專利名稱：一種新型的軟弱土地基基坑開挖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的軟弱土地基基坑開挖方法，特別適用于沿海地區(qū)圍海吹填土軟土地基基坑開挖的一種新型的基坑開挖方法。
背景技術(shù)：
我國沿海大規(guī)模的填海造陸工程和海岸帶開發(fā)項(xiàng)目發(fā)展迅猛。天津、江蘇、廣東以及浙江等沿海都在大范圍圍海造陸，這些地區(qū)多為高含水量、高壓縮性的淤泥質(zhì)類軟土。以溫州沿海產(chǎn)業(yè)帶為例，其土質(zhì)強(qiáng)度低、靈敏度高、含水率高、壓縮性高，呈流動狀態(tài)，是典型的軟弱土地基。在本發(fā)明之前，溫州沿海吹填土軟弱地基的基坑開挖存在基坑開挖難度巨大，大 型施工機(jī)械難以進(jìn)場，基坑開挖造價高昂，施工工期長，后期沉降大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的大面積軟弱土地基基坑開挖困難、基坑支護(hù)費(fèi)用高昂、施工工期長、后期沉降大等難題，實(shí)現(xiàn)圍海造陸后軟弱土地基的基坑開挖；為了實(shí)現(xiàn)這些難題，實(shí)現(xiàn)軟弱土地基基坑開挖的目的，本發(fā)明提出了一種新型的軟弱土地基基坑開挖方法，該方法步驟為真空預(yù)壓地基處理和基坑開挖，其特征在于采用真空預(yù)壓對軟弱土地基進(jìn)行處理并聯(lián)合使用放坡開挖對基坑進(jìn)行開挖；對于開挖深度超過5米的多層地下室深基坑，放坡開挖難以滿足要求，也可采用鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻支護(hù)等支護(hù)形式進(jìn)行基坑開挖；本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的第一階段，對軟弱土地基進(jìn)行真空預(yù)壓地基處理，采用如下施工步驟(a)、為描述方便，記基坑開挖范圍為矩形，長邊邊長記為I1，短邊邊長記Sb1，開挖深度記為h，地基處理的范圍也為矩形，其長寬值分別為I2和b2，地基處理深度記為H，其中 Ipb1、l2、b2、h、H (單位都為米)應(yīng)滿足l!+2h+4 彡 I2 彡 l1+2h+4,b1+2h+4 彡 b2 彡 V2h+4 ；地基處理深度H>h+2 ;在地基處理范圍內(nèi)按一定間距打設(shè)塑料排水板，排水板的濾徑^ 40 μ m ；(b)、對地基處理范圍內(nèi)進(jìn)行抽真空，利用大氣壓對軟弱土地基進(jìn)行預(yù)壓，使得地基土內(nèi)水通過排水板排出，地基土固結(jié)壓縮，當(dāng)固結(jié)度和地基土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時停止抽真空；第二階段，對真空預(yù)壓處理后的地基土進(jìn)行基坑開挖真空預(yù)壓地基處理后，按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行基坑放坡開挖，放坡的坡率取I O. 75-1 I. 5;對于開挖深度超過5米的多層地下室深基坑，放坡開挖難以滿足要求，也可采用鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻支護(hù)等支護(hù)形式進(jìn)行基坑開挖；在本發(fā)明之前，對大面積軟弱土地基基坑開挖往往存在基坑開挖困難、基坑支護(hù)費(fèi)用高昂、后期沉降大、施工工期較長等難題；本發(fā)明將深層高真空預(yù)壓地基處理技術(shù)與放坡開挖技術(shù)有效的結(jié)合在一起，對于開挖深度超過5米的多層地下室深基坑，放坡開挖難以滿足要求，也可采用鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻支護(hù)等支護(hù)形式進(jìn)行基坑開挖；綜合分析可知本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)利用真空預(yù)壓地基處理后，軟弱地基土發(fā)生沉降，沉降值> 50cm，這樣基坑開挖時地基土開挖的土方量減少 ，同時也可減少基坑開挖軟弱廢棄土的處理，減少了工程造價；2)相比于之前基坑開挖方法，本發(fā)明的基坑開挖方法可節(jié)約造價達(dá)40%以上，之前的基坑開挖造價按基坑支護(hù)周長確定，大約為I. 5萬元/m ;而本發(fā)明的基坑開挖方法造價按軟弱土地基處理面積計(jì)算，大約為350元/m2 ；3)本發(fā)明方法保證了大型機(jī)械進(jìn)場不再需鋪設(shè)碎石墊層，減少了鋪設(shè)碎石墊層的費(fèi)用；4)本發(fā)明方法解決了軟弱土地基預(yù)應(yīng)力管樁樁身傾斜無法應(yīng)用等技術(shù)難題，與傳統(tǒng)的灌注樁相比節(jié)約了造價；5)本發(fā)明方法直接將地基處理和基坑開挖有效的結(jié)合在一起，簡化了基坑開挖施工工序，節(jié)約施工工期；


圖I——實(shí)施算例計(jì)算簡圖；圖2-真空預(yù)壓地基處理示意圖；圖3——真空預(yù)壓地基處理排水板水平布置圖；圖4——真空預(yù)壓后地基土擋土墻受力示意圖；圖5——真空預(yù)壓地基處理后基坑放坡開挖示意圖；圖中1_塑料排水板；2_密封膜；3_抽真空設(shè)備；4_深厚軟弱土地基；5_重力式擋土墻；6_真空預(yù)壓處理后地基土 ；具體實(shí)施方式
