一种深基坑施工方法与流程

1.本发明涉及基坑施工领域，尤其是涉及一种深基坑施工方法。


背景技术：

2.深基坑是指开挖深度超过5米的工程，基坑是建筑工程中常用的结构之一，而随着社会发展，建筑密集度越来越大，基坑开挖时，施工面积通常较小，而由于深基坑深度较大，会使土壤形成较大的压力差，从而使得基坑侧壁容易坍塌、变形等导致土壤移动，土壤移动将影响周边建筑的地基基础，因此，基坑通常需要进行支护，以限制基坑侧壁的土壤变形，从而减少土壤移动，进而减少对周边建筑的影响。
3.基坑支护有多种方式，其中，地下连续墙由于刚度大、止水效果好，是基坑支护结构中最强的支护方式，但是，由于地下连续墙施工过程中需要开挖沟槽，然后再浇筑混凝土拌和料，导致开挖沟槽时形成压力差，沟槽长度越长、深度越大，压力差就越大，沟槽侧壁就越容易坍塌以及越容易造成土壤变形，从而影响周边建筑，因此，沟槽在开挖过程中需要泥浆护壁，但在浇筑混凝土时，依旧需要对沟槽进行清理，即抽掉泥浆后再注入混凝土拌和料，而且混凝土拌和料刚注入时，强度较低，为了保障沟槽稳定，需要分段进行开挖、浇筑，导致施工进程缓慢，因此，还有改善空间。


技术实现要素：

4.为了加快施工进程，本技术提供一种深基坑施工方法。
5.本技术提供的一种深基坑施工方法采用如下的技术方案：
6.一种深基坑施工方法，包括以下步骤：
7.步骤1)，地基整平，测量划线，沿设计的基坑尺寸及位置，勾勒出基坑边缘；
8.步骤2)，沿基坑边缘开挖沟槽，泥浆护壁；
9.步骤3)，安装延伸至沟槽底部的浆料管；
10.步骤4)，向沟槽中投入粒径为8
‑
10cm的多孔石，形成碎石层，碎石层顶部低于沟槽顶部，碎石层顶部至沟槽顶部的竖直距离为5
‑
8cm，误差控制在1cm以内；
11.步骤5)，通过浆料管抽出泥浆；
12.步骤6)，通过浆料管注入水泥砂浆，拆卸浆料管，静置养护，形成地下连续墙，地下连续墙与基坑边缘之间的最小距离为8
‑
12cm；
13.步骤7)，设备进场，开挖基坑。
14.通过采用上述技术方案，通过步骤4)在沟槽中投入粒径为8
‑
10cm的多孔石，以利用多孔石制成沟槽侧壁，通过碎石层受力，使得沟槽侧壁土壤不易变形，从而可以在抽掉泥浆后，稳定制成沟槽侧壁，使得沟槽侧壁不会因为泥浆被抽走而产生过大压力差，从而使得沟槽不易坍塌，因此，使得沟槽可连续开挖，在开挖过程中采用泥浆护壁，保障沟槽稳定性，开挖完毕后，投入多孔石以作为骨架，即可抽掉泥浆，然后注入水泥砂浆，使得沟槽开挖作业无需分段进行，也无需分段等待混凝土固化，使得施工进程得以加快，大幅提高施工效
率。
15.通过采用大直径的多孔石，由于多孔石直径大，重量相对更大，在沟槽中运动空间相对减少，使得多孔石不易移位，若干多孔石堆积在沟槽中后，不易发生沟槽侧壁变形而挤压多孔石导致碎石层被挤出沟槽上方的现象，保障了稳定支撑沟槽侧壁的效果。
16.通过采用多孔石与水泥砂浆配合，使得水泥砂浆一来可以渗入相邻多孔石之间的间隙中以粘结多孔石，二来，可以渗入多孔石的孔中，使得水泥石与多孔石的粘结力更强，且形成更多限位结构，从而使得制成的地下连续墙抗压抗裂性能更强，强度更高，更为稳定地支撑基坑侧壁，从而抵消了因为多孔石粒径较大导致的比表面积减少而导致与水泥石粘结力下降所带来的强度下降的影响，保障了地下连续墙的强度。
17.通过控制碎石层顶部至沟槽顶部的竖直距离，使得地下连续墙顶部为密实的水泥砂浆形成的混凝土结构，使得地下连续墙顶部强度更高，当沟槽侧壁发生形变时，沟槽顶部的土壤的压力是最大的，通过地下连续墙顶部强度更高，可以更好地抵抗在于土壤顶部的压力，从而使得地下连续墙更好地现在土壤形变，减少对周边建筑地基的影响。
