既有地下结构上方基坑施工方法及系统技术方案

本申请涉及建筑施工技术领域，提供了既有地下结构上方基坑施工方法及系统，方法包括以下步骤：施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的目标基坑底面上，向柔性包装件内注入流体介质，使柔性包装件在目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在柔性包装件上，排出柔性包装件内的流体介质；将反压块与第一排工程桩和第二排工程桩连接，形成门式框架。本发明专利技术的压载的置换和土体的开挖同步，实现了微扰动施工，可加快基坑施工速度，保证开挖效率。保证开挖效率。保证开挖效率。

【技术实现步骤摘要】
既有地下结构上方基坑施工方法及系统


[0001]本专利技术属于建筑施工
，具体涉及既有地下结构上方基坑施工方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国城市经济的高速发展和城市规划的扩展，城市对大容量、高质量交通方式的需求迅速增长，城市轨道交通作为解决城市公共交通的问题重要方式，在城市建设中得到了全面发展。城市轨道交通发展，使得地铁交通覆盖了城市主要商业圈、经济圈等城市密集区。
[0003]随着轨道交通的发展，地铁边上的高层建筑、地下商场等的开发也将进一步加快速度，大型建筑基坑往往临近地铁或基坑直接骑跨于既有地下结构之上，其中，既有地下结构包括地下隧道、地下运营地铁、地下商场等建筑结构。例如，珠海十字门明挖隧道上跨既有珠机城际轨道地铁，正交长度40m；深圳地铁2号线从神州数码基坑斜对角正下方穿过，长度136m；基坑开挖卸载厚度均超过地铁上方原有覆土厚度的50％，上部基坑开挖卸荷必然对下卧地铁隧道变形产生影响，地基下紧邻地铁深基坑施工技术的研究，既保证地铁运营的安全，又保证深基坑的施工能正常进行，在闹市区土地资源日益紧张，地下空间越来越受重视的趋势下，应用前景十分广阔。
[0004]目前的既有运营地铁上方基坑采用隧道两侧及上方注浆加固、设置降水井、堆载压重、开挖采用分层开挖等方法。现有隧道注浆、降水、堆载压重等方式，在遇到淤泥、黏土等软弱地层时浆液注入难度大，注浆扩散路径无法预判，易对环境造成污染；且堆载压重均是在已经检测到隧道上浮后才进行堆载，存在滞后性；跳仓开挖、分层开挖施工中，每开挖一层需停工观察一天，施工效率低，也是不可预测状态，需根据隧道上浮量不断进行反馈调整。因此，需要一种能跟随开挖进度动态有效的控制既有地下结构(比如地铁隧道)上浮的方法和系统，保证基坑快速开挖而不扰动地下结构。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的问题，本专利技术提出了一种既有地下结构上方基坑施工方法及系统，利用流体的压力并结合其流动特性，动态控制地下结构的上浮。
[0006]第一方面，本专利技术提出一种既有地下结构上方基坑施工方法，包括以下步骤：在既有地下结构的相对两侧分别施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的所述目标基坑底面上，向所述柔性包装件内注入流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质；将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式
框架。
[0007]进一步地，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：
[0008]将目标区域内的土体划分为沿所述既有地下结构的纵向分布的多个区段，将每个区段内的土体划分为沿所述既有地下结构的横向分布的多个单元；
[0009]所述按照预设开挖顺序开挖所述目标区域内的土体的步骤包括：
[0010]按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体；
[0011]按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体。
[0012]进一步地，所述按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体的步骤包括：
[0013]将所述目标区域内的多个区段沿纵向分布方向划分为多组，每组包括沿纵向分布的至少两个区段；基于跳仓法，开挖每组的沿纵向的第一个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面后，再开挖每组的沿纵向的第二个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面，直至每组的沿纵向的最后一个区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。
[0014]进一步地，所述按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体的步骤包括：
[0015]沿所述区段内多个单元的横向分布方向，开挖一个单元内的土体至目标基坑底面后，再开挖与其相邻的下一个单元内的土体至目标基坑底面，直至该区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。
[0016]进一步地，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：
[0017]开挖第一排工程桩和第二排工程桩的上方的土体，并进行放坡处理，以形成坡底延伸至所述第一排工程桩的顶部的第一坡面和坡底延伸至所述第二排工程桩的顶部的第二坡面。
