一种深基坑支护结构施工方法与流程

本发明涉及深基坑施工，具体涉及一种深基坑支护结构施工方法。

背景技术：

1、近年来，随着我国城镇化的快速发展，大部分地铁车站工程位于城市密集区域内，地铁深基坑施工过程如何保证基坑及周边建筑物的安全稳定是施工的重点问题之一。

2、而在破碎带富水条件下，受破碎带地层条件影响，地下水丰富，基底位于断裂带，深基坑开挖过程开挖面出现冒水情况，且周边环境复杂，地下水水位高，基底位于强透水层，周围土体的地下水会不断绕流至基坑下方，导致基坑内水位迅速上升。若持续进行大量抽水，又会导致基坑周边水位下降，容易使周边土体发生沉降变形，进而导致周边建筑物的沉降，影响居民生活及交通安全。

3、虽然现有技术中有设置止水帷幕来实现阻水的目的，但是，鉴于沿海地区的地下水极其丰富、水压高，止水帷幕外侧容易快速积聚水压，并由于复杂破碎带地形特点，地下水容易在水压作用下下渗，并从下方绕过止水帷幕而从基坑的底部渗入基坑，从而引发基坑内水位迅速上升，影响施工。

4、基于此，研究一种深基坑支护结构施工方法是必要的。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种深基坑支护结构施工方法，可以有效地解决富水破碎带地下水容易绕流过止水帷幕而导致基坑内水位迅速上涨的问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种深基坑支护结构施工方法，包括以下步骤：

4、s100：施工准备并初步降水；

5、勘测水文地质情况，对待施工区的地表层进行平整处理；在基坑的施工区域内自地表层向下开挖降水井，并通过降水井对施工区域下方进行初步降水；

6、s200：设置第一止水帷幕；

7、环绕基坑的施工区域的外侧、从地表层向下设置第一止水帷幕；

8、s300：开挖第一层基坑；

9、自基坑的施工区域的地表向下开挖形成第一层基坑，第一层基坑的深度小于第一止水帷幕的深度；

10、开挖过程中时持续通过降水井进行降水，使降水井的水位始终低于第一层基坑的底面；

11、s400：设置第二止水帷幕；

12、向下开挖以加深降水井，并通过降水井进行降水；

13、环绕第一层基坑的内侧、从第一层基坑的底部向下设置第二止水帷幕，所述第二止水帷幕与第一止水帷幕的之间保持有间隔；

14、所述第二止水帷幕的深度大于第一止水帷幕的深度；

15、s500：设置引流井；

16、从第一层基坑的底部向下竖直开挖引流井，引流井位于第一止水帷幕与第二止水帷幕之间；

17、所述引流井的深度大于第一止水帷幕的深度并小于第二止水帷幕的深度，引流井沿第一止水帷幕的连续方向间隔排布有多组；

18、在开挖好的引流井中回填透水材料，在引流井的顶部设置排水管道，使引流井中的水通过排水管道排放至外界；

19、s600：开挖第二层基坑；

20、在第二止水帷幕以内，从第一层基坑的底部向下开挖形成第二层基坑，第二层基坑的深度小于第二止水帷幕的深度；

21、开挖过程中时持续通过降水井进行降水，使降水井的水位始终低于第二层基坑的底面；

22、s700：后续开挖和止水帷幕施工；

23、重复步骤s400-s600，直至第n层基坑，完成基坑的施工，其中，第n层止水帷幕的深度大于第n-1层止水帷幕的深度，第n层基坑的引流井的深度大于第n-1层止水帷幕并小于第n层止水帷幕的深度。

