基坑的开挖方法与流程

本发明涉及工程施工技术领域，具体地，涉及一种地铁车站的基坑的开挖方法。

背景技术：

近年来地铁施工建设在各个城市纷纷展开，在建造地铁车站时，需要开挖基坑，目前常见的基坑开挖方式有放坡开挖、暗挖工艺、明挖工艺等，采用放坡开挖工艺进行地铁车站的基坑开挖过程中会出现放坡不到位、支护不到位、降水不好等问题，因上述这些问题极易造成后期建成的地铁车站内发生滑坡、坍塌、涌水等事故，处理这些事故不但难度大而且成本十分高昂，且造成社会的负面影响很大，因此要想彻底解决地铁车站内在施工完成后发生上述事故，避免损失，在地铁车站的基坑开挖之前就必须做好相应的防护措施以避免上述事故的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是针对在开挖地铁车站的基坑时，因基坑支护不到位等问题造成建成后的地铁车站内发生滑坡、坍塌等事故，提供一种地铁车站的基坑的开挖方法，以避免上述事故的发生。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种地铁车站的基坑的开挖方法，所述开挖方法包括以下步骤：s1)在施工区域内标定出所述基坑的开挖区域，并沿所述开挖区域的边界线走向按照第一给定间距施作多个钻孔灌注桩；s2)在所述开挖区域内进行降水施工以对所述开挖区域的土层进行降水处理；s3)沿着所述开挖区域的边界线的走向施作首尾相接的一圈冠梁，使所述多个钻孔灌注桩与所述冠梁连为一体；s4)在所述冠梁的两扇相向设置的内侧墙之间按照第二给定间距施做多个平行设置的混凝土支撑体，每一所述混凝土支撑体的两端均与所述两扇内侧墙的墙面接触；s5)贴合所述冠梁的外侧墙的墙面施做一圈挡墙；s6)挖掘所述开挖区域内的土体，直到基坑形成。

具体地，步骤s3)中，沿着所述开挖区域的边界线的走向施作首尾相接的一圈冠梁，使所述多个钻孔灌注桩与所述冠梁连为一体，包括：在所述施工区域内沿着所述开挖区域的边界线挖掘出一圈首尾相连的具有第一给定深度的槽状的冠梁基坑，并使每一所述钻孔灌注桩位于所述冠梁基坑内且每一所述钻孔灌注桩部分裸露；清除每一所述钻孔灌注桩裸露部分的砂浆，以使每一所述钻孔灌注桩裸露部分的钢筋露出；在所述冠梁基坑内施做一圈冠梁骨架，并将每一所述钻孔灌注桩裸露部分的钢筋与所述冠梁骨架连接；向所述冠梁骨架施做冠梁模板以包覆所述冠梁骨架，形成冠梁浇筑腔；向所述冠梁浇筑腔内浇筑混凝土，待所述冠梁浇筑腔内的混凝土凝固后拆除所述冠梁模板。

具体地，步骤s4)中，施做多个平行设置的混凝土支撑体，包括：在所述开挖区域内按照第三给定间距放样出多个所述混凝土支撑体的施做位置；在每一所述施做位置处按照所述混凝土支撑体的轮廓形状挖掘出具有第二给定深度的支撑廓形坑；向所述支撑廓形坑内置放廓形钢筋骨架；向所述廓形钢筋骨架施做廓形模板以包覆所述廓形钢筋骨架，形成支撑浇筑腔；向所述支撑浇筑腔内浇筑混凝土，待混凝土凝固后拆除所述廓形模板。

具体地，步骤s6)中，挖掘所述开挖区域内的土体，直到基坑形成，包括：沿水平指定方向在所述开挖区域内标定多条平行设置的分界线，每两条相邻的分界线之间的区域为施工区块，沿垂直水平方向将所述开挖区域划分成多个施工层；对每一所述施工区块进行分层挖掘，其中，在挖掘所述开挖区域内的土体时，多个所述施工区块的挖掘面均处于不同的施工层，使得多个所述施工区块的挖掘面呈阶梯状排列，持续挖掘每一所述施工区块，直到每一所述施工区块的挖掘深度到达指定深度

