深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法
【專利摘要】深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法，涉及巖土工程【技術領域】。針對分布有深厚淤泥質土層，且面積大而挖深不大的工程場地，現有的基坑圍護結構施工方法對基坑周邊環境影響大，工程造價高及施工工期長的問題。方法步驟：一、在基坑開挖邊線內劃分至少四個分區；二、沿開挖邊線施工工法樁，并在其上固定混凝土圈梁；三、在一個分區內進行施工，土方開挖前布設輕型井點管；四、開挖當前施工的分區內土方，澆筑底板及牛腿，并在牛腿上架設鋼管斜撐；五、施工結束并達到要求后，拆除當前施工的分區內的鋼管斜撐，拔出H型鋼，循環應用于下一個分區的施工；六、重復步驟三至五，如此循環，依次完成各個分區的施工，以完成整體基坑圍護結構。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及巖土工程設計與施工【技術領域】，特別涉及一種適合深厚淤泥質軟土復 雜地質條件下，對面積大且開挖深度不大的基坑圍護結構的施工方法。 深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法
【背景技術】
[0002] 在軟土地區，常常遇到工程場地分布有深厚淤泥質土層的情況，有時土層厚度深 達20?30米。如圖1所示，典型深厚淤泥質軟土地層剖面可概括為三層，上層I以雜填 土為主，含大量建筑垃圾、塘泥、植物根莖及砼地面等，土質松散，粘聚力約為8kPa，內摩 擦角約為8°，滲透系數大，約為3.0Xl(T 4(Cm/S);中層II為粉質粘土，土層性質較好，但 土層厚度較薄，粘聚力約為20. 2kPa，內摩擦角約為8.8°，滲透系數較小，約為（6. 3? 7. 1) XKT6(cm/S);下層III為深厚淤泥質軟土層，土體呈流塑狀態，粘聚力約為5. 9kPa，內 摩擦角約為3.8°，滲透系數小，約為（1.7?2.35) XKT6(cm/S)，土層厚度較大，平均厚度 約為 17. 65m。
[0003] 針對上述分布有深厚淤泥質土層，且面積大而挖深不大的工程場地，在施工基坑 圍護結構時，常采用放坡、雙軸水泥土攪拌樁重力式擋墻（重力壩）、復合土釘墻、工法樁懸 臂、鉆孔灌注樁懸臂、工法樁+對撐、鉆孔灌注樁+對撐，或者鉆孔灌注樁+斜拋撐等圍護結 構及施工方法，缺陷分析如下文：
[0004] 1、采用放坡的施工方法，放坡要求基坑周邊環境極為寬松，周邊沒有需要保護的 對象，放坡開挖基坑穩定性較差，特別是對周邊環境影響較大。
[0005] 2、采用雙軸水泥土攪拌樁重力式擋墻（重力壩），它是軟土地區淺基坑應用較為 廣泛的圍護結構型式，利用攪拌樁機械施行"兩噴三攪"的施工工藝，摻入一定比例的水泥， 形成依靠自身重力擋土的自立式擋墻。缺點是位移難以控制，無法對周邊環境和工程樁有 效的保護。當軟土層較厚時，攪拌樁寬度和插入深度較大，造價高。
[0006] 3、采用復合土釘墻，它是在基坑坡面上打入土釘以對周邊土體進行加固，并掛網 噴錨，形成穩定的擋土結構。復合土釘墻對土層較好的基坑加固效果較好，但防水和止水效 果較差，變形和位移較大，且土釘可能會超出紅線，對后期城市的可持續發展不利。
[0007] 4、工法樁懸臂，工法樁是在攪拌樁中內插Η型鋼，形成剛度相對較大的擋土結構， 由于缺少上部支撐點，圍護體的位移難以控制；工法樁樁端需進入土質較好的嵌固土層才 能形成穩定的擋土結構，當軟土層較厚時，工程造價較高。
[0008] 5、鉆孔灌注樁懸臂，利用鉆機成孔，下放鋼筋籠，澆筑混凝土形成的樁墻式擋土結 構，鉆孔灌注樁圍護外側須施工攪拌樁或高壓旋噴樁形成止水帷幕，造價高，變形和位移控 制優于工法樁懸臂，但依然難以控制在規范要求范圍內，同樣，當軟土層較厚時，鉆孔灌注 樁樁端仍需進入土質較好的嵌固土層才能形成穩定的擋土結構，提高了工程造價。
