一口。
[0014]优选的，立柱桩直径为800～1000mm钻孔灌注桩，混凝土强度等级为水下C30，钢材采用Q345B钢。
[0015]优选的，钢筋混凝土支撑为角撑加对撑形式，东侧大基坑与西侧大基坑均设3层支撑，中部狭长地铁深基坑设8层支撑，强度等级为C35～C40。
[0016]优选的，一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，包括以下步骤：
[0017]a.首先施工东侧小基坑的三轴水泥土搅拌桩与地下连续墙，并对其进行分区，完成东侧分区小基坑的开挖与回筑，施工完成地下室结构，而其余两个分区基坑暂不开挖，作为东侧大基坑的加工场地；
[0018]b.在东侧小基坑施工期间，同时进行东侧大基坑、西侧大基坑的围护与竖向支承系统施工，东侧大面积浅基坑中，围护结构首先施工槽壁加固体三轴水泥土搅拌桩，待其完成后施工地下连续墙，桩与墙净距不小于80mm。待地下连续墙施工结束并达到设计要求后，在接缝处施工超高压喷射注浆桩；西侧大基坑中，西侧围护结构依次施工灌注桩排桩与止水结构等厚水泥土搅拌墙，净距为150mm，东侧围护结构首先施工槽壁加固体三轴水泥土搅拌桩，待其完成后施工地下连续墙，并在其施工完成达到设计要求后，在接缝处施工超高压喷射注浆桩。
[0019]c.待东侧分区小基坑地下室结构完成后，进行东侧大面积浅基坑开挖，开挖前施工完成疏干井与降压井，并随开挖深度按需降水。开挖分为三个地块，首先对中部地块分层开挖加撑，待开挖至底板后，再对南北两侧地块同时对称分层开挖加撑；东侧大面积浅基坑开挖具体时序为，首先进行整体覆盖层B
‑
I开挖，开挖至第一层的钢筋混凝土支撑下部0.5m后，施工第一层的钢筋混凝土支撑；中部地块施工时序为，依次放坡开挖第二、三、四层土方，并在每层土方开挖至支撑以下0.5m后，及时施工第二、三层的钢筋混凝土支撑以及底板部分对应区域；待施工完成中部地块的底板部分对应区域后，进行两侧对称地块施工，依次对称放坡开挖第二、三、四层土方，开挖完成后，施工第二、三层的钢筋混凝土支撑以及底板剩余对应区域；放坡开挖过程中，土坡坡度不大于1∶1.5，且挖土高差不大于3m。
[0020]d.在东侧大基坑中，对称地块的第一层的钢筋混凝土支撑施工完成后，进行西侧大基坑开挖，开挖前施工疏干井与降压井；覆盖层由中间向两侧退挖，其下每一层都分为4个阶段以及26个分区，开挖过程中按需降水并随挖随撑；具体开挖时序为，待覆盖层开挖完成并施工第一层的钢筋混凝土支撑后，分块对称放坡开挖第二层土方，由中间向两侧退挖，并随着开挖施工第二层的钢筋混凝土支撑对应区域；分块对称放坡开挖第三层土方，由中
间向两侧退挖，并随着开挖施工第三层的钢筋混凝土支撑对应区域；分块对称放坡开挖第四层土方，由中间向两侧退挖，并随着开挖施工施工底板。
[0021]e.待东侧大基坑与西侧大基坑的地下室结构施工完成后，进行中部狭长地铁深基坑的开挖施工，分层开挖并施工支撑与底板。
[0022]有益效果
[0023](1)不同基坑共用地下连续墙与三轴水泥土搅拌桩，可减少施工耗材、加快工期。(2)采用地下连续墙、等厚水泥土搅拌墙、降水井的设置，可实现止水与降水相结合，在地下连续墙接缝处施工超高压喷射注浆桩，加强了止水效果，防止地下水渗漏。(3)通过对基坑间开挖时序及单个基坑地块划分，有效减少基坑相互施工的扰动，减小基坑尤其是墙体变形并加快施工进度。(4)优选支护系统施工技术控制参数，可有效控制施工质量，避免事故发生。
附图说明：
[0024]图1是本专利技术所述基坑群本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，所述系统包括：复杂基坑群，包含已完成地下室结构(4)的东侧分区小基坑A
‑
1，以及相邻东侧大基坑B，中部狭长地铁深基坑D，西侧大基坑C；基坑群围护系统，使用地下连续墙(3)作为承载及隔水围护，三轴水泥土搅拌桩(2)设置在地下连续墙(3)两侧进行槽壁加固，西侧大基坑C西侧围护结构采用灌注桩排桩(7)，止水结构为等厚水泥土搅拌墙(8)，在共用的地下连续墙(3)接缝处设置超高压喷射注浆桩(6)；基坑群竖向支承系统，采用立柱桩(5)；基坑群降水系统，疏干潜水设置疏干井(9)，降低承压水头设置降压井(10)；基坑群水平支撑系统为钢筋混凝土支撑(11)，分别设置在东侧大基坑B、西侧大基坑C、中部狭长地铁深基坑D沿深度方向处。2.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，所述复杂基坑群包括并行的4个面积差别大、高差大于15m的相邻深浅交错基坑，其中东侧小基坑A已完成东侧分区小基坑A
‑
1地下室结构施工。3.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，三轴水泥土搅拌桩(2)由直径850mm、间距600mm的单排三轴搅拌桩构成，与地下连续墙(3)净距不小于80mm，桩顶与地面(1)平齐，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20％。4.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，所述灌注桩排桩(7)由直径950mm、间距1150mm单排桩构成，与等厚水泥土搅拌墙(8)净距为150mm，强度等级为水下C35，水胶比不大于0.5，抗渗等级为P8；等厚水泥土搅拌墙(8)厚度700mm，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水灰比为1.5～2.0。5.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，地下连续墙(3)厚度为1000～1200mm，强度等级为水下C30～C40，抗渗等级均为P12，槽段间采用工字钢接头。6.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，所述超高压喷射注浆桩(6)直径为2200mm，采用150
°
摆喷，采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥用量700kg/cm3，水灰比1.0。7.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，疏干井(9)直径为700mm，采用多滤头真空管井，每250m2布置一口，降压井(10)直径为700mm，每400m2布置一口。8.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，立柱桩(5)采用钻孔灌注桩，直径分别为800～1000mm，混凝土强度等级为水下C30，钢材采用Q345B钢。9.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，钢筋混凝土支撑(11)为角撑加对撑形式，东侧大基坑B与西侧大基坑C均设3层支撑，中部狭长地铁深基坑D设8层支撑，强度等级为C35～C40。10.根据权利要求1所述的一种复杂基坑群支护系统及分时序开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：a.首先施工东侧小基坑A的三轴水泥土搅拌桩(2)与地下连续墙(3)，并对其进行分区，完成东侧分区小基坑A
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1的开挖与回筑，施工完成地下室结构(4)，而其余两个分区基坑A
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2、A
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3暂不开挖，作为东侧大基坑B的加工场地；b.在东侧小基坑A施工期间，同时进行东侧大基坑B、西侧大基坑C的围护与竖向支承系
统施工，东侧大基坑B中，围护系统首先施工槽壁加固体三轴水泥土搅拌桩(2)，待其完成后施工地下连续墙(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨平，陶勇，吕所章，张婷，汤巧云，朱伟，李平，王晓觅，
申请(专利权)人：江苏建科工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：