寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法
【專利摘要】一種寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，步驟一、在大基坑降水完成且大基坑開挖完成以后，用白灰在大基坑的坑底撒出電梯基坑的開挖邊線；步驟二、根據(jù)開挖邊線開挖出電梯基坑；步驟三、在開挖邊線的外側(cè)開挖出明溝，在電梯基坑的坑底開挖出一至兩個降水井，開挖出連通明溝與降水井用的導(dǎo)流槽；步驟四、進行二次降水；步驟五、在明溝的外側(cè)搭設(shè)暖棚支架，在暖棚支架上鋪設(shè)彩布條或帆布；步驟六、在電梯基坑的坑底安放熱源；步驟七、在電梯基坑中澆筑混凝土墊層。本工法確保了紅泥巖電梯基坑開挖及后續(xù)混凝土工程在干燥無水和正溫的條件下順利施工，具有構(gòu)造簡單、投入少、可降低工程造價、可提高施工工期的優(yōu)點。
【專利說明】寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電梯基坑的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紅泥巖，學(xué)名強風(fēng)化砂巖，為半成巖，桔紅色，礦物成份以石英、長石等為主，泥質(zhì)膠結(jié)，巖體呈巨厚層狀結(jié)構(gòu)，巖石呈碎屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，微裂隙及風(fēng)化裂隙較發(fā)育，遇水易軟化，承載力降低，是中國西北地區(qū)常見到的一種地質(zhì)情況。
[0003]紅泥巖電梯基坑的開挖必須在干燥無水的環(huán)境下進行，但在蘭州地區(qū)，由于冬季天氣寒冷，同時又位于黃河之濱，地下水位較高，所以進行電梯基坑開挖和混凝土施工的難度相當(dāng)大。
[0004]在上述地質(zhì)條件下，電梯基坑的傳統(tǒng)施工工藝有以下幾種:1、在斜坡形式的側(cè)壁上直接懸掛IOmmX IOmm鋼板網(wǎng)，噴射ClO細(xì)石混凝土，這種方法由于無止水和保溫措施，所以紅泥巖容易遇水軟化，同時混凝土容易脫落，一般無法成型；2、在斜坡形式的側(cè)壁上鋪設(shè)彩條布，然后懸掛IOmmX IOmm鋼板網(wǎng)，噴射ClO細(xì)石混凝土,這種方法由于彩條布表面光滑，且無止水和保溫措施，所以混凝土容易脫落，一般無法成型；3、用紅磚砌筑階梯型斜坡，這種方法可以將地下水隔離在砌體和土層之間，但這種方法一是砌體投入量大，二是止水效果差，砌體容易因受水浸泡而導(dǎo)致強度下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，要解決傳統(tǒng)的開挖工法效果不佳的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于施工步驟如下:步驟一、在大基坑降水完成且大基坑開挖完成以后，根據(jù)放樣圖、用白灰在大基坑的坑底撒出電梯基坑的開挖邊線；步驟二、根據(jù)開挖邊線開挖出電梯基坑；步驟三、在開挖邊線的外側(cè)開挖出明溝，在明溝內(nèi)鋪設(shè)塑料薄膜，在塑料薄膜上填放卵石濾水層，在電梯基坑的坑底開挖出一至兩個降水井，開挖出連通明溝與降水井用的導(dǎo)流槽，使明溝中的水通過導(dǎo)流槽自流入降水井中；步驟四、進行二次降水，即利用污水泵將降水井中的水抽走；步驟五、在明溝的外側(cè)搭設(shè)暖棚支架，在暖棚支架上鋪設(shè)彩布條或帆布，暖棚支架、彩布條或帆布圍成了暖棚，暖棚上預(yù)留有通氣孔；步驟六、在電梯基坑的坑底安放熱源，通過熱源加熱暖棚內(nèi)部，使暖棚內(nèi)部的溫度不低于5°C ;步驟七、在電梯基坑中燒筑混凝土墊層。
[0007]所述步驟二中，開挖電梯基坑的具體過程可以是，先使用機械開挖，開挖到距電梯基坑坑底400_?600_時為止,然后再采用人工開挖。
[0008]所述步驟三中，可在開挖邊線外側(cè)500mm?IOOOmm處開挖明溝。
[0009]所述步驟三中，明溝的寬度可為250mm?350mm,明溝的深度可為350mm?450mm,明溝向?qū)Я鞑厶幙烧移?.5?1%。[0010]所述步驟三中，卵石濾水層可采用的是直徑IOmm?40mm的卵石。
[0011]所述步驟三中，降水井的直徑可為300mm?400mm。
[0012]所述步驟三中，降水井中設(shè)置的過濾器的長度可不小于lm，過濾器孔隙率可在30%以上。
[0013]所述步驟三中，過濾器中的濾網(wǎng)可采用金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，濾網(wǎng)上的網(wǎng)孔數(shù)可為30?80目，濾網(wǎng)與降水井中的壁管之間墊筋，高度不小于6mm。
[0014]所述步驟三中，導(dǎo)流槽的寬度可為150mm?250mm,導(dǎo)流槽的深度可為150mm?250mmo