[0009] 6、工法樁+對撐，利用工法樁作為圍護結構和止水帷幕，利用對撐的上部支點作 用，形成整體支護結構體系，而對于大面積基坑，內支撐工程量大，造價高，工期長，而且不 利于分區施工。
[0010] 7、鉆孔灌注樁+對撐，利用鉆孔灌注樁作為圍護結構，鉆孔灌注樁外側結合攪拌 樁或高壓旋噴樁止水，利用對撐的上部支點作用，形成整體支護結構體系，該類圍護結構應 用于大面積基坑，造價最高，工期長，而且不利于分區施工。
[0011] 8、鉆孔灌注樁+斜拋撐，利用鉆孔灌注樁作為圍護結構，鉆孔灌注樁外側結合攪 拌樁或高壓旋噴樁止水，利用斜拋撐的上部支點作用，形成整體支護結構體系，鉆孔灌注樁 可回收性差，還需單獨做止水帷幕，造價高，施工工期長。
[0012] 可見，針對上述分布有深厚淤泥質土層，且面積大而挖深不大的工程場地如何設 計一種安全、經濟、合理的基坑圍護結構以及施工方法是本領域技術人員亟需解決的技術 問題。
【發明內容】
[0013] 針對上述分布有深厚淤泥質土層，且面積大而挖深不大的工程場地，現有的基坑 圍護結構施工方法對基坑周邊環境影響大，工程造價高及施工工期長的問題，本發明的目 的是提供一種深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構及其施工方法，能夠在滿足基坑安 全、保護周邊環境的前提下，實現了經濟效益的最大化。
[0014] 本發明解決其技術問題所采用的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施 工方法，步驟如下：
[0015] 步驟一：在基坑的開挖邊線內將所述基坑的水平面劃分為至少四個分區；
[0016] 步驟二：沿所述基坑的開挖邊線施打雙排雙軸水泥土攪拌樁，向所述雙軸水泥土 攪拌樁內插入Η型鋼形成工法樁，并在所述雙軸水泥土攪拌樁上固定混凝土圈梁；
[0017] 步驟三：在一個所述分區內進行圍護結構的施工，當前施工的所述分區內的土方 開挖前，在所述分區內布設輕型井點管，所述輕型井點管底部設置的過濾器插入所述分區 的透水層，所述輕型井點管的頂端通過集水總管與抽水設備連通；
[0018] 步驟四：開挖當前施工的所述分區內的土方，澆筑底板及底板上的牛腿，并在所述 牛腿上架設鋼管斜撐，所述鋼管斜撐的上端固定在所述混凝土圈梁上；
[0019] 步驟五：待所述分區施工結束并達到要求后，拆除當前施工的所述分區內的所述 鋼管斜撐，以及拔出所述分區的雙軸水泥土攪拌樁內的所述Η型鋼，所述鋼管斜撐和所述Η 型鋼能夠循環應用于下一個所述分區的圍護結構的施工；
[0020] 步驟六：重復上述步驟三至步驟五，如此循環往復，依次完成各個所述分區內的施 工，以完成整體所述基坑圍護結構的施工。
[0021] 優選的，所述步驟四中，當前施工的所述分區內的土方分兩次開挖，所述分區邊緣 內側l〇m范圍內留土形成開挖區域二，所述開挖區域二包圍的區域為開挖區域一，先挖除 所述開挖區域一內的土方，并澆筑其下部底板一和牛腿，架設鋼管斜撐后，再挖除所述開挖 區域二內的土方，并澆筑其下部底板二，所述底板一和所述底板二組成當前施工的所述分 區下部的整體底板。
[0022] 優選的，所述步驟五中，當所述牛腿的混凝土強度達到設計要求的80%時，在所述 牛腿及所述混凝土圈梁上開槽架設所述鋼管斜撐，或者將所述鋼管斜撐的兩端分別與所述 牛腿及所述混凝土圈梁內的預埋件焊接連接。
[0023] 優選的，所述步驟五中，當所述底板二的混凝土強度達到設計要求的80%時，拆除 當前施工的所述分區內的鋼管斜撐。
