软土地基条件下大面积带内支撑坑中坑开挖方法技术

本发明专利技术涉及软土地基深基坑开挖，尤其涉及软土地基条件下复杂深基坑群大面积坑中坑开挖方法。一种软土地基条件下大面积带内支撑坑中坑开挖方法，所述支护方法包括如下步骤：步骤一：对基坑内软土进行加固，改善其工程性能；步骤二：设置塔吊方便快捷安装支撑；步骤三：对称分块同步开挖；步骤四：“扇形”退进挖土，边挖边撑；步骤五：及时分块浇筑基础底板。本发明专利技术提高挖土效率，有效控制基坑变形边撑边挖，降低了挖土难度，提高了挖土效率，降低了施工成本；确保基坑安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软土地基深基坑开挖，尤其涉及软土地基条件下复杂深基坑群大面积带内支撑坑中坑开挖方法。
技术介绍
软土地基条件下复杂深基坑群坑中坑的典型特征是高含水率流塑淤泥层，原状土软弱，具有高压缩性及流变性，经过加固改善后土质仍然属软土范畴；深基坑群面积大、 标高变化复杂，分层次布置围护结构，组合支护，带内支撑支护的坑中坑面积大，形状类似矩形，位于深基坑群中部；坑中坑部位为单层标准钢管内支撑，支撑至坑底距离为反铲挖机有效开挖深度。对于大型工业生产线项目，由于生产原料及产品交通运输需要，选址一般靠近江、 河入海口、沿海软土区。而该地区通原状土含水率，高土质软弱，具有高压缩性及流变性，即使经人工土体加固后仍属软土范畴；同时大型工业生产线设备基础体量大、埋深深、基础平面不规则及标高变化复杂，基坑成群分布，坑中坑部位面积较大，在整个支护体系中，坑中坑通常带内支撑支护。由于土质软弱，且内支撑的限制，使得坑中坑部位挖土非常困难，而且坑中坑挖土是影响整个基坑变形的关键，安全风险很大。在最近几年沿海软土地基中由于坑中坑挖土处置不当，导致围护结构坍塌、“踢脚、包饺子”或基坑内、外变形超量，引起大面积工程桩倒桩、断桩现象时有发生，甚至由于基坑坍塌发生人身伤亡事故，给人民生命财产造成极大损失。因此，技术人员达成共识，此种情况下需采用的先撑后挖，围护结构变形可以很好控制，但带支撑挖土或支撑下挖土相当困难，挖土效率低；先挖后撑方式虽然挖土效率能大幅度提高，但围护结构变形控制难度大，支撑安装若不能及时跟上，可能导致灾难性后果。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，提供一种。本专利技术提高挖土效率，有效控制基坑变形边撑边挖，降低了挖土难度，提高了挖土效率，降低了施工成本；确保基坑安全。本专利技术是这样实现的一种，所述支护方法包括如下步骤步骤一对基坑内软土进行加固，改善其工程性能； 步骤二 设置塔吊方便快捷安装支撑； 步骤三对称分块同步开挖； 步骤四“扇形”退进挖土，边挖边撑； 步骤五及时分块浇筑基础底板。所述软土地基条件下大面积带内支撑中坑开挖方法，所述步骤一包括对基坑坑底及待挖软土进行加固，增加土体强度，提高基坑底隆起抗力及挖土放坡坡度。所述，所述步骤一中，对土体加固及改善性能要求包括a)对于天然含水率ω< 50%，天然空隙比e < 1.5，渗透系数1^> 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性适于降水的一般性软土，可采用深井或轻形井点疏干降水方法来固结改善土体强度；b)对于天然含水率ω> 50%，天然空隙比e > 1. 5，渗透系数k < 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性不适于降水的特殊类软土，甚至是流塑状淤泥，可采用深层水泥搅拌桩“网格” 桩排桩加固坑底及坑内土方法改善土体强度；c)软土加固后土体工程性能有相应提高，软土加固改善后其含水率目标宜控制在40% 以下，C、Φ值目标宜控制在30. OKpa和15.0°以上，使挖土放坡比例能控制在1 1以内，确保反铲挖机能一次性开挖至基底设计标高。d)结合“步骤三”中对称分块的设置，坑中坑内设置“十字形”高密度加固区，强化地基承载力，预备用于出土车辆或挖机行驶道路；对跨中分块区特别加固，作为最后基坑收土道路和在开挖过程中作为围护结构长边跨中临时支撑土坝，以有限约束跨中围护结构变形。4、根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤二包括在基坑外边设置塔吊，塔吊起重量及有效起吊半径根据塔吊设置位置及所选用的标准钢管支撑最长单节重量、支撑至塔吊距离来选定；软基中塔吊基础利用已有工程桩或增加设置钻孔灌注桩。5、根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤三包括对大面积坑中坑进行细化分块，分块原则是对称均衡，每小块面积不超过900m2，随着基坑深度的增加分块面积进一步减小。6、根据权利要求1或5所述的； 其特征在于，所述步骤三中，对类似矩形坑中坑，沿围护结构长边均勻分块，先对称同步开挖围护结构短边两头，待两头分块区基础底板浇筑完毕后，再开挖长边跨中分块，出土口位于长边跨中一侧或两侧。7、根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤四包括坑中坑内“扇形”退进挖土，边挖边撑，其具体步骤及协调配合方法为之一首先从基坑四角对称“扇形”内弧开挖，挖机向基坑中部方向行进，内弧线矢高控制不大于角撑间距；之二 再从两侧短边向围护结构长边跨中方向“扇形”内弧退挖，内弧线矢高控制不大于1. 