一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法

摘要

本发明公开了一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法，其特征在于，该施工方法包括的步骤为：（1）中心盆土方与周边支护桩同步，所述的中心盆土方在周边支护桩施工的同时进行自中心向四周开挖；（2）一次性挖深至淤泥层底部，其余N层分层开挖，土方与锚索及腰梁同步施工，利用淤泥层上方自然地面作为挖机作业面，利用普通挖机配合长臂挖机将淤泥层一次开挖至底，淤泥层下部的较好土质采用普通挖机于基坑内进行开挖，开挖进度与锚索、腰梁施工保持同步，即挖一层土方施工一道锚索、腰梁；本发明特别适用于超大、超深、超快、厚淤泥层的基坑支护及土方开挖工程的施工。

说明书

技术领域

本发明属于土木工程施工技术领域，具体地说一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法。

背景技术

随着我国经济建设飞速发展，基础建设方兴未艾，城市土地资源有限，超高层在建筑行业里的建设与日俱增，于此同时深基坑工程同步剧增。尤其是经济较为发达的沿海地区，所涉及的深基坑数量多、面积大、深度深，部分基坑包含淤泥层土质，同时，深基坑作为超高层施工所需的临时围护结构，施工工期通常较短，为施工企业带来了一个又一个难题。以华润深圳湾国际商业中心项目为例，基坑面积约5.6万平米，基坑周长1013m，大面开挖深度为24.64m，局部挖深达28.64m，土方量达140万方，施工工期270天，其中淤泥土质集中在第二、三道锚索间，厚度为2.5~11.70m，淤泥为流塑状，不可直接行车及重型挖机。如此超大、超深、超快、厚淤泥层的基坑支护及土方开挖工程的施工尚无很好的解决办法；需要一种新的施工方法来满足此类工程施工的现实要求。

发明内容

为了解决现有土木工程领域的深基坑开挖支护工程的施工的上述不足，本发明提供了一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法，特别适用于超大、超深、超快、厚淤泥层的基坑支护及土方开挖工程的施工。

本发明的具体技术方案如下： 

一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法，该施工方法包括的步骤为：

（1）中心盆土方与周边支护桩同步，所述的中心盆土方在周边支护桩施工的同时进行自中心向四周开挖；

（2）一次性挖深至淤泥层底部，其余N层分层开挖，土方与锚索及腰梁同步施工，利用淤泥层上方自然地面作为挖机作业面，利用普通挖机配合长臂挖机将淤泥层一次开挖至底，淤泥层下部的较好土质采用普通挖机于基坑内进行开挖，开挖进度与锚索、腰梁施工保持同步，即挖一层土方施工一道锚索、腰梁；

（3）设4个坡道、4个出土口，同步外运土方，在基坑东南西北侧各设置一个出土口，淤泥层开挖完毕后在四个出土口位置设置基坑上下坡道，四个坡道及出土口同时形成，同步进行土方开挖工作；

（4）围护结构分M个作业区同步施工，支护桩根据围护结构形式及工程量划分为M个作业区，每个作业区工程量大抵相同，各区投入相应机械，同步施工，支护桩施工工期小于中心盆淤泥层土方开挖工期。