[0024] 優選的，所述步驟五中，在當前施工的所述分區內的主體地下室結構施工至標高 ±0. 〇〇〇,所述主體地下室結構的外墻與所述雙軸水泥土攪拌樁之間回填密實后，間隔拔除 所述分區的雙軸水泥土攪拌樁內的所述Η型鋼，所述Η型鋼拔除后留下的空隙注漿填充。
[0025] 優選的，所述步驟二中，所述雙軸水泥土攪拌樁的水泥摻量為13%?16%。
[0026] 優選的，所述步驟四中，所述分區內的土方沿縱向分層開挖，當所述分區的高度大 于4m時，進行二級放坡，所述分區的邊坡坡度小于1 :1. 5。
[0027] 所述步驟三中，相鄰所述輕型井點管的水平間距為1. 2?1. 5m，其成孔直徑大于 30mm，成孔深度大于所述過濾器底端埋深0. 5m，所述過濾器的底端封閉，所述過濾器的外壁 由雙層濾網緊密包裹，所述過濾器表面的進水孔直徑為10?15mm，所述進水孔中心距為 30 ?40mm。
[0028] 所述步驟三中，所述圍護單元還設有地表排水系統，所述地表排水系統包括外排 水溝、內排水溝和集水井，所述外排水溝位于所述開挖邊線外側〇. 5m以外，所述內排水溝 設置于所述圍護單元內土方放坡的坡頂上，所述集水井沿所述外排水溝和內排水溝設置， 且相鄰兩個集水井水平間距為30m?50m。
[0029] 較佳的，每個所述分區的邊長d長度為60m?80m。
[0030] 本發明的效果在于：
[0031] 一、本發明的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法，采取對大面 積基坑進行靈活分區的方式，各分區按順序依次進行基坑圍護結構的施工，以減小基坑開 挖的長邊效應；基坑開挖邊線內施打雙排雙軸水泥土攪拌樁,并內插Η型鋼形成工法樁， 混凝土圈梁固定于雙軸水泥土攪拌樁上形成一個整體，分區內澆筑完成底板和牛腿后，使 鋼管斜撐的下端固定在牛腿上，其上端固定在混凝土圈梁上，混凝土圈梁為鋼管斜撐提供 上部支點，有效的控制基坑開挖引起的變形和位移，對周邊道路、管線和建筑形成有效的保 護；而且，工法樁具有擋土和止水的雙重效果，不需單獨施打止水樁，具有較大的經濟效益； 尤其重要的是，由于采取分區施工的方法，在當前施工分區內鋼管斜撐可以提前拆除并投 入循環使用，并且，當前施工分區的雙軸水泥土攪拌樁內的Η型鋼也可根據施工情況提前 拔出，縮短了 Η型鋼的租賃期，由于鋼管斜撐和Η型鋼能夠在各分區的施工中循環使用，降 低了工程造價；分區土方開挖前，分區放坡平臺采取輕型井點持續降水，保持了邊坡的穩定 性，降水與放坡相結合，替代分區間的分隔樁，進一步降低了工程造價，解決了分區施工止 水、降水問題；此外，本發明基坑圍護結構的寬度為1. 2m，小于基坑開挖邊線與用地紅線的 最小距離1.9米，將基坑圍護結構控制在用地紅線以內，保障了周邊環境的安全。綜上所 述，本發明基坑圍護結構的施工方法既能夠保證基坑安全，又利于基坑周邊環境的保護，同 時實現經濟合理，施工便利，實現了經濟效益的最大化。
[0032] 二、本發明的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法，采用明溝排 水和輕型井點降水相結合的降水思路，基坑進行分區降水，地面和坑底均設置排水溝進行 明溝排水，以保持基坑內干燥的施工環境；坑內分區可用面積大，分區放坡平臺位置采用輕 型井點持續降水，能夠保持邊坡的穩定性，同時，輕型井點降水與放坡相結合，替代傳統的 中間分隔樁，降低了工程造價。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033] 圖1為深厚淤泥質軟土地層剖面圖；
[0034] 圖2為本發明一實施例基坑分區的結構示意圖；
[0035] 圖3為本發明一實施例雙軸水泥土攪拌樁平面分布的示意圖；
[0036] 圖4為本發明一實施例輕型井點降水平面分布的示意圖；
