卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基坑開挖施工方法，具體的說，涉及一種卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖的施工方法。
【背景技術】
[0002]蘭州某工程是蘭州乃至整個西北地區(qū)的地標性建筑，主樓高度250m，為西北地區(qū)第一高樓。工程位于市中心繁華地帶，周邊鄰近城市主干道和多幢民宅建筑，道路下有多條市政管線，周邊環(huán)境保護要求較高。項目一期基坑面積約為20100m2，基坑周邊延長米為558m，地下四層，開挖深度最深為23.6m，是整個西北地區(qū)最深基坑。該工程場地土質較差，土體含砂量大:工程淺部粉砂層和卵石層顆粒間細顆粒填充物普遍缺失，含泥量小，滲透系數(shù)大，透水性強；其下為砂巖層，該層具有“遇水軟化、擾動后強度降低，特別是有水情況下擾動后強度急劇降低”的特征，且該層分布全場地，埋深較深。工程地下水埋深較淺，上層滯水水位為地表以下0.5?2.5m，且無統(tǒng)一穩(wěn)定的水位面；地下孔隙潛水水位約在地表以下3.2?4.3m，且該類含水層滲透性好，水量大。
[0003]卵石自身雖然強度剛度都很大，但由于卵石層顆粒間細顆粒填充物普遍缺失，在進行放坡開挖和坡道承受挖機及土方車荷載時會表現(xiàn)得不是很穩(wěn)定，再基于紅砂巖層具有“遇水軟化、擾動后強度降低，特別是有水情況下擾動后強度急劇降低”的特征，給基坑開挖造成了極大的困難和安全隱患。為保證邊坡穩(wěn)定，這就對放坡坡度、開挖面高差、放坡平臺和開挖工序等提出了更高的要求。此外，干燥未干擾的紅砂巖硬度較高，不利挖土，如果強行對干燥未干擾的紅砂巖進行開挖，需要先行破碎后才能開挖，會極大的減慢施工效率、延長施工工期并增加工程成本，這也需要采取切實有效的措施來解決該問題。目前西北地區(qū)卵石層及紅砂巖地質條件下深基坑開挖的實例甚少，特別是超深基坑開挖的實例幾乎沒有，蘭州某工程基坑作為目前西北地區(qū)最深基坑，其基坑開挖方法具有極為現(xiàn)實的工程指導意義。隨著城市建設逐步的由東向西推進，西北地區(qū)的超深基坑會越來越多，因此，需要有一種能滿足西部地區(qū)卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖的施工方法。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工方法，來滿足現(xiàn)場施工的需要。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:一種卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，具體步驟是:基坑開挖前先進行預降水，預降水至指定深度后，分塊、開槽開挖至壓頂梁底Im的標高，施工壓頂梁；壓頂梁養(yǎng)護的同時，基坑內土方向下采用島式依次開挖第一道砼圍檁底至最后一道砼圍檁，在每道砼圍檁底開挖完成后，用支撐桿件支撐，在最后一道砼圍檁和支撐桿件完成后，隨即采用盆式開挖至基底標高，及時澆筑貫通墊層。
[0006]當?shù)谝坏乐螚U件全部形成并達到設計強度的80%后，基坑內土方繼續(xù)向下采用島式開挖至第二道砼圍檁底，施工第二道砼圍檁和支撐桿件，以此類推。
[0007]基坑開挖前應先進行預降水的范圍包括坑內疏干和坑外降水兩部分，坑外降水:將坑外淺層地下水降至卵石層和砂巖交界面，滿足圍護設計要求的最小坑外水位降深；坑內疏干降水:將坑內潛水降至坑底以下I?2m。
[0008]每層土體島式開挖時，先進行基坑角部區(qū)域的基坑開挖，再進行基坑各側中部區(qū)域基坑開挖，隨后才進行基坑中部區(qū)域基坑開挖。
[0009]為保證開挖面邊坡穩(wěn)定，開挖過程中采取不大于1:1.5的坡度放坡，同時開挖面高差控制在3m以內；當開挖面高差大于3m時，采用二級放坡開挖，放坡平臺寬度4m。