[0015]所述步驟五中，可在明溝外側(cè)IOOOmm?1500mm處搭設(shè)曖棚支架。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果:本發(fā)明是一種可在嚴(yán)寒環(huán)境和紅泥巖土質(zhì)的條件下順利開挖的施工方法，是一種采取了“二次降水法+暖棚法”相結(jié)合的方法，可以使紅泥巖土質(zhì)電梯基坑開挖及后續(xù)混凝土工程一直處在干燥無水的環(huán)境中，確保了紅泥巖土質(zhì)電梯基坑開挖順利。
[0017]本發(fā)明確保了紅泥巖電梯基坑開挖及后續(xù)混凝土工程在干燥無水和正溫的條件下順利施工，具有構(gòu)造簡單、投入少、可降低工程造價、可提高施工工期的優(yōu)點，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0018]所述“二次降水法”是指，在地下水豐富的深基坑施工中，由于開挖后因各種原因或多或少存在部分明水，僅靠井點降水會有作業(yè)面施工困難的問題，所以針對這種情況，利用水往下流的特性，采用明溝導(dǎo)流明排(“導(dǎo)”和“排”相結(jié)合)的二次降水方法，來成功的實現(xiàn)電梯基坑的排水。
[0019]所述“暖棚法”是指，在電梯基坑周圍搭起暖棚，棚內(nèi)設(shè)置熱源(如爐子等)，以保證棚內(nèi)溫度達(dá)到正溫以上，確保在有水潮濕環(huán)境下的構(gòu)件不受凍，有利于施工，暖棚法保溫的優(yōu)點是搭設(shè)方便，易于移設(shè)，且使用材料和設(shè)備比較常見，方便可靠，適用于中小型混凝土構(gòu)件的保溫，以及在負(fù)溫下施工作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。
[0021]圖1是本發(fā)明步驟一和步驟二的示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明步驟三中開挖明溝的示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明步驟三中鋪設(shè)塑料薄膜的示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明步驟三中填放卵石濾水層的示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明步驟三中開挖降水井的示意圖。
[0026]圖6是本發(fā)明步驟三中開挖導(dǎo)流槽的示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明步驟五中搭設(shè)暖棚支架的示意圖。
[0028]圖8是本發(fā)明步驟五中鋪設(shè)彩布條或帆布的示意圖。
[0029]圖9是本發(fā)明步驟六的示意圖。
[0030]圖10是本發(fā)明步驟七的示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記:1 一開挖邊線、2 —明溝、3 —塑料薄膜、4 一卵石濾水層、5 —降水井、
6 一導(dǎo)流槽、7 —暖棚支架、8 —彩布條或帆布、9 一熱源、10 —混凝土墊層。【具體實施方式】
[0032]實施例參見圖1-10所示，這種寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其施工步驟如下。
[0033]參見圖1，步驟一、在大基坑降水完成(即第一次降水)且大基坑開挖完成以后，根據(jù)放樣圖、用白灰在大基坑的坑底撒出電梯基坑的開挖邊線I (利用計算機CAD技術(shù)根據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范進行放樣)。
[0034]步驟二、根據(jù)開挖邊線I開挖出電梯基坑。本實施例中，開挖電梯基坑的具體過程是，先使用機械開挖，開挖到距電梯基坑坑底400mm?600mm時為止,然后再采用人工開挖。
[0035]步驟三、參見圖2，在開挖邊線I的外側(cè)開挖出明溝2。本實施例中，在開挖邊線I外側(cè)500mm?IOOOmm處開挖明溝2,明溝2的寬度為250mm?350mm,明溝2的深度為350mm?450mm,明溝向?qū)Я鞑厶幷移?.5?1%。
[0036]參見圖3，在明溝內(nèi)鋪設(shè)塑料薄膜3，以避免地下水浸濕明溝溝底，塑料薄膜接頭處搭接不少于200mm。
[0037]參見圖4，在塑料薄膜3上填放卵石濾水層4。本實施例中，卵石濾水層4采用的是直徑IOmm?40mm的卵石。
[0038]參見圖5，在電梯基坑的坑底開挖出一至兩個降水井5，由于為殘留水，水流量不大，坑底布置最多兩個降水井即可滿足要求。本實施例中，降水井5的直徑為300mm?400mm,降水井5中設(shè)置的過濾器的長度不小于lm，過濾器孔隙率在30%以上，過濾器中的濾網(wǎng)采用金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，濾網(wǎng)上的網(wǎng)孔數(shù)為30?80目濾網(wǎng)與降水井5中的壁管之間墊筋，高度不小于6mm。
[0039]參見圖6，開挖出連通明溝2與降水井5用的導(dǎo)流槽6(設(shè)置在電梯基坑邊坡中部)，使明溝2中的水通過導(dǎo)流槽6自流入降水井5中。本實施例中，導(dǎo)流槽6的寬度為150mm?250mm,導(dǎo)流槽6的深度為150mm?250mm。