[0037] 圖5為本發明一實施例鋼管斜撐及角撐的結構示意圖；
[0038] 圖6為圖4的a-a剖面圖；
[0039] 圖7為圖5的b-b剖面圖；
[0040] 圖8為本發明一實施例的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法 的流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍 護結構的施工方法作進一步詳細說明。根據下面的說明和權利要求書，本發明的優點和特 征將更清楚。以下將由所列舉之實施例結合附圖，詳細說明本發明的技術內容及特征。需 另外說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔 助說明本發明實施例的目的。
[0042] 結合圖2至圖8說明本發明的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工 方法，本實施例以分布有巨厚淤泥質軟土地層的某建筑工程場地的施工為例，該建筑工程 場地具有基坑面積大、挖深不深、周邊環境復雜的特點。詳細參數如下：基坑開挖面積約 11. 68萬平方米，周長約為1458. 5m，基坑開挖深度約4. 0m，基坑2倍挖深范圍內有市政主 干道和在建房屋，東側和北側2倍挖深范圍內存在在建建筑，基坑開挖邊線距離用地紅線 最近距離僅1. 9m ;建筑工程場地內存在約22. 5m厚的淤泥質軟土層，土層性質差，呈流塑狀 態，粘聚力為5. 9kPa，內摩擦角為3. 8°，地下水位較高，年平均穩定水位埋深約0. 5m。基坑 圍護結構施工的關鍵目的是保障基坑、基坑周邊的道路和建筑、以及工程場地內工程樁的 安全，并能夠取得良好的經濟效益。具體施工步驟設計如下：
[0043] S101 :施工前，先根據設計圖紙和業主提供的坐標基準點，精確計算出基坑圍護結 構的中心線角點坐標（或轉角點坐標），利用測量儀器精確放樣出圍護結構中心線，并進行 坐標數據復核，根據已知坐標進行圍護結構平面軸線的交線定位，并進行復核檢查。如圖2 所示，根據基坑1〇〇的開挖邊線和圍護結構平面軸線，將基坑1〇〇的矩形平面劃分為四個 區，分別為圍合排列的A區、C區、B區和D區，其中，A區和B區位于基坑100的對角線的兩 端；
[0044] S102 :如圖3和圖7所示，用挖掘機沿開挖邊線開掘工作溝槽，工作溝槽的寬度和 深度根據基坑圍護結構的寬度和深度確定，沿工作溝槽施打兩排Φ700@1000雙軸水泥土 攪拌樁101，向雙軸水泥土攪拌樁101內插入Η型鋼112形成工法樁，并在雙軸水泥土攪拌 樁101上固定混凝土圈梁102 ;雙軸水泥土攪拌樁101施工要求一樁一表，以便及時記錄雙 軸水泥土攪拌樁101的停打標高，樁體施工采用"三噴四攪"工藝，保證雙軸水泥土攪拌樁 101的施工質量；
[0045] S103 :如圖4和圖6所示，選擇Α區先進行圍護結構的施工，在Α區土方開挖前，在 A區內布設輕型井點管108,輕型井點管108底端降至地面以下0. 5m?1. Om，使得連接在輕 型井點管108底端的過濾器109插入A區的透水層，輕型井點管108露出地面的頂端通過 集水總管與抽水設備連通，在施工過程中利用抽水設備將地下水從輕型井點管108內不停 抽出，使地下水位降至坑底以下，直至施工完畢；
[0046] S104 :如圖5和圖7所示，開挖A區內的土方，澆筑底板及底板上的牛腿103,在牛 腿103上架設Φ609Χ16πιπι鋼管斜撐104,水平間距6.0m?9.0m，鋼管斜撐104的上端固 定在混凝土圈梁102上，并在A區轉角部架設角撐105 ;
[0047] S105 :待A區施工結束并達到要求后，拆除A區內的鋼管斜撐104,以及拔出A區 的雙軸水泥土攪拌樁101內的Η型鋼112,鋼管斜撐104和Η型鋼112能夠循環應用于B區 圍護結構的施工；