[0010]開挖前，砂巖層表面噴灑水，以降低砂巖硬度，加快基坑開挖速度；當恰逢雨天開挖至基底后，采用覆蓋彩條布來保證來澆筑墊層的基底不受雨水干擾；基坑開挖時挖土區(qū)域不考慮明排水，不布置盲溝與集水井。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能滿足卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖的現(xiàn)實需要，解決現(xiàn)有的卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工困難，施工效率緩慢，施工工期長等一些問題，加快基坑開挖速度并確保開挖過程安全性，操作簡單、施工方便、縮短施工工期并節(jié)省工程造價。本發(fā)明的施工方法確保了開挖深度范圍內進行挖土施工的穩(wěn)定性，確?；娱_挖的安全，能提高基坑開挖過程的安全性能，使支護結構變形較小，較好的保護基坑周邊建筑物的安全，進而對環(huán)境影響小。該發(fā)明對西北地區(qū)深基坑施工技術起到推動、促進作用，提升西北地區(qū)建筑業(yè)的綠色技術水平，以期更好地為城市建設服務。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的土方開挖示意。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明
卵石層顆粒間細顆粒填充物普遍缺失，在進行放坡開挖和坡道承受挖機及土方車荷載時會表現(xiàn)得不是很穩(wěn)定，且干燥未干擾的紅砂巖硬度較高，不利挖土，對卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖提出了較高的要求。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工方法，包括如下步驟:基坑開挖前應先進行預降水，降水范圍包括坑內疏干和坑外降水兩部分，坑外降水須將坑外淺層地下水降至卵石層和砂巖交界面，且須同時滿足圍護設計要求的最小坑外水位降深，坑內疏干降水則須將坑內潛水降至坑底以下I?2m。預降水至指定深度后，分塊、開槽開挖至壓頂梁底Im的標高，施工壓頂梁；壓頂梁養(yǎng)護的同時，基坑內土方向下采用島式開挖至第一道砼圍檁底，施工第一道砼圍檁和支撐桿件；第一道支撐全部形成并達到設計強度的80%后，基坑內土方繼續(xù)向下采用島式開挖至第二道砼圍檁底，施工第二道砼圍檁和支撐桿件，以此類推，直至最后一道砼圍檁和支撐桿件完成；隨即采用盆式開挖至基底標高，及時澆筑貫通墊層。每層土體島式開挖時，先進行基坑角部區(qū)域的基坑開挖，再進行基坑各側中部區(qū)域基坑開挖，隨后才進行基坑中部區(qū)域基坑開挖。為保證開挖面邊坡穩(wěn)定，開挖過程中需要放坡時采取不大于1: 1.5的坡度放坡，同時開挖面高差控制在3m以內。當開挖面高差大于3m時，采用二級放坡開挖，放坡平臺寬度4m。確保了開挖深度范圍內進行挖土施工的穩(wěn)定性，確保了基坑開挖的安全，能提高基坑開挖過程的安全性能，使支護結構變形較小，進而較好的保護基坑周邊建筑物的安全。
[0015]基坑開挖時挖土區(qū)域不考慮明排水，不布置盲溝與集水井?？紤]到砂巖具有“遇水軟化、擾動后強度降低，特別是有水情況下擾動后強度急劇降低”的特征，干燥未干擾的砂巖硬度較高，不利挖土，開挖前于砂巖層表面適量噴灑水，以降低砂巖硬度，加快基坑開挖速度。當恰逢雨天開挖至基底后因客觀原因無法及時澆筑墊層，采用覆蓋彩條布等措施保證未澆筑墊層的基底不受雨水干擾。以此來解決現(xiàn)有的卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工困難，施工效率緩慢，施工工期長等一些問題，操作簡單、施工方便、縮短施工工期并節(jié)省工程造價。
[0016]工程實例:
蘭州某工程基坑面積約為20100m2，基坑周邊延長米為558m，地下四層，開挖深度最深為23.6m，是整個西北地區(qū)最深基坑。該工程淺部粉砂層和卵石層顆粒間細顆粒填充物普遍缺失，含泥量小，滲透系數(shù)大，透水性強，其下為紅砂巖層，該層分布全場地，埋深較深。