18.通过控制地下连续墙与基坑边缘之间的距离，使得开挖时，挖掘设备不易伤到地下连续墙，从而使得地下连续墙更为稳定地支护基坑侧壁，保障基坑稳定性。
19.优选的，所述步骤2)中，开挖的沟槽底部带有1
‑2°
坡度。
20.通过采用上述技术方案，通过在沟槽底部设置坡度，使得泥浆抽吸过程中会自动流至沟槽最低处，浆料管只需安装在沟槽最低处，即可较好地抽吸泥浆，不易存在泥浆大量残留的情况，使得注入水泥砂浆后形成的地下连续墙质量更佳。
21.优选的，所述步骤2)中，沟槽宽度为24
‑
26cm。
22.通过采用上述技术方案，通过采用恰当的沟槽宽度，保障地下连续墙具有恰当的厚度，从而使得地下连续墙的强度足够高，更好地稳定支护基坑，使得工程更为安全，减少土壤变形，减少对周边建筑地基的影响。
23.优选的，所述步骤3)中，浆料管底部与沟槽底部距离为1
‑
2cm。
24.通过采用上述技术方案，通过控制浆料管底部与沟槽底部的距离，使得抽吸泥浆时尽可能抽吸干净，也能减少浆料管堵塞的情况，便于施工作业。
25.优选的，所述水泥砂浆包括以下质量份数的组分：
26.水100份；
27.水泥330
‑
335份；
28.粉煤灰32
‑
34份；
29.细砂1160
‑
1170份；
30.氨基磺酸钠1.1
‑
1.2份；
31.次磷酸钠4.4
‑
4.8份；
32.纤维15
‑
20份；
33.减水剂1
‑
1.2份。
34.通过采用上述技术方案，通过在水泥砂浆中加入氨基磺酸钠、次磷酸钠，使得水泥对骨料的粘结力更强，使得制得的地下连续墙具有更强的抗压抗裂性能，配合纤维的补强，使得地下连续墙具有较强的抗裂性能，从而在承受横向的挤压力时，不易出现断裂，使得地下连续墙持久稳定地支撑基坑侧壁，对基坑的支护效果较佳，无需在基坑内施加横撑，使得
基坑开挖时更为方便，易于操作，有效加快施工进程。
35.对此，发明人猜测，在水泥体系中引入了氨基磺酸根和次磷酸根，使得氢氧化钙更容易在水化硅酸钙胶体中分散，不易富集在骨料与水泥石的界面中，同时还会影响水化硅酸钙胶体的结晶晶形，使得水泥石抗压强度更高，同时也提升了水泥石与骨料的粘结力，使得宏观上混凝土的抗压抗裂性能都有所提高，从而实现了制得的地下连续墙具有更强的抗裂性能的效果。
36.优选的，所述纤维为玻璃纤维。
37.通过采用上述技术方案，通过采用玻璃纤维，抗拉力较强，从而对地下连续墙的抗裂性能的补强效果较佳，使得地下连续墙不易断裂，稳定支护基坑侧壁。
38.优选的，所述玻璃纤维长度为3
‑
5mm。
39.通过采用上述技术方案，通过玻璃纤维采用特定的长度，使得玻璃纤维易于分散，易于进入多孔石的孔中，较好地补强水泥石与多孔石的连接处，使得地下连续墙的抗裂性能较好，稳定支护基坑侧壁。
40.优选的，所述细砂的粒径为0.2
‑
0.25mm。
41.通过采用上述技术方案，通过采用特定粒径的细砂，使得水泥砂浆具有较好的流动性，易于渗入多孔石之间以及多孔石的孔中，使得水泥砂浆与多孔石粘结稳定，提高地下连续墙的强度，更好地稳定支护基坑侧壁。
42.综上所述，本技术具有以下有益效果：
43.1、由于本技术通过在沟槽中投入粒径为8
‑
10cm的多孔石，以利用多孔石制成沟槽侧壁，通过碎石层受力，使得沟槽侧壁土壤不易变形，从而可以在抽掉泥浆后，稳定制成沟槽侧壁，使得沟槽侧壁不会因为泥浆被抽走而产生过大压力差，从而使得沟槽不易坍塌，因此，使得沟槽可连续开挖，在开挖过程中采用泥浆护壁，保障沟槽稳定性，开挖完毕后，投入多孔石以作为骨架，即可抽掉泥浆，然后注入水泥砂浆，使得沟槽开挖作业无需分段进行，也无需分段等待混凝土固化，使得施工进程得以加快，大幅提高施工效率。