[0048] S106 :重復上述步驟S103至S105,如此循環往復，按ΑΒ⑶的順序依次完成各分區 內的施工，以形成整體的基坑圍護結構。
[0049] 針對本實施例的工程場地內具有深厚淤泥質軟土層，基坑面積大且深度淺的三個 典型特點，如采用工法樁懸臂或鉆孔灌注樁懸臂，樁端位于淤泥質軟土層中，無法形成穩定 的擋土結構，若穿過淤泥質軟土層，樁長將達到25. Om，造價高，并且上述兩種圍護型式位移 大，很難滿足周邊環境的保護要求；如采用重力壩，壩體寬度和插入深度較大，部分區域沒 有重力壩的施工空間，重力壩位移和地表沉降難以控制，周邊環境保護要求難以滿足；如采 用鉆孔灌注樁+對撐，或者工法樁+對撐，對撐工程量巨大，且中間需設置許多立柱樁，工程 造價高，施工工期長；如采用鉆孔灌注樁+斜撐，鉆孔灌注樁可回收性差，需采用攪拌樁或 高壓旋噴樁進行止水，大面積基坑需要分區開挖，分區之間需進行分隔圍護，鉆孔灌注樁+ 斜撐的圍護造價較高。
[0050] 而本發明的深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法，采取對大面積 基坑進行靈活分區的方式，各分區按順序依次進行基坑圍護結構的施工，以減小基坑開挖 的長邊效應；基坑開挖邊線內施打雙排雙軸水泥土攪拌樁,并內插Η型鋼形成工法樁，混凝 土圈梁固定于雙軸水泥土攪拌樁上形成一個整體，分區內澆筑完成底板和牛腿后，使鋼管 斜撐的下端固定在牛腿上，其上端固定在混凝土圈梁上，混凝土圈梁為鋼管斜撐提供上部 支點，有效的控制基坑開挖引起的變形和位移，對周邊道路、管線和建筑形成有效的保護； 而且，工法樁具有擋土和止水的雙重效果，不需單獨施打止水樁，具有較大的經濟效益；尤 其重要的是，由于采取分區施工的方法，在當前施工分區內鋼管斜撐可以提前拆除并投入 循環使用，并且，當前施工分區的雙軸水泥土攪拌樁內的Η型鋼也可根據施工情況提前拔 出，縮短了 Η型鋼的租賃期，由于鋼管斜撐和Η型鋼能夠在各分區的施工中循環使用，降低 了工程造價；分區土方開挖前，分區放坡平臺采取輕型井點持續降水，保持了邊坡的穩定 性，降水與放坡相結合，替代分區間的分隔樁，進一步降低了工程造價，解決了分區施工止 水、降水問題；此外，本發明基坑圍護結構的寬度為1. 2m，小于基坑開挖邊線與用地紅線的 最小距離1.9米，將基坑圍護結構控制在用地紅線以內，保障了周邊環境的安全。綜上所 述，本發明基坑圍護結構的施工方法既能夠保證基坑安全，又利于基坑周邊環境的保護，同 時實現經濟合理，施工便利，實現了經濟效益的最大化。
[0051] 請參閱圖7,步驟S104中，A區內的土方分兩次開挖，土方開挖遵循對稱、跳倉、分 層、分塊開挖的原則，在A區邊緣內側10m范圍內留土形成開挖區域二（圖7中虛線所示區 域），開挖區域二包圍的區域為開挖區域一（圖中未示出），先挖除開挖區域一內的土方，并 澆筑其下部底板一 106和固定于其上的牛腿103,完成鋼管斜撐104的架設后，再挖除開挖 區域二內的留土，并澆筑其下部底板二107,底板一 106和底板二107組成A區下部的整體 底板。
[0052] 上述步驟S104中，在鋼管斜撐104架設前，A區坑邊應預留足夠土坡，坡比不宜大 于1 :2,當牛腿103的混凝土強度達到設計要求的80%時，可在牛腿103及混凝土圈梁102 上開槽架設鋼管斜撐104,更佳的連接方式是，鋼管斜撐104的兩端分別與牛腿103及混凝 土圈梁102內的預埋件焊接，焊接盡可能滿焊，焊縫高度為10_，確保連接可靠。鋼管斜撐 104的安裝應對稱施工，鋼管斜撐104的支撐軸線標高允許偏差不大于20mm，軸線平面位 置偏差不大于30mm，鋼管斜撐104的撓曲度不超過1/1000,其兩端標高差不超過20mm或 1/600。鋼管斜撐104與混凝土圈梁102(即圍檁）焊接前必須加設預應力，預應力施加過 程中應檢查鋼管斜撐104連接節點，必要時進行加固；預應力施加完畢在額定壓力穩定后 予以鎖定。鋼管斜撐104安裝完畢后應及時檢查各節點的連接狀況，確保符合預應力施加 的要求，并且，鋼管斜撐104安裝經驗收后方可挖除開挖區域二的土。