具体地，所述开挖方法还包括：在完成每一所述施工区块的施工层的土体挖掘后，在形成的所述基坑挖掘段的侧墙墙面上施做喷砼支护。

具体地，所述喷砼支护包括以下步骤：向开挖形成的所述基坑挖掘段的侧墙墙面上施做多个钢筋头，以使每一所述钢筋头锚入对应的所述钻孔灌注桩内；在所述基坑挖掘段的侧墙墙面上铺设钢筋网，并将所述钢筋网与对应的所述钢筋头连接；向铺设有所述钢筋网的基坑挖掘段的侧墙墙面上喷射混凝土。

具体地，所述开挖方法还包括：在完成所述基坑挖掘段的喷砼支护后，在所述基坑挖掘段的两个侧墙墙面之间架设多榀支撑横梁，多榀所述支撑横梁互相平行设置，每一榀所述支撑横梁的两端与所述基坑挖掘段的两个侧墙墙面抵接。

具体地，所述支撑横梁由工字钢制成。

本发明提供一种基坑的开挖方法，在挖掘所述基坑前在施工区域内标出所述基坑的开挖区域，并在开挖区域的边界线上按照第一给定间距施做多个钻孔灌注桩，施做的多个钻孔灌注桩包围开挖区域并将开挖区域内的土体与开挖区域外的土体分隔开来，起到抵抗开挖区域外侧土体压力、防止土体位移的作用，之后在开挖区域内进行降水施工以确保后续施工能够在干燥的施工环境中得以安全进行，降水施工完成后，沿着开挖区域的边界线施做一圈冠梁，并将冠梁与每一个钻孔灌注桩连接成一体，在冠梁圈起的开挖区域内，在冠梁的两扇相向设置的内侧墙之间施做多个按照第二给定间距平行设置的混凝土支撑体，多个混凝土支撑体支撑在冠梁的两扇相向设置的内侧墙之间，强化了冠梁抵抗开挖区域外土体压力的能力，确保开挖区域的土体被挖出后，冠梁的侧墙能够承受主来自开挖区域外侧土体施加的压力，为了确保基坑在施工完成后整体支护结构的强度，贴合冠梁外侧墙墙面施做一圈挡墙，至此，完成基坑开挖前对基坑的支护，之后挖掘出开挖区域内的土体。本发明提供的基坑的开挖方法，在基坑开挖前对基坑进行支护，强化了基坑的整体支护结构，解决了基坑支护不到位的问题，避免了建成后的地铁车站发生滑坡、坍塌等事故，同时给基坑开挖提供了安全的施工环境，保证了基坑开挖顺利完成。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施方式提供的基坑的开挖方法的流程图；

图2是本发明实施方式提供的基坑的开挖方法的基坑支护的结构示意图。

附图标记说明

1钻孔灌注桩2冠梁

3混凝土支撑体4挡墙

5斜支撑梁

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施方式提供一种基坑的开挖方法，图1为基坑的开挖方法的流程图，如图1所示，所述开挖方法包括以下步骤：s1)在施工区域内标定出所述基坑的开挖区域，并沿所述开挖区域的边界线走向按照第一给定间距施作多个钻孔灌注桩1；s2)在所述开挖区域内进行降水施工以对所述开挖区域的土层进行降水处理；s3)沿着所述开挖区域的边界线的走向施作首尾相接的一圈冠梁2，使所述多个钻孔灌注桩1与所述冠梁2连为一体；s4)在所述冠梁2的两扇相向设置的内侧墙之间按照第二给定间距施做多个平行设置的混凝土支撑体3，每一所述混凝土支撑体3的两端均与所述两扇内侧墙的墙面接触；s5)贴合所述冠梁2的外侧墙的墙面施做一圈挡墙4；s6)挖掘所述开挖区域内的土体，直到基坑形成。

本发明提供的基坑的开挖方法，为了解决因基坑支护不到位造成建成后的地铁车站内发生滑坡、坍塌等事故，在基坑开挖前对基坑进行提前支护，具体地，在施工区域内标定出基坑的具体的开挖区域，并在开挖区域的边界线上按照第一间距施做多个钻孔灌注桩1，如图2所示，多个钻孔灌注桩1将开挖区域内的土体与开挖区域外的土体分隔开并在开挖区域的边界线上抵抗开挖区域外侧土体的压力，防止开挖区域的土体挖出后开挖区域外侧土体位移或涌入到已经开挖的基坑内，为了强化钻孔灌注桩1抵抗开挖区域外的土体压力的能力，在开挖区域的边界线上施做一圈冠梁2，多个钻孔灌注桩1通过冠梁2连接成一体，使得基坑开挖前期的支护结构更加稳定，为了进一步加强基坑前期的支护，在冠梁2的两个相向设置的内侧墙之间平行设置多个混凝土支撑体3以加强支护，之后贴合冠梁2的外侧墙施做一圈挡墙4进一步支护，在挡墙施4工完成后，基坑开挖的前期支护完成，挖掘出开挖区域内的土体，直到基坑形成，采用本发明提供的基坑的开挖方法，在基坑开挖前对基坑进行了提前支护，强化了基坑的整体支护结构，解决了基坑支护不到位的问题，避免了建成后的地铁车站发生滑坡、坍塌等事故。