一對某地軟弱土地基進(jìn)行基坑開挖，先進(jìn)行真空預(yù)壓地基處理，然后進(jìn)行基坑開挖，開挖深度為4米，開挖采用放坡開挖。所述真空預(yù)壓地基處理方法為傳統(tǒng)真空預(yù)壓地基處理方法、真空密實(shí)法或超壓真空密實(shí)法中任一種。排水板的插入深度比基坑開挖深度多3米以上，地基處理范圍為基坑開挖范圍外延寬度2米及以上，地基土頂部到排水板底部土的含水率均降低到50%以內(nèi)后進(jìn)行基坑開挖。所用排水板濾膜可采用傳統(tǒng)長纖熱軋無紡布,排水板濾膜的濾徑在40 μ m-55 μ m,塑料排水板搭接在濾水管周圍并進(jìn)行綁扎固定，通過真空泵與濾水管接通進(jìn)行抽真空。所述排水板也可采用防淤堵塑料排水板，排水板濾布孔徑為40 μ m-320 μ m,根據(jù)不同土性調(diào)節(jié)孔徑大小，此實(shí)例地基土強(qiáng)度低、含水率高、壓縮性大，土顆粒較小，排水板濾布孔徑選60 μ m ;排水板呈六邊形布置，排水板的間距為O. 8-1. 5米，同時在每個正六邊形中心放置一透水增壓管，各塑料排水板的頂端與真空管的連接采用手形或其它方式進(jìn)行密閉連接；所述真空管為無孔管。
地基處理結(jié)束后進(jìn)行基坑放坡開挖，采用的放坡坡率介于I : 1.5與I : O. 75之間，在放坡開挖時也可以同時采用坡體加筋或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層或打設(shè)土釘對坡體進(jìn)行加固。實(shí)施算例例I :以溫州沿海產(chǎn)業(yè)帶吹填軟弱土地基為例，基坑開挖深度為4m，放坡開挖坡率取I 1，地基處理深度取8m，計(jì)算簡圖見圖1，真空預(yù)壓地基處理前地基土參數(shù)取c = 2kPa，φ = 9\ Y = 14. 6kN*nT3，含水率ω = 97 %，真空預(yù)壓地基處理后強(qiáng)度取c = 14kPa，φ = \\，γ = 18kN · πΓ3,含水率 ω = 49% ；(I)抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算；
權(quán)利要求
1.一種軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于該方法的步驟為真空預(yù)壓地基處理和基坑開挖聯(lián)合使用，先進(jìn)行真空預(yù)壓地基處理，然后進(jìn)行基坑開挖。
2.如權(quán)利要求I所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于采用真空預(yù)壓對軟弱土地基進(jìn)行處理并聯(lián)合使用放坡開挖對基坑進(jìn)行開挖；對于開挖深度超過5米的多層地下室深基坑，采用鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻支護(hù)的支護(hù)形式進(jìn)行基坑開挖。
3.如權(quán)利要求I所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于所述真空預(yù)壓地基處理方法為傳統(tǒng)真空預(yù)壓地基處理方法、真空密實(shí)法或超壓真空密實(shí)法中任一種。
4.如權(quán)利要求I所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于排水板的插入深度比基坑開挖深度多3米以上，地基處理范圍為基坑開挖范圍外延寬度大于等于2米，地基土頂部到排水板底部土的含水率均降低到50%以內(nèi)方可進(jìn)行基坑開挖。
5.如權(quán)利要求4所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于所用排水板濾膜采用傳統(tǒng)長纖熱軋無紡布，排水板濾膜的濾徑在40 u m-55 u m,塑料排水板搭接在濾水管周圍并進(jìn)行綁扎固定，通過真空泵與濾水管接通進(jìn)行抽真空。
6.如權(quán)利要求4所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于所述排水板采用防淤堵塑料排水板，排水板濾布孔徑為根據(jù)不同土性調(diào)節(jié)孔徑大??；各塑料排水板的頂端與真空管的連接采用手形或其它方式進(jìn)行密閉連接；所述真空管為無孔管。
7.如權(quán)利要求4所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于在軟土地基內(nèi)水平排布塑料排水板，且塑料排水板呈六邊形布置，排水板的間距設(shè)計(jì)為0. 8-1. 5米，同時在每個正六邊形中心放置一透水增壓管，各塑料排水板的頂端與真空管的連接采用手形連接；所述真空管為無孔管。
8.如權(quán)利要求4所述的軟弱土地基基坑開挖方法，其特征在于采用的放坡坡率介于·1 : 1.5與I : 0.75之間，在放坡開挖時也可以同時采用坡體加筋或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層或打設(shè)土釘對坡體進(jìn)行加固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的軟弱土地基基坑開挖方法，本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的大面積軟弱土地基基坑開挖困難、基坑支護(hù)費(fèi)用高昂、施工工期長、后期沉降大等難題，實(shí)現(xiàn)圍海造陸后軟弱土地基的基坑開挖。本發(fā)明提出涉及的開挖方法步驟為真空預(yù)壓地基處理和基坑開挖，其特征在于采用真空預(yù)壓對軟弱土地基進(jìn)行處理并聯(lián)合使用放坡開挖對基坑進(jìn)行開挖；對于開挖深度超過5米的多層地下室深基坑，放坡開挖難以滿足要求，也可采用鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐、地下連續(xù)墻支護(hù)等支護(hù)形式進(jìn)行基坑開挖。本發(fā)明與傳統(tǒng)的灌注樁相比節(jié)約了造價，簡化了基坑開挖施工工序，節(jié)約施工工期。
文檔編號E02D17/02GK102704488SQ20121012085
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者丁光亞, 葉強(qiáng), 孫林柱, 張樂, 王軍, 蔡袁強(qiáng), 金亞偉, 陳光仔 申請人:王軍