[0053] 請繼續參閱圖7,步驟S105中，待底板二107的混凝土強度達到設計要求的80% 時，拆除A區內的鋼管斜撐104。拆除前應采取有效措施保護結構梁板和主體地下室結構 200的外墻，防止鋼管斜撐104拆除對結構構件產生不利影響，拆除應分區、分塊進行，鋼管 斜撐104與混凝土圈梁102連接處應先給予鑿斷，避免大面積拆除鋼管斜撐104時，因密集 的振動對鄰近建筑產生不利影響。上述的混凝土強度設計要求是指混凝土強度符合《混凝 土結構工程施工質量驗收規范》的規定。
[0054] 上述步驟S105中，當A區內的主體地下室結構200施工至標高±0. 000,主體地下 室結構200外墻與雙軸水泥土攪拌樁101之間回填密實后，間隔拔除A區的雙軸水泥土攪 拌樁101內的Η型鋼112, Η型鋼112起拔采用液壓起拔機，Η型鋼112拔除后留下的空隙 應及時注漿填充。由于Η型鋼112在Α區施工完成后即可拔出，而不必等待整個基坑圍護 結構施工完成后拔出，有效的縮短了 Η型鋼的租賃期，在保證基坑安全、穩定和周邊環境保 護的前提下，降低了基坑圍護結構的工程造價。
[0055] 優選的，步驟S102中，混凝土圈梁102施工前，應鑿除雙軸水泥土攪拌樁101上表 面泥漿、混凝土松軟層及凸出于樁體的混凝土，保證混凝土圈梁102與雙軸水泥土攪拌樁 101接觸密實。混凝土圈梁102縱截面尺寸1100X700mm(長X寬），其小于基坑開挖邊線 距離用地紅線的最近距離1. 9m，保障了基坑100周邊環境的安全。Η型鋼112是在雙軸水 泥土攪拌樁101施工結束后30min內依靠自重插入樁體內，且插入前須檢查Η型鋼112的 直線度及接頭焊接質量，確保其滿足垂直度要求。
[0056] 上述步驟S102中，施工中嚴格控制攪拌鉆機的下沉速度和提升速度，確保攪拌時 間，根據雙軸水泥土攪拌樁101的設計深度，攪拌鉆機在鉆孔內下沉和提升過程中，鉆頭下 沉速度為〇. 5?1. Om/min，提升速度為0. 5m/min，每根樁均應勻速下鉆、勻速提升，鉆頭每 轉一圈的提升或下沉量為l〇mm?15mm。根據鉆頭下沉和提升的兩種不同速度，向鉆孔內注 入水泥漿液，使水泥漿液與被加固土體均勻拌和，確保雙軸水泥土攪拌樁101在初凝前達 到充分攪拌，以保證雙軸水泥土攪拌樁101的加固質量。根據深厚淤泥質軟土地區的土層 性質，攪拌樁按照常規的水泥摻量無法達到設計要求，本實施例根據淤泥質軟土地區的土 層參數的差別，定義雙軸水泥土攪拌樁101的水泥摻量為13%?16%。同時，攪拌過程中 進行現場實測壓漿泵的流量、泥漿比重、漿液配合比等，使理論數據與實測數據相吻合，確 保樁體的成樁質量。雙軸水泥土攪拌樁101采用標準連續方式或單側擠壓連續方式施工， 當相鄰樁施工時間超過10小時時，須采用復攪、或外包加樁、或高壓旋噴樁等對施工冷縫 進行處理。本實施例中相鄰雙軸水泥土攪拌樁101之間搭接長度不小于200mm，以保證基坑 圍護結構的連續性和接頭的施工質量。