44.2、本技术中优选通过在沟槽底部设置坡度，使得泥浆抽吸过程中会自动流至沟槽最低处，浆料管只需安装在沟槽最低处，即可较好地抽吸泥浆，不易存在泥浆大量残留的情况，使得注入水泥砂浆后形成的地下连续墙质量更佳。
45.3、本技术中优选通过在水泥砂浆中加入氨基磺酸钠、次磷酸钠，使得水泥对骨料的粘结力更强，使得制得的地下连续墙具有更强的抗压抗裂性能，配合纤维的补强，使得地下连续墙具有较强的抗裂性能，从而在承受横向的挤压力时，不易出现断裂，使得地下连续墙持久稳定地支撑基坑侧壁，对基坑的支护效果较佳，无需在基坑内施加横撑，使得基坑开挖时更为方便，易于操作，有效加快施工进程。
具体实施方式
46.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
47.以下制备例、对比制备例及实施例中所用原料的来源信息详见表1。
48.表1
[0049][0050]
制备例1
‑3[0051]
一种水泥砂浆，包括以下组分：
[0052]
水、水泥、粉煤灰、细砂、氨基磺酸钠、次磷酸钠、纤维、减水剂。
[0053]
制备例1
‑
3中各组分的具体投入量详见表2。
[0054]
表2
[0055] 实施例1实施例2实施例3水100100100水泥330332335粉煤灰323334细砂116011651170氨基磺酸钠1.11.151.2次磷酸钠4.44.64.8纤维151820减水剂11.11.2
[0056]
制备例1
‑
3中，纤维的长度依次为3mm、4mm、5mm，且纤维均采用玻璃纤维。
[0057]
制备例1
‑
3中，细砂的平均粒径依次为0.2mm、0.22mm、0.25mm。
[0058]
制备例1
‑
3中，水泥砂浆的制备方法如下：
[0059]
步骤01)，将水泥、粉煤灰、氨基磺酸钠、次磷酸钠、纤维投入搅拌釜中，转速45r/min，搅拌10min。
[0060]
步骤02)，接着投入细砂、减水剂，转速30r/min，搅拌20min，制得水泥砂浆。
[0061]
对比制备例1
[0062]
一种水泥砂浆，与实施例2相比，区别仅在于：
[0063]
采用细砂等量代替次磷酸钠。
[0064]
对比制备例2
[0065]
一种水泥砂浆，与实施例2相比，区别仅在于：
[0066]
采用细砂等量代替氨基磺酸钠。
[0067]
对比制备例3
[0068]
一种水泥砂浆，与实施例2相比，区别仅在于：
[0069]
采用细砂等量代替氨基磺酸钠、次磷酸钠。
[0070]
对比制备例4
[0071]
一种水泥砂浆，与实施例2相比，区别仅在于：
[0072]
氨基磺酸钠的具体投入量为2kg，次磷酸钠的具体投入量为3.5kg。
[0073]
对比制备例5
[0074]
一种水泥砂浆，与实施例2相比，区别仅在于：
[0075]
氨基磺酸钠的具体投入量为0.5kg，次磷酸钠的具体投入量为5.5kg。
[0076]
实施例1
[0077]
一种深基坑施工方法，包括以下步骤：
[0078]
步骤1)，通过压路机将地基整平压实，然后测量划线，根据设计图纸，沿着设计的基坑尺寸及位置，勾勒出基坑边缘。
[0079]
步骤2)，设备进场，沿基坑边缘开挖沟槽，沟槽靠近基坑的侧壁与基坑边缘的最小距离为8
±
0.2cm，开挖过程中采用泥浆护壁，沟槽一次性连续施工，无需分段，泥浆液面与沟槽顶部的距离始终控制在5cm以内，泥浆的比重采用1.5，通过循环设备，控制泥浆比重恒定在1.3