本发明的有益技术效果有：

1、本发明通过四同步作业法统筹组织桩基分包、土方分包、锚索腰梁分包等各分包单位，各分包工序之间能最大化的合理穿插，大大缩短施工工期。

2、利用普通挖机配合长臂挖机一次开挖至淤泥层底部的施工方法，在确保工效的同时解决了厚淤泥层的施工难题，与传统的大面垫板接力的开挖方法相比，降低了施工成本。

3、本发明施工方法思路清晰，无需特殊设备、有效加快施工工期，降低了含厚淤泥层深大基坑开挖支护的成本，是一种安全可靠的深基坑土方开挖方法。

附图说明

图1为本发明应用在含厚淤泥层深大基坑开挖支护施工平面示意图

图2为本发明应用在含厚淤泥层上部土方开挖支护阶段剖面图

图3为本发明应用在厚淤泥层下部土方开挖支护阶段剖面图

图中的序号为： 1、围护结构，2、基坑内土方，3、出土坡道，4、出土口，5、围护结构施工i_n（n=1）区，6、围护结构施工i_m（m=2）区，7、围护结构施工i_m（m=3）区，8、围护结构施工i_m（m=4）区，9、围护结构施工i_m（m=5）区，10、含淤泥层上部土方，11、冠梁，12、锚索，13、淤泥层，14、腰梁，15、淤泥层下部土方第j_n（n=1）层土方，16、淤泥层下部土方第j_n（n=2）层土方，17、淤泥层下部土方第j_n（n=3）层土方，18、淤泥层下部土方第j_n（n=4）层土方，19、普通挖机，20、长臂挖机。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法，该施工方法包括的步骤为：

（1）中心盆土方与周边支护桩同步，所述的中心盆土方在周边支护桩施工的同时进行自中心向四周开挖；

（2）一次性挖深至淤泥层底部，其余N层分层开挖，土方与锚索及腰梁同步施工，利用淤泥层上方自然地面作为挖机作业面，利用普通挖机配合长臂挖机将淤泥层一次开挖至底，淤泥层下部的较好土质采用普通挖机于基坑内进行开挖，开挖进度与锚索、腰梁施工保持同步，即挖一层土方施工一道锚索、腰梁；

（3）设4个坡道、4个出土口，同步外运土方，在基坑东南西北侧各设置一个出土口，淤泥层开挖完毕后在四个出土口位置设置基坑上下坡道，四个坡道及出土口同时形成，同步进行土方开挖工作；

（4）围护结构分M个作业区同步施工，支护桩根据围护结构形式及工程量划分为M个作业区，每个作业区工程量大抵相同，各区投入相应机械，同步施工，支护桩施工工期小于中心盆淤泥层土方开挖工期。

进场后立即组织围护结构1施工及基坑内土方2开挖外运，围护结构1根据围护结构形式及工程量划分为M个区（5、6、7、8、9），各区工程量大抵相同，各区围护结构同步施工；

围护结构施工完毕后随即进行第一道锚索12及冠梁11的施工，在围护结构边向内偏移4~8m宽范围土方开挖至冠梁11底30cm~100cm位置，作为冠梁11及锚索12施工工作面；

基坑内土方2开挖外运分两个阶段，第一阶段施工首层含淤泥层上部土方10，采用普通挖机19配合长臂挖机20的方法一次开挖至淤泥层13底部，含淤泥层上部土方10开挖完毕后于场内各出土口4位置设置四个出土坡道3同步进行土方外运；

5、出土坡道3形成后，进行第二阶段土方即淤泥层下部土方（15、16、17、18）开挖外运，下部土方根据锚索大面层数划分成N层组织开挖，分别为第j_n（n=1）层土方15、第j_n（n=2）层土方16、第j_n（n=3）层土方17、淤泥层下部土方第j_n（n=4）层土方18……开挖原则为，施工一道腰梁14及锚索12采用普通挖机19开挖一层土方，如此循序渐进，完成基坑内土方开挖外运；

6、基坑内土方2开挖完毕后挖除出土坡道3，整个含厚淤泥层深大基坑开挖支护施工完成。

为了解决土木工程领域超大、超深、超快、厚淤泥层的基坑支护及土方开挖工程的施工难题，本发明提供一种含厚淤泥层深大基坑四同步作业开挖支护施工方法。中心盆土方与周边支护桩同步；基坑土方分两阶段开挖，第一阶段一次性挖深至淤泥层底部，第二阶段开挖其余N层土方，施工一道腰梁、锚索开挖一道土方，土方与锚索及腰梁同步施工；设4个坡道、4个出土口，同步外运土方；围护结构分M个作业区同步施工。

本发明施工方法思路清晰，无需特殊设备，最大化的合理安排工序穿插，解决了厚淤泥层施工难题的同时大大缩短施工工期，降低了含厚淤泥层深大基坑开挖支护的成本，是一种安全可靠的深基坑土方开挖方法。