本發(fā)明屬于基坑土方工程施工的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種逆作法施工基坑的開挖方法。

背景技術(shù)：

隨著城市地下空間不斷開發(fā)利用，基坑的規(guī)模越來越大，逆作法施工在經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益均有突出的優(yōu)點：1)可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、且上下層次多時，大約可節(jié)省工時1/3；2)頂?shù)装逍纬蓳跬两Y(jié)構(gòu)，變形位移小，受力合理，因而對鄰近建筑的影響?。?)施工可少受風(fēng)雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期；4)地下室頂板平面可作為工作平臺，不必另外架設(shè)開挖工作平臺與內(nèi)撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設(shè)施，減少了施工費用。然而逆作法施工中往往因基坑較深存在土方開挖施工難度大問題；同時挖土作業(yè)空間狹小，不利于大規(guī)模機械化施工，一些大型機械施工操作空間受到限制，土方垂直運輸采用現(xiàn)有的設(shè)備施工緩慢，又或需要建設(shè)臨時工程輔助運輸，給工程建設(shè)帶來很大影響，同時城市交通管制也會造成土方運輸時間受限。以上缺陷都會造成工期延長和經(jīng)濟損失；同時土方運輸會帶來城市揚塵大、施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種逆作法施工基坑的開挖方法，逆作法區(qū)土方采用水力沖挖為主、機械開挖為輔的施工方法，減少施工時間和費用，提高工作效率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種逆作法施工基坑的開挖方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)基坑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)置，在基坑四周設(shè)置連續(xù)墻，根據(jù)基坑上方建筑物來進行分區(qū)，確定順作區(qū)和逆作區(qū)，根據(jù)基坑開挖的土方量及開挖方式確定開挖層厚，并在逆作區(qū)基坑內(nèi)部間隔澆筑或打下中間支承樁或柱；

2)澆筑頂部工作平臺，頂層采用機械開挖，待挖至地下一層底板的標(biāo)高后澆筑地下一層的頂板，頂板在順作區(qū)及預(yù)留電梯的位置形成開口，頂板可作為基坑開挖的工作平臺；

3)設(shè)置水力沖挖裝置，在頂板上設(shè)置水箱，在水箱頂部設(shè)置取水泵，通過取水管與水源相連通，底部設(shè)置數(shù)個沖水泵，通過沖水管與水槍相連，沖水管通過順作區(qū)及預(yù)留電梯的開口進入基坑；

4)設(shè)置泥漿輸運裝置，在機械作業(yè)盲區(qū)及分區(qū)中心位置由機械開挖形成泥漿池，泥漿池內(nèi)設(shè)有泥漿泵，泥漿泵通過排泥管將泥漿輸運至泥漿處理區(qū)，排泥管通過順作區(qū)及預(yù)留電梯的開口鋪設(shè)至基坑外部；

5)逆作區(qū)地下室樓板澆筑，先對順作區(qū)進行開挖，然后進行逆作區(qū)的開挖，方便機械開挖時采用機械開挖，機械開挖受限時則采用水力沖挖，在對逆作區(qū)進行水力沖挖時，可沿順作區(qū)周邊布置數(shù)個沖挖點，通過水槍噴射高壓水流沖刷土體，形成泥漿流至泥漿池，待開挖至地下二層的底板標(biāo)高時，澆筑地下一層的底板，地下一層的底板在順作區(qū)的位置形成開口，繼續(xù)向下開挖地下三層的土方至底板標(biāo)高后，澆筑地下二層的底板，地下二層的底板在順作區(qū)的位置形成開口，重復(fù)開挖直至距基坑基底一定高度的位置，澆筑地下底層的頂板，地下底層的頂板在順作區(qū)的位置形成開口；

6)基坑清底，開挖至距基坑基底一定高度的位置后，采用人工輔助小型設(shè)備清底，由逆作區(qū)向順作區(qū)推進一次清底至基坑基底標(biāo)高處，清底的土方采用運土堆高，堆高1m～2m范圍進行水力沖刷運輸，最后清除垃圾碎石后進行地下底層的底板澆筑；