[0018]进一步地，所述将反压块设置在所述柔性包装件上之前，还包括：
[0019]在所述第一坡面上预制所述反压块；所述反压块包括混凝土条块以及设置在混凝土条块上的第一起吊件、第二起吊件、第一锚固件和第二锚固件。
[0020]进一步地，所述将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质的步骤包括：
[0021]利用起吊翻转组件将所述第一坡面上的反压块翻转至所述柔性包装件上，利用起吊翻转组件使所述反压块缓慢下压并挤压所述柔性包装件，同时开启设置在所述柔性包装件上的阀门，使所述柔性包装件内的流体介质通过所述阀门排出。
[0022]进一步地，所述将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架的步骤包括：
[0023]所述柔性包装件内的流体介质的剩余量达到预设范围时，移除所述柔性包装件；
[0024]利用起吊翻转组件使所述反压块下压在所述目标基坑底面；
[0025]将预设在所述反压块上的第一锚固件与预设在所述第一排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；将预设在所述反压块上的第二锚固件与预设在所述第二排工程桩的顶部的桩基钢筋连接，并浇筑混凝土；形成门式框架。
[0026]进一步地，所述柔性包装件内的流体介质的注入量，根据柔性包装件在目标基坑底面上的压力抵消目标基坑底面上被开挖的土体的压重后，引起的目标基坑底面回弹量δ
小于8mm进行控制。
[0027]第二方面，本专利技术还提出一种既有地下结构上方基坑施工系统，包括：第一排工程桩、第二排工程桩、柔性包装件和反压块；所述第一排工程桩和所述第二排工程桩分别设置在既有地下结构的相对两侧；所述柔性包装件压载于目标区域内的第一个被开挖出的目标基坑底面上，所述柔性包装件的内部注入有流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；所述反压块设置在所述柔性包装件上，用于挤压所述柔性包装件以排出柔性包装件内的流体介质；所述反压块还与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架。
[0028]进一步地，所述系统还包括起吊翻转组件，用于将所述反压块起吊翻转至所述柔性包装件上，并调节所述反压块施加在柔性包装件上的压力，以置换排出所述柔性包装件内的流体介质施加在所述目标基坑底面上的压力。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：在既有地下结构的相对两侧分别施工第一排工程桩和第二排工程桩；按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体，使目标区域内的土体被逐一的开挖至目标基坑底面；其中，所述目标区域的土体包括位于所述第一排工程桩和所述第二排工程桩之间，且位于所述既有地下结构的上方的土体；将柔性包装件设置在第一个被开挖出的所述目标基坑底面上，向所述柔性包装件内注入流体介质，使所述柔性包装件在所述目标基坑底面上的压载面和压力随着目标区域内的土体的逐一开挖而同步增大；将反压块设置在所述柔性包装件上，排出所述柔性包装件内的流体介质；将反压块与所述第一排工程桩和所述第二排工程桩连接，形成门式框架。2.根据权利要求1所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：将目标区域内的土体划分为沿所述既有地下结构的纵向分布的多个区段，将每个区段内的土体划分为沿所述既有地下结构的横向分布的多个单元；所述按照预设开挖顺序开挖所述目标区域内的土体的步骤包括：按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体；按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体。3.根据权利要求2所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照第一开挖顺序，开挖所述目标区域内的多个区段内的土体的步骤包括：将所述目标区域内的多个区段沿纵向分布方向划分为多组，每组包括沿纵向分布的至少两个区段；基于跳仓法，开挖每组的沿纵向的第一个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面后，再开挖每组的沿纵向的第二个区段内的全部单元的土体至目标基坑底面，直至每组的沿纵向的最后一个区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。4.根据权利要求2所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照第二开挖顺序，开挖每个所述区段内的多个单元内的土体的步骤包括：沿所述区段内多个单元的横向分布方向，开挖一个单元内的土体至目标基坑底面后，再开挖与其相邻的下一个单元内的土体至目标基坑底面，直至该区段内的全部单元的土体开挖至目标基坑底面。5.根据权利要求1所述的既有地下结构上方基坑施工方法，其特征在于，所述按照预设开挖顺序开挖目标区域内的土体之前，还包括：开挖第一排工程桩和第二排工程桩的上方的土体，并进行放坡处理，以形成坡底延伸至所述第一排工程桩的顶部的第一坡面...

【专利技术属性】
技术研发人员：万大勇，张江雄，尤伟军，彭慧，方圆，
申请(专利权)人：中建三局第一建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：