[發(fā)明專利]一種大面積基坑環(huán)島法變形控制設(shè)計(jì)施工方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310467325.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN103541364A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁志榮;魏祥;李偉;趙軍;陳潁;王建君;李成巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申元巖土工程有限公司
• 主分類號(hào): E02D17/02
• 分類號(hào): E02D17/02;E02D17/04
• 代理公司: 上海欣創(chuàng)專利商標(biāo)事務(wù)所 31217
• 代理人: 顧大平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域中基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)施工方法，尤其涉及超大面積的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)施工方法。?

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背景技術(shù)

ZL03141810.4?號(hào)中國發(fā)明專利，公開了一種控制基坑變形化整為零方法，在基坑中設(shè)置封堵墻的方式，將整個(gè)長大基坑化整為零，即將長大基坑化為小基坑，并且各小基坑施工時(shí)間相互錯(cuò)開，采取跳隔施工方法，也就是分若干個(gè)階段施工。該方法的進(jìn)一步描述：1）根據(jù)整個(gè)基坑的具體尺寸，將整個(gè)基坑劃分為N個(gè)小基坑，各小基坑間隔施工，即相鄰的小基坑施工時(shí)間錯(cuò)開；2）小基坑的空間尺寸的確定，長寬比控制在1-3：1，小基坑的數(shù)量N則主要根據(jù)這一原則確定，并考慮整個(gè)基坑的形狀；3）分別在基坑內(nèi)垂直基坑縱軸設(shè)置N-1道封堵墻，封堵墻厚度與深度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)相同或者略小；4）封堵墻的施工采用連續(xù)墻施工工藝或者采用加筋水泥土地下連續(xù)墻工法。?

該方法主要適用于市政工程中較為常見的長條形的基坑，即沿基坑縱軸設(shè)置N-1道封堵墻將長條形基坑分為N個(gè)小基坑后分塊跳挖，變形控制較整個(gè)基坑同時(shí)開挖有利，但設(shè)置N-1道封堵墻經(jīng)濟(jì)性較差，圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工期及后期開挖工期均相對(duì)延長，更重要的是對(duì)于民用建筑工程中長度及寬度均較大的超大面積基坑并不適用。?

?????隨著城市地下空間大規(guī)模的開發(fā)利用，單體基坑的規(guī)模越來越大，基坑工程設(shè)計(jì)、施工不僅需要考慮基坑工程自身的安全還需考慮對(duì)周邊建筑、管線等環(huán)境的保護(hù)。隨著基坑工程往深、大方向不斷的突破，在基坑工程設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)積累了一些重要的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，即在一定的地質(zhì)條件下，基坑工程的面積、深度直接決定了對(duì)周邊環(huán)境的影響范圍及程度。根據(jù)目前軟土地區(qū)大面積基坑工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)基坑開挖深度超過10m時(shí)，單次開挖的面積不宜過大，一方面基坑面積較大時(shí)，坑中的土體由于上部土體開挖卸載引起的回彈量明顯增大，帶動(dòng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系上浮明顯，對(duì)圍護(hù)體系安全不利，同時(shí)引起坑外地面沉降且影響范圍也相對(duì)較大。另一方面基坑面積較大時(shí)，內(nèi)支撐桿件的長度較大，整體剛度削弱，對(duì)變形控制不利，同時(shí)支撐桿件過長時(shí)受混凝土的收縮及溫度應(yīng)力影響顯著，對(duì)圍護(hù)體系安全不利。因此，在目前的基坑工程實(shí)踐中一般通過控制單次基坑開挖面積來確保基坑本身及周邊環(huán)境的安全，如上海地區(qū)對(duì)周邊環(huán)境保護(hù)要求較高的深基坑工程單次開挖控制面積為3萬平方。此外，目前控制單次基坑開挖面積的方案需要設(shè)置較多的臨時(shí)分隔墻，且支撐量較大，造價(jià)相對(duì)較高，分期開挖施工工期也較長。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決軟土地區(qū)超大面積基坑工程坑底隆起控制、水平支撐受力安全控制等上述問題，提供一種“環(huán)島法”基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)施工方法。以確保基坑本身及周邊環(huán)境的安全，同時(shí)由于可不控制單次基坑開挖面積，整個(gè)項(xiàng)目的工期得到縮短并節(jié)約了部分支撐等圍護(hù)體系造價(jià)。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)施工方法，分別設(shè)置基坑的外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在兩圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)置水平支撐，先進(jìn)行兩圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的環(huán)形區(qū)域的基坑施工，再進(jìn)行內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的中心島區(qū)域的基坑施工。

具體方法步驟為：?

（1）根據(jù)基坑的深度和基坑周邊環(huán)境的保護(hù)要求，在基坑外設(shè)置外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)；

（2）在基坑內(nèi)設(shè)置內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)基坑的深度和基坑內(nèi)部場(chǎng)地的使用情況對(duì)內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形控制設(shè)計(jì)；

（3）在外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)置水平支撐；

（4）進(jìn)行外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的環(huán)形區(qū)域的基坑施工；

（5）待環(huán)形區(qū)域施工完成，對(duì)應(yīng)區(qū)域的地下室結(jié)構(gòu)完成，將外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室外墻之間回填，進(jìn)行內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的中心島區(qū)域基坑的施工。

優(yōu)選地，具體方法步驟為：?

（1）根據(jù)基坑的深度和基坑周邊環(huán)境的保護(hù)要求，在基坑外設(shè)置外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)；外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)周邊環(huán)境的變形控制要求及基坑本身的安全、穩(wěn)定要求進(jìn)行計(jì)算分析。

（2）在基坑內(nèi)設(shè)置內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)基坑的深度和內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)所圍的場(chǎng)地使用情況對(duì)內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形控制及安全、穩(wěn)定計(jì)算分析；考慮內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)所圍場(chǎng)地一般作為臨時(shí)施工場(chǎng)地，保護(hù)要求相對(duì)較低，內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)可較外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)降低安全等級(jí)及環(huán)境保護(hù)等級(jí)，使內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)在安全的基礎(chǔ)上具有經(jīng)濟(jì)性；內(nèi)圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外圈圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的距離應(yīng)考慮支撐長度、周邊環(huán)形區(qū)域基坑開挖面積控制、中心區(qū)域基坑。?