在一个实施例中，在施做冠梁2时，具体地，步骤s3)中，沿着所述开挖区域的边界线的走向施作首尾相接的一圈冠梁2，使所述多个钻孔灌注桩1与所述冠梁2连为一体，包括：在所述施工区域内沿着所述开挖区域的边界线挖掘出一圈首尾相连的具有第一给定深度的槽状的冠梁基坑，并使每一所述钻孔灌注桩1位于所述冠梁基坑内且每一所述钻孔灌注桩1部分裸露；清除每一所述钻孔灌注桩1裸露部分的砂浆，以使每一所述钻孔灌注桩1裸露部分的钢筋露出；在所述冠梁基坑内施做一圈冠梁骨架，并将每一所述钻孔灌注桩1裸露部分的钢筋与所述冠梁骨架连接；向所述冠梁骨架施做冠梁模板以包覆所述冠梁骨架，形成冠梁浇筑腔；向所述冠梁浇筑腔内浇筑混凝土，待所述冠梁浇筑腔内的混凝土凝固后拆除所述冠梁模板。在冠梁基坑开挖到第一给定深度后，钻孔灌注桩1的部分桩体会裸露出，用风镐凿除钻孔灌注桩1裸露部分上预留的超灌部分的混凝土，清理钻孔灌注桩1桩顶残渣、浮土和积水，凿毛裸露部分的桩体，用钢刷将裸露部分的钢筋上的砂浆除去，将冠梁骨架与钻孔灌注桩1裸露部分的钢筋连接起来，具体地，冠梁骨架可通过在现场绑扎钢筋制成，完成冠梁骨架与钻孔灌注桩1裸露部分的钢筋的连接后，安装冠梁模板，安装的冠梁模板包覆冠梁骨架和钻孔灌注桩1的裸露部分，冠梁模板安装完成后，检查轴线、高程是否符合设计要求，确保冠梁模板在后续的浇筑混凝土的过程中不变形、不移位，向冠梁浇筑腔内浇筑混凝土时，采用振捣器在冠梁浇筑腔内振捣，保证混凝土振捣密实，在混凝土凝固过程中，及时洒水养护，待混凝土凝固后拆除冠梁模板。

在一个实施例中，为了施做混凝土支撑体3，如图2所示，具体地，步骤s4)中，施做多个平行设置的混凝土支撑体3，包括：在所述开挖区域内按照第三给定间距放样出多个所述混凝土支撑体3的施做位置；在每一所述施做位置处按照所述混凝土支撑体3的轮廓形状挖掘出具有第二给定深度的支撑廓形坑；向所述支撑廓形坑内置放廓形钢筋骨架；向所述廓形钢筋骨架施做廓形模板以包覆所述廓形钢筋骨架，形成支撑浇筑腔；向所述支撑浇筑腔内浇筑混凝土，待混凝土凝固后拆除所述廓形模板。在施做混凝土支撑体3的过程中，第二给定深度开挖到混凝土支撑体3的设计标高下5cm以确保混凝土支撑体3对冠梁2的两个内侧墙的支撑强度。

具体地，步骤s6)中，挖掘所述开挖区域内的土体，直到基坑形成，包括：沿水平指定方向在所述开挖区域内标定多条平行设置的分界线，每两条相邻的分界线之间的区域为施工区块，沿垂直水平方向将所述开挖区域划分成多个施工层；对每一所述施工区块进行分层挖掘，其中，在挖掘所述开挖区域内的土体时，多个所述施工区块的挖掘面均处于不同的施工层，使得多个所述施工区块的挖掘面呈阶梯状排列，持续挖掘每一所述施工区块，直到每一所述施工区块的挖掘深度到达指定深度。