[0040]上述步驟三可以將電梯基坑邊殘余的明水引至電梯基坑內(nèi)的降水井5中。
[0041]步驟四、進行二次降水，即利用泵將降水井5中的水抽走。
[0042]步驟五、參見圖7，在明溝2的外側(cè)IOOOmm?1500mm處搭設(shè)暖棚支架7 ;參見圖8，在暖棚支架7上鋪設(shè)彩布條或帆布8，暖棚支架7、彩布條或帆布8圍成了暖棚(在基坑外部形成一個封閉空間)，暖棚上預(yù)留有通氣孔。暖棚支架7采用腳手管或木桿搭設(shè)而成，高度2100mm左右,本實施例中，米用Φ48Χ3.5mm腳手管搭設(shè)。腳手管間距1500mm,步距1500mm,搭設(shè)高度2700mm，在暖棚支架外側(cè)每隔3000mm搭設(shè)一斜撐，確保暖棚支架的穩(wěn)定性。
[0043]參見圖9，步驟六、在電梯基坑的坑底安放熱源9，通過熱源9加熱暖棚內(nèi)部(爐子數(shù)量和煤炭消耗量根據(jù)室外氣溫和暖棚空間大小通過熱工計算確定)，使暖棚內(nèi)部的溫度不低于5°C，為電梯基坑創(chuàng)造一個正溫干燥的環(huán)境，確保電梯基坑中的混凝土施工順利進行。本實施例中，熱源9為無煙煤爐，無煙煤爐使用廢舊汽油桶制作。
[0044]參見圖10，步驟七、在電梯基坑中澆筑混凝土墊層。
[0045]完成上述步驟以后，就可以進行防水等其它工序了。
【權(quán)利要求】
1.一種寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于施工步驟如下: 步驟一、在大基坑降水完成且大基坑開挖完成以后，根據(jù)放樣圖、用白灰在大基坑的坑底撒出電梯基坑的開挖邊線(I); 步驟二、根據(jù)開挖邊線(I)開挖出電梯基坑； 步驟三、在開挖邊線(I)的外側(cè)開挖出明溝(2)，在明溝內(nèi)鋪設(shè)塑料薄膜(3)，在塑料薄膜(3)上填放卵石濾水層(4)，在電梯基坑的坑底開挖出一至兩個降水井(5)，開挖出連通明溝(2)與降水井(5)用的導(dǎo)流槽(6)，使明溝(2)中的水通過導(dǎo)流槽(6)自流入降水井(5)中； 步驟四、進行二次降水，即利用泵將降水井(5)中的水抽走； 步驟五、在明溝(2)的外側(cè)搭設(shè)暖棚支架(7)，在暖棚支架(7)上鋪設(shè)彩布條或帆布(8)，暖棚支架(7)、彩布條或帆布(8)圍成了暖棚，暖棚上預(yù)留有通氣孔； 步驟六、在電梯基坑的坑底安放熱源(9)，通過熱源(9)加熱暖棚內(nèi)部，使暖棚內(nèi)部的溫度不低于5°C ； 步驟七、在電梯基坑中澆筑混凝土墊層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟二中，開挖電梯基坑的具體過程是，先使用機械開挖，開挖到距電梯基坑坑底400_?600_時為止,然后再采用人工開挖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，在開挖邊線(I)外側(cè)500mm?IOOOmm處開挖明溝2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，明溝(2)的寬度為250mm?350mm，明溝(2)的深度為350mm?450mm,明溝向?qū)Я鞑厶幷移?.5?1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，卵石濾水層(4)采用的是直徑IOmm?40mm的卵石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，降水井(5)的直徑為300mm?400mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，降水井(5)中設(shè)置的過濾器的長度不小于lm，過濾器孔隙率在30%以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，過濾器中的濾網(wǎng)采用金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，濾網(wǎng)上的網(wǎng)孔數(shù)為30?80目，濾網(wǎng)與降水井(5)中的壁管之間墊筋，高度不小于6mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟三中，導(dǎo)流槽(6)的寬度為150mm?250mm，導(dǎo)流槽(6)的深度為150mm ?250mmo
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒冷地區(qū)地下水位以下紅泥巖土質(zhì)電梯基坑的開挖工法，其特征在于:所述步驟五中，在明溝(2)外側(cè)IOOOmm?1500mm處搭設(shè)暖棚支架(7)。
【文檔編號】E02D31/14GK103469799SQ201310437414
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】劉治國, 楊凱明, 安鳳杰, 方鵬, 劉云霽, 王蓉, 愈濤, 石偉 申請人:中國建筑第二工程局有限公司