1.本發(fā)明涉及深基坑技術領域，更具體地，涉及一種小型圓形深基坑施工方法。

背景技術：

2.目前深基坑施工工藝主要有明挖法、鋼板樁支護法和沉井法，應用于地質條件好、作業(yè)空間大、周圍無干擾等非敏感作業(yè)環(huán)境，施工中存在施工慢、風險高及對周邊環(huán)境影響大等各種問題。部分工程施工時鄰近建(構)筑物，地下水位高，現有施工工藝震動大易造成臨近建筑物構筑物的主體開裂和地基沉陷，基坑內部也存在基底突涌、基坑塌陷的風險。

技術實現要素：

3.針對現由技術問題，本發(fā)明提供一種的小型圓形深基坑施工方法，以解決上述現有技術問題。

4.根據本發(fā)明的一個方面，提供一種小型圓形深基坑施工方法，包括以下步驟：

5.步驟s1，基于地勘報告，進行基坑隆起驗算，突涌穩(wěn)定性驗算，抗浮穩(wěn)定性驗算，計算基底封底混凝土厚度，提前做好物資準備，防止基坑突涌、隆起和浮起，并進行場地平整；

6.步驟s2，測量放樣，結合設計圖紙測量得到深基坑中心坐標，放樣樁位；

7.步驟s3，采用正循環(huán)回旋鉆機配合大直徑鉆頭成孔；

8.步驟s4，鉆孔達到設計深度并滿足地質條件后進行清孔和成孔檢測；

9.步驟s5，在封底前埋設鋼套筒，在水下封底并抽取泥漿，并在基坑底部澆筑封底混凝土，封底完成后通過泥漿泵將泥漿排干并清理基坑。

10.在上述方案基礎上優(yōu)選，所述s3步驟中，按1.5～2倍鉆孔方量進行泥漿池容積設置并采用磚砌。

11.在上述方案基礎上優(yōu)選，步驟s5中所述鋼套筒與封底混凝土設置一周連接止水鋼板。

12.在上述方案基礎上優(yōu)選，步驟s1中，基坑抗隆起驗算公式如下：

[0013][0014]

d:支錨底離基坑底距離，d＝0；

[0015]

h：坑頂到坑底深度；

[0016]

q：地面荷載，當無超載時，q＝0；

[0017]

c：土的粘聚力；

[0018]

r1：坑外坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值，r1＝15.7372；

[0019]

r2：坑內坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值；

[0020]

nc、nq：地基極限承載力計算系數；安全系數在1.2-1.3間，取1.2。

[0021]

在上述方案基礎上優(yōu)選，步驟s1中，突涌穩(wěn)定性驗算公式如下：

[0022]

k＝dw÷

(hwγw)＞kh；

[0023]

γ：承壓水含水層頂面至坑底的土層天然重度(kn/m3)；

[0024]

d：承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度(m)；

[0025]

γw：水的重度(kn/m3)；

[0026]

hw：承壓水含水層頂面的壓力水頭高度(m)；

[0027]

kh：突涌穩(wěn)定安全系數，當前取值1.10，規(guī)范要求不應小于1.100；

[0028]

k：突涌穩(wěn)定安全系數計算值。

[0029]

在上述方案基礎上優(yōu)選，步驟s1中，基坑抗浮起驗算公式如下：

[0030]

f?。溅裧v≤g1+g2+f；

[0031]

ρ：泥漿比重，取1200kg/m3；

[0032]

g：重力與質量比值，取9.8n/kg；

[0033]

v：基坑體積；

[0034]

g1：鋼套筒重量；

[0035]

g2：封底混凝土重量；

[0036]

f：鋼套筒外側摩擦力。

[0037]

與現有技術相比較，本發(fā)明的一種小型圓形深基坑施工方法，具備以下優(yōu)點：

[0038]

本發(fā)明無需基坑降水即可實現靜態(tài)無干擾施工，對臨近建筑物和地層的破壞小，成本低，工程施工的進度、安全和質量有保證。

[0039]

本發(fā)明采用的正循環(huán)回轉鉆機配合大直徑鉆頭施工，占地面積小，狹窄空間內可用，作業(yè)靈活，施工效率高，結構簡單故障較少，施工成本和使用成本較低，振動小、噪聲低，適用性強。

[0040]

本發(fā)明采用鋼套筒內設止水鋼板支護，結合水下封底杜絕基坑坍塌和基底突涌等問題的出現。

[0041]

本發(fā)明采取人工嚴格按指標控制制備泥漿，有效保證泥漿質量，泥漿處置在泥漿池施工完后外運，杜絕泥漿外流造成污染，綠色環(huán)保。

[0042]