24、进一步的，在步骤s300-s400之间还包括步骤s350：预先设置引流井井位；

25、根据设计图纸，预先划分并标记引流井的井位，并对井位做出防护；

26、在步骤s500中，在引流井的井位上开挖引流井。

27、进一步的，在步骤s500-s600之间还包括步骤s550：设置锚固桩；

28、在第一层基坑的底部进行下挖，使第二止水帷幕的顶部裸露，并在第一止水帷幕和第二止水帷幕之间形成环形槽；

29、在环形槽内进行混凝土浇筑，形成连续的锚固桩；

30、使用锚杆将第二止水帷幕的顶部与锚固桩固定连接；

31、所述排水管道穿过锚固桩并连通引流井和外界。

32、进一步的，所述步骤s550中，先将锚杆从内向外穿过第二止水帷幕，使锚杆的端部位于环形槽中；再在环形槽中进行浇筑，使得锚杆预埋在环形槽中。

33、进一步的，在步骤s550-s600之间还包括步骤s560：回填第一护坡；

34、以锚固桩为基础，沿着第一止水帷幕的内壁向上进行回填，以形成第一护坡；

35、进一步的，所述步骤s600中，从第一层基坑的中心逐步向外进行开挖，并在开挖完成后采用临时支护装置对第二止水帷幕的内壁进行支护。

36、进一步的，在步骤s700后还包括步骤s750：回填底部护坡；

37、以第n层基坑的底部为基础，沿着第n层止水帷幕的内壁向上进行回填，形成底部护坡。

38、进一步的，每个护坡的坡面均设置有锚钉和混凝土层，锚钉的两端分别位于混凝土层和坡面的内部。

39、进一步的，每个护坡的坡面均开设有向下延伸且互相连通的排水槽，所述底部护坡的根部开设有排水渠，所述排水槽向下连通至排水渠中，所述排水管道的出水口位于排水槽中。

40、进一步的，所述降水井分布在第n层基坑范围内并紧邻第n层止水帷幕的内壁，降水井与引流井在第n层止水帷幕的内外方向上对应分布。

41、上述技术方案的有益效果是：

42、(1)本发明将基坑的开挖分解为多层逐层开挖，在每一层开挖前先设置止水帷幕，从地表开始逐层向下设置止水帷幕，每一层止水帷幕的深度依次增加，形成了逐层的多级止水帷幕止水防护体系，在外部地下水发生绕流时需要经过多个止水帷幕，使绕流路径被有效延长和复杂化，显著减少了地下水绕流到基坑内的情况，大大减缓了因地下水绕流而导致的基坑开挖面水位上涨的问题，保持基坑内的干燥环境，确保施工过程不受地下水干扰；且逐层的多级止水帷幕止水防护体系能够分散外部地下水的水压，避免水压集中分布在一处，降低各层止水帷幕的水压负担，减少了单一层面承受的水压，增加了整体结构的稳定性。

43、(2)本发明第一止水帷幕和第二止水帷幕形成了两个物理屏障，第一止水帷幕的深度小于第二止水帷幕，在第一止水帷幕的阻挡作用下，地下水在第一止水帷幕外侧的水压较高，而在内侧的水压较低，这就形成了水压梯度，促使外界地下水向第一止水帷幕和第二止水帷幕之间的区域流动和积聚。通过在两层止水帷幕之间设置引流井，引流井中回填有透水材料，且引流井的深度大于第一止水帷幕但小于第二止水帷幕，使得其位于第一止水帷幕和第二止水帷幕之间，形成连接地下与外界的易渗透通道，由于地质层间的阻水效应，即不同地质层的渗透性差异导致地下水在流动时受到阻碍，容易在渗透性较低的地层之上积聚，使得地下水更加倾向于聚集在引流井中而非继续向下渗透，随着地下水压力在两层止水帷幕之间积聚，水会逐渐顺着通过引流井进行攀升，直至从顶部的排水管道排出，达到自动实时进行泄压的效果，避免了过高的水压积聚对基坑结构稳定性的威胁。此外，将水积聚在两层止水帷幕之间，仅在水压过高的情况下进行泄压排水，相对于进行主动抽水降水来缓解水压的方式，可以降低第一止水帷幕内外两侧的水头差，减少水压的聚集速度，减缓周围地质含水量的降低，从而减缓周围地质的沉降问题。

44、综上所述，本发明能够有效解决地下水绕流止水帷幕而导致基坑内水位迅速上涨的问题，特别适用于沿海、临水等环境的富水破碎带地质施工，能够自主对地下水的水压进行分段控制，防止过高的水压积聚对基坑结构稳定性的威胁，同时还能减缓周围地质含水量的流失，减少对周边地质环境的影响。