[发明专利]大型基坑不排水开挖组合式冻结加固方法

说明书

本发明公开了一种大型基坑不排水开挖组合式冻结加固方法，属于基坑施工技术领域，包括以下步骤：临时竖井及地下连续墙施工‑冻结管施工并检测‑水平封底冻结壁冻结‑基坑开挖及结构浇注‑停止冻结、拆除剩余临时竖井并完成基坑底板浇注。本发明通过施工临时竖井为冻结施工构建作业空间，采用冻结法对基坑封底，人为构造底部的隔水地层，实现基坑的不排水开挖。本发明解决透水地层中进行基坑施工时底部无法有效隔水的问题，利用传统水泥系地下连续墙与人工冻结法相结合的基坑加固方法，大幅度压缩了基坑加固的造价与工期，提升了工程的安全性。本发明适用于复杂透水地层基坑的不排水开挖，可有效降低基坑施工对周围环境的影响并减少水资源的浪费。

技术领域

本发明属于基坑施工技术领域，尤其涉及一种大型基坑不排水开挖组合式冻结加固方法。

背景技术

目前，各类基坑工程大多采用地下连续墙配合地层降水方式进行施工，但在北方地区普遍存在水资源紧张的问题，对地下水抽排限制越来越严格，因此采用大范围、长时间降水施工将面临越来越大的环保与生态压力。此外在南方某些富水地层中，地下水含量足，水压大，甚至部分地层与河道沟通，普通降水施工难以实现大型基坑的开挖。因此，亟待寻求一种全方位基坑加固方法，实现基坑的不排水开挖，从而缓解基坑施工的造价、环保和生态压力。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型基坑不排水开挖组合式冻结加固方法，旨在解决上述现有技术中透水地层进行基坑施工时底部无法有效隔水的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种大型基坑不排水开挖组合式冻结加固方法，包括以下步骤：

S1：施工准备及临时竖井位置确定：根据基坑形状及地下连续墙的布置，确定临时竖井在基坑内的位置和数量，所述临时竖井的断面为矩形或圆形，所述临时竖井设置于基坑的中间位置；

S2：临时竖井及地下连续墙施工：临时竖井及四周地下连续墙同时施工，所述临时竖井的底部封底，所述地下连续墙的底部不封底；所述临时竖井的底部标高在基坑底板标高的下方；

S3：冻结管施工：微型施工机械或人工开挖临时竖井，在临时竖井的底部侧壁上钻进冻结孔，并铺设水平冻结管，所述冻结管呈发散状布置在临时竖井与地下连续墙之间；冻结管的一端与临时竖井相连，所述冻结管另一端延伸至地下连续墙内；

S4：检测冻结孔及冻结管：所述冻结孔的偏斜率不大于1%，对冻结管进行打压、测斜检测；检测合格将冻结管与冻结系统连接；

S5：水平封底冻结壁冻结：冻结系统开机冻结形成水平封底冻结壁，所述水平封底冻结壁与地下连续墙连接应密实；

S6：基坑开挖及基坑结构浇注：水平封底冻结壁完成冻结后，开始基坑开挖，在开挖过程中拆除挖深以上的临时竖井；基坑开挖至基坑底板深度，并浇注基坑结构，浇注时在与临时竖井连接范围处设置后浇带；

S7：停止冻结：基坑结构浇注完成后，拆除剩余临时竖井部分并停止冻结，浇注拆除区域的基坑底板，并与初次浇筑的基坑结构进行搭接。

优选的，所述地下连续墙为由MJS工法桩、钢板桩或钻孔灌注桩排列而成；所述临时竖井采用与地下连续墙相同的工法施工。

优选的，在步骤S2中，所述临时竖井的作业面积为10～20 m²；所述基坑的单边地下连续墙长度不小于50m；所述临时竖井的底部距离基坑底部下方2～5m。

优选的，在步骤S3冻结孔施工中，所述冻结管兼做钻杆伴随进入土体，所述冻结管嵌入地下连续墙内深度不小于0.5 m。

优选的，在步骤S5中，水平封底冻结壁的冻结温度为-8 ～-13 ℃，厚度不小于1.6m。