[0057] 更佳的，步驟S104中，A區內的土方沿縱向分層開挖，土方挖機、運輸車輛直接進 入A區作業時，為保證坡道穩定，坡道坡度不宜大于1 :8,開挖的土方不得在臨近建筑及基 坑周邊影響范圍內堆放，并應及時外運。當A區開挖厚度大于4m時，應二級放坡，臨時邊坡 坡度不大于1 :1. 5。坑底以上30cm土方應采取人工修底的方式挖除，并防止坑底土體擾動， 挖土到設計標高后，應在8小時內澆筑墊層，墊層澆至樁邊，無墊層坑底最大暴露面積不得 大于200m 2。鄰近開挖邊線的局部深坑（深度超過1.5m)應在大面積墊層完成后開挖，嚴禁 一次開挖到底。基坑分塊開挖時，挖至坑底后，相應分塊底板需在15天內澆筑完成。基坑 邊超載應控制在20kN/m 2以內，并嚴格控制不均勻堆載；大量超載位置應另行加固。鋼管斜 撐104所述區域土方應分段開挖，盆式挖土，坑邊留土平臺寬度5. 0m?8. 0m。遵循先撐后 挖、限時支撐、嚴禁超挖的原則，無支撐暴露時間控制在48小時之內，無支撐暴露長度不大 于30m。挖土機械嚴禁碰撞工程樁、圍護樁、降水井管及支撐系統腰，挖土應先掏空降水井 管、工程樁四周。主體地下室結構200的外墻距離基坑開挖邊線800mm，為主體地下室結構 200墻體混凝土澆筑施工提供合理的操作空間。
[0058] 本實施例工程場地內地表水位較高，水系豐富，步驟S103中，輕型井點管108采 用直徑為38?55mm鋼管，相鄰輕型井點管108水平間距為1. 2?1. 5m ;成孔直徑不小于 300mm，成孔深度大于過濾器109底端埋深0. 5m ;50根輕型井點管108為一套相應總管，單 套總管長度宜為50?60m。過濾器109長度為1?2m，過濾器109底端封閉，過濾器109 表面的進水孔直徑10?15mm，中心距30?40mm ;過濾器109外壁采用雙層濾網包裹（內 層40目、外層18目）緊密包裹，最外層由鐵絲纏繞包扎。過濾器109內濾料采用干凈的中 粗砂，并回填密實，濾料回填頂面與地面高差不小于lm，濾料頂面與地面之間須采用粘土封 填密實。每套輕型井點管108設置完畢后,應進行試抽水，檢查管路連接處及每根輕型井點 管108周圍的密封質量，輕型井點管108內真空度不小于65kPa，抽出的地下水應肉眼不見 泥砂、避免混濁。
[0059] 較為優選的，A區土方開挖前，對其進行降水疏干，預抽水時間不少于15天，且坑 內水位應降至開挖面以下0. 5m?1. Om。A區開挖過程中，在坑外和放坡平臺均設置地表排 水系統，避免地表水流入A區內，地表排水系統包括外排水溝111、內排水溝110和集水井 (圖中未示出），外排水溝111布置在開挖邊線外側0. 5m以外，并具有可靠的防滲措施，防 止由于雙軸水泥土攪拌樁101位移引起外排水溝111開裂損害，導致地表水深入基坑100 周圍土體中。內排水溝110設置于A區內土方放坡的坡頂上，以疏導坑內明水；集水井沿外 排水溝111和內排水溝110設置，且相鄰兩個集水井水平間距為30m?50m，集水井中的明 水采用抽水設備抽至地面，盲溝中宜回填級配礫石作為濾水層。
[0060] 本發明的施工方法，采用明溝排水和輕型井點降水相結合的降水思路，基坑進行 分區降水，地面和坑底均設置排水溝進行明溝排水，以保持基坑內干燥的施工環境；坑內分 區可用面積大，分區放坡平臺位置采用輕型井點持續降水，能夠保持邊坡的穩定性，同時， 輕型井點降水與放坡相結合，替代傳統的中間分隔樁，降低了工程造價。
[0061] 更佳的，每個分區的邊長d長度為60m?80m，既能夠減小基坑開挖的長邊效應，又 便于施工。
[〇〇62] 上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發 明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護 范圍。
【權利要求】