7)順作區(qū)地下室樓板澆筑，順作區(qū)地下室各層頂板支模澆筑，最后進行逆作區(qū)與順作區(qū)地下室同標(biāo)高處各層頂板的對應(yīng)連接處理。

按上述方案，所述步驟1)中開挖層厚為1.4m～1.6m，各個班組開挖工作面的高度差小于或等于80cm。

按上述方案，所述步驟4)中泥漿池底標(biāo)高低于開挖土層頂面標(biāo)高0.5m～1m。

按上述方案，所述步驟4)中泥漿在泥漿處理區(qū)沉淀處理，待沉淀后泥漿上層清水循環(huán)利用，底層泥漿運至棄土點。

按上述方案，所述步驟5)中一定高度為180mm～200mm。

按上述方案，所述步驟5)中地下室各層的頂、底板均可作為工作平臺，設(shè)置中轉(zhuǎn)水箱和中轉(zhuǎn)儲泥箱，分別通過中轉(zhuǎn)水泵和中轉(zhuǎn)泥漿泵與沖水管及排泥管相連通。

本發(fā)明的有益效果是：1、提供一種逆作法施工基坑的開挖方法，管道設(shè)置靈活，可以將泥漿排出口設(shè)置在交通管制外區(qū)域，方便現(xiàn)場其它施工，同時解決交通管制帶來的停工問題；2、解決了逆作法施工空間狹小致機械開挖難度大的問題；3、采用排泥管運輸可以避免因基坑過深而造成的土方垂直運輸難度大的問題；4、該方法采用地下室頂、底板直接作為工作平臺和水平支撐，不必另外架設(shè)開挖工作平臺與支撐，減少了施工費用，經(jīng)濟節(jié)約且縮短工期；5、土方通過水力運輸，可采用較小的敞開通道，形成地下室頂板上下兩個獨立的施工空間，有效地縮短了施工工期，約可減少工時1/3；6、本發(fā)明施工方法能夠有效地提高基坑土方開挖效率，減少土方開挖現(xiàn)場、周邊環(huán)境揚塵以及施工噪音，節(jié)能環(huán)保；7、管道可從預(yù)留電梯開口、后澆帶等地下室樓板開口或順作區(qū)開口處鋪設(shè)，不用在逆作法區(qū)各頂?shù)装逯虚_設(shè)取土口，避免了后期頂?shù)装蹇诘男扪a工作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的分區(qū)示意圖。

圖2為本發(fā)明一個實施例的土方開挖示意圖。

圖3為本發(fā)明一個實施例的基坑清底示意圖。

其中：1.逆作區(qū)分區(qū)一，2.逆作區(qū)分區(qū)二，3.逆作區(qū)分區(qū)三，4.順作區(qū)分區(qū)一，5.基坑，6.地下一層頂板，7.水箱，8.沖水管，9.水槍，10.排泥管，11.基底標(biāo)高，12.泥漿池。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步的描述。

發(fā)揮水力沖挖技術(shù)的特點，解決了深基坑工程采用逆作法施工時存在的土方開挖運輸難度大、效率低、上部結(jié)構(gòu)施工受基坑開挖的影響、基坑施工受天氣影響等問題。

一種逆作法施工基坑的開挖方法，包括如下內(nèi)容：

1)基坑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)置，在基坑5的四周設(shè)置連續(xù)墻，根據(jù)基坑上方建筑物來進行分區(qū)，確定順作區(qū)和逆作區(qū)，如圖1所示，將施工基坑分為：逆作區(qū)分區(qū)一1、逆作區(qū)分區(qū)二2、逆作區(qū)分區(qū)三3和順作區(qū)分區(qū)一4，根據(jù)基坑開挖的土方量及開挖方式確定開挖層厚，層厚為1.4m～1.6m，同一分區(qū)可多個班組輪流或同時施工，各個班組開挖工作面的高度差小于或等于80cm，并在逆作區(qū)基坑內(nèi)部間隔澆筑或打下中間支承樁或柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐；