2倍支撑间距；之三待两侧分块区底板浇筑完毕后，向出土方向“扇形”外弧退挖长边跨中分块土，完成挖土工作。之四反铲退挖土行进过程中当“扇形”内弧线顶点接近或略超过下一支撑位置时 (此时未加支撑部位围护墙内侧尚有一定量待挖土)暂停挖土，交由塔吊吊装标准支撑，如此往复协调退进直至支撑安装完，基坑开挖完。8、根据权利要求1或7所述的，5其特征在于所述“扇形”退进挖土是指土方开挖坡面底口线成“扇形”弧线，反铲挖机退行开挖，相对反铲挖机站位而言底口线呈“扇形”内弧线或“扇形”外弧线，9、根据权利要求1所述的，，其特征在于所述步骤五包括根据分块挖土顺序及时浇筑基础底板，坑中坑分块见底至基础底板浇筑完毕持续时间不应超过7天，基坑越深分块面积越大，时间应越短。本专利技术中的“扇形”弧线退进开挖，边挖边撑的方法，体现了一种换撑开挖概念，突破了传统软土中先撑后挖局限，很好地解决了开挖效率及安全问题；同时分块开挖、“扇形” 弧线退进挖土、及时封底方法的采用，充分利用基坑内待挖土、支撑、围护结构的相互关系， 及协调配合的时机效应，主动有效地控制开挖过程中基坑的变形发展。本专利技术避免了先撑后挖带来的支撑下挖土工况，大大降低了挖土难度，提高了挖土效率，降低了施工成本；同时通过分块开挖、“扇形”退进挖土、及时封底等方法，主动控制基坑变形发展，确保基坑安全。本专利技术带内支撑坑中坑挖土方法在现有技术背景条件下，有很大的推广应用空间。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明 图1为本专利技术所述的基坑布置简图2为本专利技术所述的扇形开挖示意图。具体实施例方式请参照图1和图2，本专利技术一种大面积带内支撑坑中坑开挖方法，实施方法及原理如下步骤一对基坑内软土进行加固，改善其工程性能； 步骤二 设置塔吊方便快捷安装支撑； 步骤三对称分块同步开挖； 步骤四“扇形”退进挖土，边挖边撑； 步骤五及时分块浇筑基础底板。所述大面积带内支撑坑中坑开挖方法，所述步骤一包括对基坑坑底及待挖软土进行加固，增加土体强度，提高基坑底隆起抗力及挖土放坡坡度。土体加固及改善性能要求a)对于天然含水率ω< 50%，天然空隙比e < 1. 5，渗透系数k > 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性适于降水的一般性软土，可采用深井或轻形井点疏干降水方法来固结改善土体强度；b)对于天然含水率ω> 50%，天然空隙比e > 1. 5，渗透系数k < 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性不适于降水的特殊类软土，甚至是流塑状淤泥，可采用深层水泥搅拌桩“网格” 桩排桩加固坑底及坑内土方法改善土体强度。水泥搅拌桩加固范围一是基坑底以下一定厚度，起到增强基坑抗隆起能力，二是加固坑底以上开挖土部分土体，提高土体自身抗剪性能，保证在开挖时能留设较陡的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软土地基条件下大面积带内支撑坑中坑开挖方法，其特征在于所述支护方法包括如下步骤步骤一对基坑内软土进行加固，改善其工程性能；步骤二 设置塔吊方便快捷安装支撑；步骤三对称分块同步开挖；步骤四“扇形”退进挖土，边挖边撑；步骤五及时分块浇筑基础底板。2.根据权利要求1所述软土地基条件下大面积带内支撑坑中坑开挖方法，其特征在于所述步骤一包括对基坑坑底及待挖软土进行加固，增加土体强度，提高基坑底隆起抗力及挖土放坡坡度。3.根据权利要求1或2所述软土地基条件下复杂深基坑群坑中坑开挖方法，其特征在于所述步骤一中，对土体加固及改善性能要求包括a)对于天然含水率ω< 50%，天然空隙比e < 1.5，渗透系数1^> 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性适于降水的一般性软土，采用深井或轻形井点疏干降水方法来固结改善土体强度；b)对于天然含水率ω> 50%，天然空隙比e > 1. 5，渗透系数k < 10_6 cm/s, 土粒构成及渗透性不适于降水的特殊类软土，甚至是流塑状淤泥，采用深层水泥搅拌桩“网格”桩排桩加固坑底及坑内土方法改善土体强度；c)软土加固后土体工程性能有相应提高，软土加固改善后其含水率目标控制在40% 以下，粘聚力C、内摩擦角Φ值目标控制在30. OKpa和15.0°以上，使挖土放坡比例控制在 1:1以内，确保反铲挖机能一次性开挖至基底设计标高；d)结合“步骤三”中对称分块的设置，坑中坑内设置“十字形”高密度加固区，强化地基承载力，预备用于出土车辆或挖机行驶道路；对跨中分块区特别加固，作为最后基坑收土道路和在开挖过程中作为围护结构长边跨中临时支撑土坝，以有限约束跨中围护结构变形。4.根据权利要求1所述的软土地基条件下大面积带内支撑坑中坑开挖方法，其特征在于所述步骤二包括在基坑外边设置塔吊，塔吊起重量及有效起吊半径根据塔吊设置位置及所选用的标准钢管...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建，肖义，陈志辉，王友涛，
申请(专利权)人：中国二十冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：