1. 深厚淤泥質軟土地區大面積基坑圍護結構的施工方法，步驟如下： 步驟一：在基坑的開挖邊線內將所述基坑的水平面劃分為至少四個分區； 步驟二：沿所述基坑的開挖邊線施打雙排雙軸水泥土攪拌樁，向所述雙軸水泥土攪拌 樁內插入Η型鋼形成工法樁，并在所述雙軸水泥土攪拌樁上固定混凝土圈梁； 步驟三：在一個所述分區內進行圍護結構的施工，當前施工的所述分區內的土方開挖 前，在所述分區內布設輕型井點管，所述輕型井點管底部設置的過濾器插入所述分區的透 水層，所述輕型井點管的頂端通過集水總管與抽水設備連通； 步驟四：開挖當前施工的所述分區內的土方，澆筑底板及底板上的牛腿，并在所述牛腿 上架設鋼管斜撐，所述鋼管斜撐的上端固定在所述混凝土圈梁上； 步驟五：待所述分區施工結束并達到要求后，拆除當前施工的所述分區內的所述鋼管 斜撐，以及拔出所述分區的雙軸水泥土攪拌樁內的所述Η型鋼，所述鋼管斜撐和所述Η型鋼 能夠循環應用于下一個所述分區的圍護結構的施工； 步驟六：重復上述步驟三至步驟五，如此循環往復，依次完成各個所述分區內的施工， 以完成整體所述基坑圍護結構的施工。
2. 根據權利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步驟四中，當前施工的所述分區 內的土方分兩次開挖，所述分區邊緣內側l〇m范圍內留土形成開挖區域二，所述開挖區域 二包圍的區域為開挖區域一，先挖除所述開挖區域一內的土方，并澆筑其下部底板一和牛 腿，架設鋼管斜撐后，再挖除所述開挖區域二內的土方，并澆筑其下部底板二，所述底板一 和所述底板二組成當前施工的所述分區下部的整體底板。
3. 根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步驟五中，當所述牛腿的混凝土 強度達到設計要求的80%時，在所述牛腿及所述混凝土圈梁上開槽架設所述鋼管斜撐，或 者將所述鋼管斜撐的兩端分別與所述牛腿及所述混凝土圈梁內的預埋件焊接連接。
4. 根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步驟五中，當所述底板二的混凝 土強度達到設計要求的80%時，拆除當前施工的所述分區內的鋼管斜撐。
5. 根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步驟五中，在當前施工的所述分 區內的主體地下室結構施工至標高±0. 〇〇〇,所述主體地下室結構的外墻與所述雙軸水泥 土攪拌樁之間回填密實后，間隔拔除所述分區的雙軸水泥土攪拌樁內的所述Η型鋼，所述Η 型鋼拔除后留下的空隙注漿填充。
6. 根據權利要求1至5任一項所述的施工方法，其特征在于：所述步驟二中，所述雙軸 水泥土攪拌樁的水泥摻量為13 %?16%。
7. 根據權利要求1至5任一項所述的施工方法，其特征在于：所述步驟四中，所述分區 內的土方沿縱向分層開挖，當所述分區的高度大于4m時，進行二級放坡，所述分區的邊坡 坡度小于1 :1. 5。
8. 根據權利要求1至5任一項所述的施工方法，其特征在于：所述步驟三中，相鄰所述 輕型井點管的水平間距為1. 2?1. 5m，其成孔直徑大于30mm，成孔深度大于所述過濾器底 端埋深0. 5m，所述過濾器的底端封閉，所述過濾器的外壁由雙層濾網緊密包裹，所述過濾器 表面的進水孔直徑為10?15mm，所述進水孔中心距為30?40mm。
9. 根據權利要求1至5任一項所述的施工方法，其特征在于：所述步驟三中，所述圍 護單元還設有地表排水系統，所述地表排水系統包括外排水溝、內排水溝和集水井，所述 外排水溝位于所述開挖邊線外側0. 5m以外，所述內排水溝設置于所述圍護單元內土方放 坡的坡頂上，所述集水井沿所述外排水溝和內排水溝設置，且相鄰兩個集水井水平間距為 30m ?50m。
10.根據權利要求1至5任一項所述的施工方法，其特征在于：每個所述分區的邊長d 長度為60m?80m。
【文檔編號】E02D3/10GK104110038SQ201410366394
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】陽吉寶, 吳順, 張會新, 孫海忠, 田全紅 申請人:上海市建工設計研究院有限公司