[发明专利]一种基坑坑底冻结加固结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种基坑坑底冻结加固结构及其施工方法，基坑坑底冻结加固结构是在基坑坑底设置有冻结加固结构。冻结加固结构为满堂式或格栅式或裙边式或抽条式，冻结加固结构是采用垂直冻结管或水平冻结管进行冻结而成，施工方法为：步骤一、施工准备；步骤二、基坑围护结构施工；步骤三、钻孔施工与冻结系统安装；步骤四、积极冻结形成坑底冻结加固结构；步骤五、拔除冻结管；步骤六、基坑开挖到底，底板浇筑。有益效果：具有施工实用性强、施工质量控制方便、加固效果特别是止水效果好且安全可靠等突出优点，具有较大的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及一种冻结加固结构及其施工方法，特别涉及一种基坑坑底冻结加固结构及其施工方法。

背景技术

目前，我国城市建设中基坑规模越来越大，土方开挖越来越深，对基坑稳定和周围环境安全的影响也越来越大，尤其在软土地区的基坑工程中，由于软土的内摩擦角和粘聚力等力学指标很低，软土多呈软塑或半流塑状态，若基坑设计不当，易造成围护结构侧向位移过大、周围地面沉降及坑底隆起，进而影响基坑的稳定及其邻近设施的安全和正常使用。在软土地区一些较复杂的地下工程中，仅采用围护结构和支撑的措施往往难以保证开挖时的稳定和变形控制，因此基坑坑底土体加固也越来越重要。大量工程实践及理论分析证明，对基坑坑底土体加固能很好的改善基坑坑底土体的物理力学性质，起到减小围护结构的侧向位移、地面沉降及坑底隆起的作用，提高基坑稳定性。

基坑坑底土体加固一般采用水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、注浆、降水等方法，一般是在软土中掺入一定量的固化剂或使土体固结，以提高坑底土体的力学性能。其中搅拌桩、高压旋喷桩两种加固方法均是将原状土作为加固原材料与固化剂(一般为水泥或生石灰)通过特定的工艺使其混合发生化学反应，生成水化物和坚固的土团颗粒，再经过凝硬和碳酸化作用，使加固的土体具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩体。不论石灰土或水泥土，它们的加固效果或强度增长都存早期在短时期内增长较快和后期继续缓慢发展的特点。这一方面是因为固化剂本身所具有的特点，另一方面则因为它的掺入比一般都较小，而各种反应都是在具有一定活性的介质(土)包围中进行，反应又较复杂。它们不同于混凝土的凝结硬化机理，后者主要是水泥在比表面积小而活性弱的介质(粗粒材料)中进行水解和水化，其凝结速度快。因此，采用上述常规方式对基坑坑底土体进行加固都存在着加固效果与质量很难保证，加固后土体强度分布不均匀等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的常规方式对基坑坑底土体进行加固普遍存在的加固效果与质量很难保证，加固后土体强度分布不均匀的问题而提供的一种基坑坑底冻结加固结构及其施工方法。

本发明提供的基坑坑底冻结加固结构是在基坑坑底设置有冻结加固结构。

冻结加固结构为满堂式或格栅式或裙边式或抽条式，冻结加固结构是采用垂直冻结管或水平冻结管进行冻结而成，采用水平冻结管进行冻结时，水平冻结管为U字型，垂直冻结管或水平冻结管的直径为108-127mm，垂直冻结管或水平冻结管的管间距为800mm、排间距为800mm，垂直冻结管或水平冻结管的材质为无缝低碳钢管或PVC管或PPR管或ABS管或PE管，垂直冻结管或水平冻结管的截面为圆形或工字形或X形或T形或Y形。

本发明提供的基坑坑底冻结加固结构的施工方法，其方法如下所述：

步骤一、施工准备；

步骤二、基坑围护结构施工；

步骤三、钻孔施工与冻结系统安装；

步骤四、积极冻结形成坑底冻结加固结构；

步骤五、拔除冻结管；

步骤六、基坑开挖到底，底板浇筑。

步骤一中的施工准备工作如下所述：

第一种情况、当采用低温盐水作为冷媒介质时施工准备工作如下：

一、冻结设计：