在一个实施例中，待挡墙4施工完成后，基坑的前期支护完成，在前期支护的结构强度达到设计强度、地下水位及承压水头保持在基坑的设计深度下1m后方可进行基坑开挖，将开挖区域内沿指定水平方向通过分界线划分成多个施工区块，沿垂直水平方向划分成多个施工层，每一个施工区块采用逐层开挖，开挖过程中多个所述施工区块的挖掘面均处于不同的施工层，设计使开挖中相邻的两个施工层之间的纵向放坡度为1:5，放坡深度为安装在挖掘出的基坑的侧墙之间的支撑横梁的安装深度向下0.8m，具体的施工中，根据开挖出的基坑内的土体地层条件及时调整基坑的纵向放坡度和放坡深度，保证土体稳定，在基坑的横断面方向，由基坑的中部向基坑两侧墙方向开挖，在开挖距钻孔灌注桩1的距离为0.5m处改由人工开挖，避免对钻孔灌注桩1的桩身造成破坏，每一个施工区块在垂直水平方向的挖掘深度距离设计的基坑挖掘深度至0.3m时采用人工开挖、修平，防止基坑坑底出现超挖，保证基坑坑底土层不被扰动。

在基坑开挖过程中，为了及时支护已挖掘的基坑的侧墙，具体地，所述开挖方法还包括：在完成每一所述施工区块的施工层的土体挖掘后，在形成的所述基坑挖掘段的侧墙墙面上施做喷砼支护。

在一种实施方式中，具体地，所述喷砼支护包括以下步骤：向开挖形成的所述基坑挖掘段的侧墙墙面上施做多个钢筋头，以使每一所述钢筋头锚入对应的所述钻孔灌注桩1内；在所述基坑挖掘段的侧墙墙面上铺设钢筋网，并将所述钢筋网与对应的所述钢筋头连接；向铺设有所述钢筋网的基坑挖掘段的侧墙墙面上喷射混凝土。

基坑开时，随着挖掘深度的不断加深，为了支护基坑，具体地，所述开挖方法还包括：在完成所述基坑挖掘段的喷砼支护后，在所述基坑挖掘段的两个侧墙墙面之间架设多榀支撑横梁，多榀所述支撑横梁互相平行设置，每一榀所述支撑横梁的两端与所述基坑挖掘段的两个侧墙墙面抵接。

在一个实施例中，挖掘出的基坑在垂直水平方向的第一道支撑由混凝土支撑体构成，随着基坑挖掘深度的加深，每挖出一个给定的挖掘深度，由上而下在挖掘出的基坑的两个设置有混凝土支撑体侧墙墙面之间设置支撑横梁抵接在两个侧墙墙面之间，支撑横梁可选由工字钢制成，在实际施工中，根据基坑的挖掘深度在垂直水平方向设置多层支撑横梁以强化基坑的整体支护体系，在基坑相邻的两个侧墙之间由上而下设置多层斜支撑梁5以支护基坑。

本发明提供一种基坑的开挖方法，在挖掘所述基坑前在施工区域内标出所述基坑的开挖区域，并在开挖区域的边界线上按照第一给定间距施做多个钻孔灌注桩1，施做的多个钻孔灌注桩1包围开挖区域并将开挖区域内的土体与开挖区域外的土体分隔开来，起到抵抗开挖区域外侧土体压力、防止土体位移的作用，之后在开挖区域内进行降水施工以确保后续施工能够在干燥的施工环境中得以安全进行，降水施工完成后，沿着开挖区域的边界线施做一圈冠梁2，并将冠梁2与每一个钻孔灌注桩1连接成一体，在冠梁2圈起的开挖区域内，在冠梁2的两扇相向设置的内侧墙之间施做多个按照第二给定间距平行设置的混凝土支撑体3，多个混凝土支撑体3支撑在冠梁2的两扇相向设置的内侧墙之间，强化了冠梁2抵抗开挖区域外土体压力的能力，确保开挖区域的土体被挖出后，冠梁2的侧墙能够承受主来自开挖区域外侧土体施加的压力，为了确保基坑在施工完成后整体支护结构的强度，贴合冠梁2外侧墙墙面施做一圈挡墙4，至此，完成基坑开挖前对基坑的支护，之后挖掘出开挖区域内的土体。本发明提供的基坑的开挖方法，在基坑开挖前对基坑进行支护，强化了基坑的整体支护结构，解决了基坑支护不到位的问题，避免了建成后的地铁车站发生滑坡、坍塌等事故，同时给基坑开挖提供了安全的施工环境，保证了基坑开挖顺利完成。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。