±
0.05的范围内，沟槽底部形成1
°
的坡度，同一直线上的沟槽底部朝向该直线方向的中心向下倾斜，沟槽宽度为24
±
0.2cm。
[0080]
步骤3)，在沟槽中安装浆料管，浆料管位于沟底底部最低处的上方，浆料管底部与沟槽底部之间留有1cm距离。
[0081]
步骤4)，向沟槽中投入平均粒径为8cm的多孔石，多孔石投入的过程中，启动抽吸装置抽取泥浆，保持泥浆液面恒定，避免泥浆大量溢出，多孔石填充在沟槽中形成碎石层，碎石层顶部整平，碎石层顶部与沟槽顶部的竖直距离为5
±
0.5cm。
[0082]
步骤5)，碎石层施工完毕后，继续通过浆料管抽出泥浆，至出料管无法在抽出泥浆为止。
[0083]
步骤6)，通过注浆管注入水泥砂浆，至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，水泥砂浆液面到达沟槽顶部后，静置3min，若出现液面下降，则继续注浆至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，然后拆卸注浆管并将注浆管拔出，静置养护28d，形成地下连续墙，地下连续墙与基坑边缘之间的最小距离为8
±
0.2cm。
[0084]
步骤7)，设备进场，开挖基坑至设计深度，人工修整基坑边缘，避免设备伤到地下连续墙，修整完毕后，即完整深基坑施工。
[0085]
本实施例中，水泥砂浆采用制备例1的水泥砂浆。
[0086]
实施例2
[0087]
一种深基坑施工方法，与实施例1相比，区别仅在于：
[0088]
步骤2)，设备进场，沿基坑边缘开挖沟槽，沟槽靠近基坑的侧壁与基坑边缘的最小距离为10
±
0.2cm，开挖过程中采用泥浆护壁，沟槽一次性连续施工，无需分段，泥浆液面与沟槽顶部的距离始终控制在5cm以内，泥浆的比重采用1.5，通过循环设备，控制泥浆比重恒
定在1.5
±
0.05的范围内，沟槽底部形成1.5
°
的坡度，同一直线上的沟槽底部朝向该直线方向的中心向下倾斜，沟槽宽度为25
±
0.2cm。
[0089]
步骤3)，在沟槽中安装浆料管，浆料管位于沟底底部最低处的上方，浆料管底部与沟槽底部之间留有1.5cm距离。
[0090]
步骤4)，向沟槽中投入平均粒径为9cm的多孔石，多孔石投入的过程中，启动抽吸装置抽取泥浆，保持泥浆液面恒定，避免泥浆大量溢出，多孔石填充在沟槽中形成碎石层，碎石层顶部整平，碎石层顶部与沟槽顶部的竖直距离为6
±
0.5cm。
[0091]
步骤6)，通过注浆管注入水泥砂浆，至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，水泥砂浆液面到达沟槽顶部后，静置3min，若出现液面下降，则继续注浆至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，然后拆卸注浆管并将注浆管拔出，静置养护28d，形成地下连续墙，地下连续墙与基坑边缘之间的最小距离为10
±
0.2cm。
[0092]
本实施例中，水泥砂浆采用制备例2的水泥砂浆。
[0093]
实施例3
[0094]
一种深基坑施工方法，与实施例1相比，区别仅在于：
[0095]
步骤2)，设备进场，沿基坑边缘开挖沟槽，沟槽靠近基坑的侧壁与基坑边缘的最小距离为12
±
0.2cm，开挖过程中采用泥浆护壁，沟槽一次性连续施工，无需分段，泥浆液面与沟槽顶部的距离始终控制在5cm以内，泥浆的比重采用1.5，通过循环设备，控制泥浆比重恒定在1.5
