[发明专利]一种利用水压力支护的基坑修建方法

说明书

本发明公开了一种利用水压力支护的基坑修建方法，包括：S1在基坑周边施工围护结构，并确定基坑场地处的地下水位；S2根据地下水位的埋深，对基坑内水位进行调整，使得基坑内水位高于基坑外水位，以此形成基坑内外水位差；S3利用水位差使基坑围护结构内侧的水土压力高于外侧水土压力，以此作为支护，实现围护结构的受力平衡；S4按计算确定的内外水位差进行基坑开挖，并在基坑开挖过程中通过逐步降水或往基坑内灌水保持内外水位差，直至开挖至坑底，完成基坑修建。本发明的方法通过合理利用水压力实现基坑内外水压差来保证基坑结构受力平衡，实现基坑完全无支撑施工，解决目前利用锚索等支护方案带来的占用坑内空间、支护效果不好等问题。

技术领域

本发明属于基坑设计施工技术领域，具体涉及一种利用水压力支护的基坑修建方法。

背景技术

采用明挖法施工地下工程时，一般在基坑(特别是软土地区)开挖前，需要在地面沿基坑周边施工竖向的围护结构(如地下连续墙，钻孔灌注桩等)，待围护结构强度达到要求后才能开挖，否则可能由于土体失稳造成基坑垮塌。基坑开挖后，围护结构下部嵌固在土中，上部一侧挡土，一侧临空，成为一种悬臂结构，其结构内力随开挖深度增加而增大。当基坑深度达到一定深度时，单纯依靠围护结构承受外部水土压力不安全也不经济，故一般需对围护结构加相应的支撑以达到改善围护结构受力的目的。

现有工程施工中多采用混凝土内支撑或钢管内支撑来提供额外支撑力(如图1所示)，但某些情况下由于受施工工艺制约，无法在基坑内部采用支撑，如基坑内主体结构采用装配式结构时。由于该种装配式结构的构件在基坑外预制，待达到设计强度后，直接吊放至基坑内拼装，此时基坑内不能留有内支撑，否则结构无法拼装。装配式结构具有施工质量好、速度快、现场作业少、环保等优点，是国家大力推广采用的结构，但用于地下工程时，需要基坑提供充足的作业空间。

目前，对于无法采用内支撑的基坑，一般是在基坑开挖到一定深度后，从坑内斜向钻孔施工锚索，利用锚索张拉的拉力作用于围护结构上，起到基坑支撑的作用(如图2所示)。但是锚索方案因存在以下问题：1)软土地层无法提供足够的锚固力，且蠕变大，故不适用于软土；2)锚索与围护结构的作用过程中，需通过承压板、夹片、锚环等组成的锚具来锚固，锚具会侵入基坑内，影响坑内结构的布置和施工；3)当围护结构为钻孔灌注桩等柱状结构时，因无法做到单桩锚固，一般需在围护结构内设置腰梁等结构，从而进一步占用坑内空间，造成结构和空间的浪费；4)锚索由于长度较大，容易侵入基坑外其他建筑的红线内，在基坑距离建筑红线较近时无法实施；5)锚索本身不易回收，留置于地层内后不利于周边临近地下空间的日后开发。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种利用水压力支护的基坑修建方法，其通过合理利用水压力实现基坑内外水压差来保证基坑结构受力平衡，实现基坑完全无支撑施工，其可以解决目前利用锚索等支护方案带来的占用坑内空间、支护效果不好等问题。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种利用水压力支护的基坑修建方法，包括如下步骤：

S1在基坑周边施工围护结构，并确定基坑场地处的地下水位；

S2根据地下水位的埋深即地下水位至地表的深度，对基坑内水位进行调整，使得基坑内水位高于基坑外水位，并以此形成基坑内外水位差；

S3利用基坑内外水位差使基坑围护结构内侧的水土压力高于外侧水土压力，以此作为支护，实现围护结构的受力平衡；

S4按计算确定的内外水位差进行基坑开挖，并在基坑开挖过程中通过逐步降水或往基坑内灌水保持内外水位差，直至开挖至坑底，完成基坑修建。

作为本发明的进一步改进，在地下水位埋深较小时，在基坑开挖前先在基坑外侧布设降水井，以降低基坑外侧周边的地下水水位，使基坑内水位高于基坑外水位。

作为本发明的进一步改进，当地下水位埋深较大时，在开挖过程中向基坑内灌水，使基坑内水位高于基坑外水位。