一种沉井结合放坡的基坑开挖方法

本发明涉及基坑施工，尤其涉及一种沉井结合放坡的基坑开挖方法。

背景技术：

1、随着我国城市化建设的蓬勃发展，基坑工程已成为土木工程领域的重要分支。基坑施工方法分为放坡开挖和支挡开挖。放坡开挖一般采用一级或多级边坡，坑壁土层自稳性好、施工难度小，工程造价低、出渣方便，但基坑周边需要有足够的放坡条件，在城市建筑密集区域不适用。支挡开挖需要先施做支挡结构，如地下连续墙、排桩等，然后分层分块开挖，因此基坑变形控制要求高，一般设置内支撑体系，且支挡结构必须有一定的嵌固深度，工程造价较高，出渣慢、施工效率低。

2、由于沉井结构整体刚度大，施工时对临近建筑物影响较小，工程造价较高，当基坑深度较大时，存在下沉困难、易发生倾斜的缺点，施工难度较高，适用范围窄。目前，城市基坑施工常采用支挡开挖，围护结构设计很难兼顾工程安全和经济性，施工中常发生工程事故，施工风险高。

技术实现思路

1、本发明目的就是为了解决现有基坑施工难度大、风险高、造价贵和效率慢的问题，提供了一种沉井结合放坡的基坑开挖方法，可以增强基坑施工的安全性，提高工作效率，降低工程造价，减小施工风险。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种沉井结合放坡的基坑开挖方法，具体步骤如下，包括：

4、（1）预制沉井：首先预制钢筋混凝土矩形沉井结构，然后在基坑周边放置沉井，开挖沉井刃脚处及基坑内侧土层进行沉井下沉；

5、（2）沉井下沉：当沉井顶部下沉深度距离地表0.5m时，开始在基坑周边放坡开挖，并采用长臂挖机开挖沉井内侧土层进行下沉；

6、（3）放坡开挖：当沉井下沉至基坑底部标高时，以沉井顶部为坡脚进行放坡开挖，放坡的高度为2.5m~3.0m，放坡的角度为30°~45°，并进行喷锚支护；

7、（4）稳定土层：在沉井内侧与基坑土体之间设置木质横撑，竖向间距1.0m，稳定中间未开挖基坑土体；

8、（5）拆除横撑：开挖基坑内部土层，并逐步拆除木质横撑，直至开挖到基坑底部标高；

9、（6）封底浇筑：坑内土层开挖完成后，基坑底部浇筑30cm封底混凝土，完成后基坑围护结构。

10、进一步地，所述步骤（1）中，沉井的厚度设为30~50cm，沉井的高度由基坑的深度h1减去放坡的高度h2，h2选取2.5m~3.0m，沉井的宽度等于基坑的宽度，沉井的长度等于基坑的长度。

11、进一步地，所述步骤（1）和（2）中，沉井下沉中监控沉井下沉姿态，防止倾斜，长臂挖机在沉井内侧开挖沟槽的槽宽为1.0m，每次开挖深度不超过0.5m，当开挖累积深度为2m时，详细检查坑壁土层稳定性、地下水状况和沉井壁垂直度，无异常数据时则继续下一循环的开挖下沉。

12、进一步地，所述步骤（5）中，开挖时选择自上向下、分层分块开挖土层，并利用顶部放坡开挖的边坡进行车辆运输出渣。

13、与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：

14、（1）本发明将沉井法和放坡开挖有机结合，充分发挥两者的优点，适用于城市基坑工程、顶管法或盾构法的矩形工作井的施工，适用范围广；

15、（2）本发明的沉井结构刚度大、止水效果好，与传统支挡开挖工法相比，取消了中间横撑，支护结构的嵌固深度更小，更加省时省力，基坑开挖效率更高；

16、（3）本发明的沉井顶部至地表采用放坡开挖方式，不仅减少了沉井的深度，节省了工程造价，同时放坡有利于大型施工车辆进入基坑，进一步提高开挖和出渣效率；

17、（4）本发明的基坑底部浇筑封底混凝土，止水效果好，有利于基坑稳定，安全性能高，且沉井结构刚度大，可作为主体结构的一部分，做到两墙合一，节省工程造价。

技术特征：

1.一种沉井结合放坡的基坑开挖方法，具体步骤如下，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的沉井结合放坡的基坑开挖方法，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的沉井结合放坡的基坑开挖方法，其特征在于：

4.根据权利要求1或2所述的沉井结合放坡的基坑开挖方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种沉井结合放坡的基坑开挖方法，包括先预制钢筋混凝土矩形沉井结构，然后在基坑（1）周边放置沉井（2），开挖沉井刃脚（2a）处及基坑内侧土层进行沉井下沉；当沉井（2）的顶部下沉深度距离地表0.5m时，开始在基坑（1）周边放坡开挖，并采用长臂挖机开挖沉井内侧土层进行下沉；当沉井（2）下沉至基坑（1）底部标高时，以沉井（2）顶部为坡脚进行放坡开挖，并进行喷锚支护，在沉井内侧与基坑土体之间设置木质横撑（5）；然后开挖基坑内部土层（3），并逐步拆除木质横撑直至开挖到基坑底部标高；坑内土层开挖完成后，施做坑底封底混凝土（6），完成后基坑围护结构。本发明的优点是安全高效，工程造价低，施工风险小。

技术研发人员：汪精河,陈涛,尹慧圆,杨勋,张伟杰,王宗仁,徐万宇,张博源
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8