±
0.05的范围内，沟槽底部形成2
°
的坡度，同一直线上的沟槽底部朝向该直线方向的中心向下倾斜，沟槽宽度为26
±
0.2cm。
[0096]
步骤3)，在沟槽中安装浆料管，浆料管位于沟底底部最低处的上方，浆料管底部与沟槽底部之间留有2cm距离。
[0097]
步骤4)，向沟槽中投入平均粒径为10cm的多孔石，多孔石投入的过程中，启动抽吸装置抽取泥浆，保持泥浆液面恒定，避免泥浆大量溢出，多孔石填充在沟槽中形成碎石层，碎石层顶部整平，碎石层顶部与沟槽顶部的竖直距离为8
±
0.5cm。
[0098]
步骤6)，通过注浆管注入水泥砂浆，至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，水泥砂浆液面到达沟槽顶部后，静置3min，若出现液面下降，则继续注浆至水泥砂浆液面与沟槽顶部平齐，然后拆卸注浆管并将注浆管拔出，静置养护28d，形成地下连续墙，地下连续墙与基坑边缘之间的最小距离为12
±
0.2cm。
[0099]
本实施例中，水泥砂浆采用制备例3的水泥砂浆。
[0100]
实验1
[0101]
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准gb/t50081
‑
2016》检测各制备例及对比制备例制得的水泥砂浆制成的试样的抗压强度及劈裂抗拉强度。
[0102]
实验1的具体检测数据详见表3。
[0103]
表3
[0104][0105][0106]
根据表3中制备例2与对比制备例1
‑
3的数据对比可得，在水泥砂浆中单独加入氨基磺酸钠或次磷酸钠，对制得的混凝土试样的抗压强度及劈裂抗拉强度提升较少，而当氨基磺酸钠与次磷酸钠同时加入水泥砂浆中时，制得的混凝土试样的抗压强度及劈裂抗拉强度均有明显的提升，使得制成的地下连续墙具有更好的强度，更好地稳定支护基坑侧壁，减少对周边建筑地基的影响。
[0107]
根据表3中制备例2与对比制备例3
‑
5的数据对比可得，在水泥砂浆中同时加入氨基磺酸钠与次磷酸钠时，若氨基磺酸钠与次磷酸钠的比例没有采用特定的比例范围进行配合，将使得对水泥砂浆的改性效果有较大的削减，使得制得的混凝土试样的抗压强度、劈裂抗拉强度的提升幅度下降，，而当氨基磺酸钠与次磷酸钠以特定比例配合时，制得的混凝土试样的抗压强度以及劈裂抗拉强度具有更明显的提升，使得制得的地下连续墙质量更佳。
[0108]
实验2
[0109]
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准gb/t50081
‑
2016》的试样尺寸要求制造模具，在模具中填满粒径为8cm的多孔石，然后注入各制备例的水泥砂浆，养护28d，检测试样的抗压强度及劈裂抗拉强度。
[0110]
实验2的具体检测数据详见表4。
[0111]
表4
[0112][0113][0114]
根据表4中制备例1
‑
3的数据可得，制得的地下连续墙具有较强的抗压强度、劈裂
抗拉强度，在水泥砂浆中填入多孔石，虽然会对抗压强度与劈裂抗拉强度有一定了影响，但整体强度保持较高水平，足以满足基坑支护所需，且由于地下连续墙的横截面成方形，并且是一体浇筑成型，使得地下连续墙可借助方形结构提高结构稳定性，且避免了新旧混凝土连接处存在薄弱环境的情况，使得地下连续墙整体结构稳定，强度较高，支护效果较佳。
[0115]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。