[0017]按本發(fā)明所述的施工方法進行該基坑的基坑開挖，通過工程實踐證明，本發(fā)明卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工方法很好的體現(xiàn)了高效施工、操作簡單的特點，并在開挖過程中土體都是保持穩(wěn)定的狀態(tài)，支護結構的變形極小，較好的保護基坑周邊建筑物的安全，工期縮減了 20%以上，節(jié)省了工程造價。
【主權項】
1.一種卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于，具體步驟是:基坑開挖前先進行預降水，預降水至指定深度后，分塊、開槽開挖至壓頂梁底Im的標高，施工壓頂梁；壓頂梁養(yǎng)護的同時，基坑內土方向下采用島式依次開挖第一道砼圍檁底至最后一道砼圍檁，在每道砼圍檁底開挖完成后，用支撐桿件支撐，在最后一道砼圍檁和支撐桿件完成后，隨即采用盆式開挖至基底標高，及時澆筑貫通墊層。
2.根據權利要求1所述的卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于:當?shù)谝坏乐螚U件全部形成并達到設計強度的80%后，基坑內土方繼續(xù)向下采用島式開挖至第二道砼圍檁底，施工第二道砼圍檁和支撐桿件，以此類推。
3.根據權利要求1所述的卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于:所述基坑開挖前應先進行預降水的范圍包括坑內疏干和坑外降水兩部分，坑外降水:將坑外淺層地下水降至卵石層和砂巖交界面，滿足圍護設計要求的最小坑外水位降深；坑內疏干降水:將坑內潛水降至坑底以下I?2m。
4.根據權利要求1所述的卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于:每層土體島式開挖時，先進行基坑角部區(qū)域的基坑開挖，再進行基坑各側中部區(qū)域基坑開挖，隨后才進行基坑中部區(qū)域基坑開挖。
5.根據權利要求1所述的卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于:為保證開挖面邊坡穩(wěn)定，開挖過程中采取不大于1:1.5的坡度放坡，同時開挖面高差控制在3m以內；當開挖面高差大于3m時，采用二級放坡開挖，放坡平臺寬度4m。
6.根據權利要求1所述的卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，其特征在于:開挖前，砂巖層表面噴灑水，以降低砂巖硬度，加快基坑開挖速度；當恰逢雨天開挖至基底后，采用覆蓋彩條布來保證來澆筑墊層的基底不受雨水干擾；基坑開挖時挖土區(qū)域不考慮明排水，不布置盲溝與集水井。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種卵石層紅砂巖地質條件下的深基坑開挖施工方法，具體步驟是：基坑開挖前先進行預降水，預降水至指定深度后，分塊、開槽開挖至壓頂梁底1m的標高，施工壓頂梁；壓頂梁養(yǎng)護的同時，基坑內土方向下采用島式依次開挖第一道砼圍檁底至最后一道砼圍檁，在每道砼圍檁底開挖完成后，用支撐桿件支撐，在最后一道砼圍檁和支撐桿件完成后，隨即采用盆式開挖至基底標高，及時澆筑貫通墊層。本發(fā)明能滿足卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖的需要，解決現(xiàn)有的卵石層紅砂巖地質條件下深基坑開挖施工困難，成本較高，施工工期長的技術問題，加快基坑開挖速度并確保開挖過程安全性，具有現(xiàn)實的指導意義。
【IPC分類】E02D17-02
【公開號】CN104631465
【申請?zhí)枴緾N201410769776
【發(fā)明人】張思群, 劉永輝, 彭真, 李琦, 羅云峰, 吳濤, 孫睿, 王佳杰
【申請人】上海市基礎工程集團有限公司, 甘肅天鴻金運置業(yè)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月15日