2)澆筑頂部工作平臺，頂層采用機械開挖，待挖至地下一層底板的標(biāo)高后澆筑地下一層的頂板6，頂板在順作區(qū)及預(yù)留電梯的位置形成開口，頂板可作為基坑開挖的工作平臺；

3)設(shè)置水力沖挖裝置，在頂板上設(shè)置水箱7，在水箱頂部設(shè)置取水泵，通過取水管與水源相連通，底部設(shè)置數(shù)個沖水泵，通過沖水管8與水槍9相連，沖水管通過順作區(qū)及預(yù)留電梯的開口進入基坑，同時考慮高峰期配水量大于平均值及設(shè)備損壞維修，應(yīng)增設(shè)沖水管；

4)設(shè)置泥漿輸運裝置，在機械作業(yè)盲區(qū)及分區(qū)中心位置由機械開挖形成泥漿池12，泥漿池底標(biāo)高低于開挖土層頂面標(biāo)高0.5m～1m，泥漿池內(nèi)設(shè)有泥漿泵，泥漿泵通過排泥管10將泥漿輸運至泥漿處理區(qū)，排泥管通過順作區(qū)及預(yù)留電梯的開口鋪設(shè)至基坑外部，根據(jù)每日吹填出土量和泥漿濃度來計算排泥管直徑，同時考慮高峰期排泥量大于平均值及設(shè)備損壞維修，應(yīng)增設(shè)排泥管，泥漿在泥漿處理區(qū)沉淀處理，待沉淀后泥漿上層清水循環(huán)利用，底層泥漿運至棄土點；

5)逆作區(qū)地下室樓板澆筑，先對順作區(qū)進行開挖，然后進行逆作區(qū)的開挖，方便機械開挖時采用機械開挖，機械開挖受限時則采用水力沖挖，在對逆作區(qū)進行水力沖挖時，可沿順作區(qū)周邊布置數(shù)個沖挖點，通過水槍噴射高壓水流沖刷土體，形成泥漿流至泥漿池，沖挖時避免水流水平?jīng)_向中間支承樁或柱，應(yīng)使水流柱體與中間支承樁或柱截面相切進行沖刷，防止造成中間支承樁或柱的損壞，待開挖至地下二層的底板標(biāo)高時，澆筑地下一層的底板，地下一層的底板在順作區(qū)的位置形成開口，繼續(xù)向下開挖地下三層的土方至底板標(biāo)高后，澆筑地下二層的底板，地下二層的底板在順作區(qū)的位置形成開口，重復(fù)開挖直至距基坑基底一定高度的位置，澆筑地下底層的頂板，地下底層的頂板在順作區(qū)的位置形成開口(見圖2)，在開挖過程中，地下室各層的頂、底板均可作為工作平臺，設(shè)置中轉(zhuǎn)水箱和中轉(zhuǎn)儲泥箱，分別通過中轉(zhuǎn)水泵和中轉(zhuǎn)泥漿泵與沖水管及排泥管相連通，保證供水及排泥的順利進行；

6)基坑清底，開挖至距基坑基底180mm～200mm的位置后，采用人工輔助小型設(shè)備清底，由逆作區(qū)向順作區(qū)推進一次清底至基坑基底標(biāo)高處，清底的土方采用運土堆高，堆高1m～2m范圍進行水力沖刷運輸，最后清除垃圾碎石后進行地下底層的底板澆筑(見圖3)；

7)順作區(qū)地下室樓板澆筑，順作區(qū)地下室各層頂板支模澆筑，最后進行逆作區(qū)與順作區(qū)地下室同標(biāo)高處各層頂板的對應(yīng)連接處理，完成地下施工。

該方法適用于粉質(zhì)黏土、砂類土、細粒土等含水量高易形成泥漿的土質(zhì)。