本發(fā)明整體安全高效、成本低，有效避免造成臨近建筑物構筑物及市政設施破損。

附圖說明

[0043]

圖1為本發(fā)明的小型圓形深基坑施工方法的流程框圖；

[0044]

圖2為本發(fā)明的測量放樣示意圖；

[0045]

圖3是本發(fā)明的鉆進實施圖；

[0046]

圖4是本發(fā)明的封底完成示意圖。

具體實施方式

[0047]

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

[0048]

請參閱圖1，并結合圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明施工準備為進行基坑抗隆起驗算、突涌穩(wěn)定性驗算、抗浮穩(wěn)定性驗算，計算基底封底混凝土7厚度，提前做好物資準備，防止基坑突涌、隆起和浮起。

[0049]

在進行基坑抗隆起驗算時，其驗算公式如下：

[0050][0051]

d:支錨底離基坑底距離，d＝0；

[0052]

h：坑頂到坑底深度；

[0053]

q：地面荷載，q＝0(無超載)；

[0054]

c：土的粘聚力；

[0055]

r1：坑外坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值，r1＝15.7372；

[0056]

r2：坑內坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值；

[0057]

nc、nq：地基極限承載力計算系數；

[0058]

安全系數在1.2-1.3間，取1.2。

[0059]

在進行突涌穩(wěn)定性時，其驗算公示如下：

[0060]

k＝dw÷

(hwγw)＞kh[0061]

γ：承壓水含水層頂面至坑底的土層天然重度(kn/m3)；

[0062]

d：承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度(m)；

[0063]

γw：水的重度(kn/m3)；

[0064]

hw：承壓水含水層頂面的壓力水頭高度(m)；

[0065]

kh：突涌穩(wěn)定安全系數，當前取值1.10，規(guī)范要求不應小于1.10；

[0066]

k：突涌穩(wěn)定安全系數計算值。

[0067]

在進行基坑抗浮起驗算時，其驗算公式如下：

[0068]

f?。溅裧v≤g1+g2+f

[0069]

ρ：泥漿8比重，取1200kg/m3

[0070]

g：重力與質量比值，取9.8n/kg

[0071]

v：基坑體積；

[0072]

g1：鋼套筒4重量；

[0073]

g2：封底混凝土7重量；

[0074]

f：鋼套筒4外側摩擦力。

[0075]

通過驗算合格后進行場地三通一平，地上、地下的電纜管線、設備基礎等障礙物均需排除處理完畢，各項臨時設施如照明、動力、安全設備準備就緒，熟悉施工圖紙及場地的地下水文土質，操作前應對吊車、鉆機、泥漿8泵等機械設備進行檢查和試驗，確保施工安全。

[0076]

施工準備完成后進行測量放線，根據設計圖紙計算出深基坑1的中心坐標，在場地平整完成后，用全站儀精確放樣出樁位，打入鋼管5，并綁扎紅線6做好標識，引導后續(xù)鋼護筒2的埋設。在距孔中心2m的安全地帶設置十字形控制樁，以方便便于校核。

[0077]

測量放線完成后進行鉆孔施工，開鉆前埋設鋼護筒2防護，其中，鋼護筒2內徑根據孔徑確定，鋼護筒2壁厚1.5cm，護筒頂部應高出地面15cm以上，并不得低于孔外水頭，一方面可防止護筒外殘留水碎塊泥土等進入樁孔，保護樁孔測深人員不會滑進樁孔，另一方面便于觀測標高測量點和保護測量點不被污染。泥漿8制備將根據不同地層的地質條件的泥漿8比重指標采用人工造漿。

[0078]

本發(fā)明中的鉆機和大直徑鉆頭3配型需進行土層抗力扭矩計算，其中，土層抗力扭

矩計算公式如下：

[0079]

t＝n(c+kγhtanψ)vwrtanα；

[0080]

n表示刃齒數量，取45；

[0081]

c表示土體粘聚力(kpa)；

[0082]

k表示側壓力系數

[0083]

γ表示土體的容重(kn/m3)；

[0084]

h表示地面到刃齒的距離(m)；

[0085]

ψ表示土體內摩擦角；

[0086]

v表示鉆進速率(m/r)；

[0087]

w表示刃齒寬度(m)，取0.03m；

[0088]

r表示刃齒切削半徑；

[0089]

α表示刃齒前角，取45

°

。

[0090]

在開始鉆進時稍提鉆桿，空轉造漿，低速鉆進，施工到1.0m深后正常鉆進。根據狀地質構造土層變化，隨時調整鉆速、鉆壓和泥漿8比重，防止機械或鉆頭損傷，軟弱土質則應控制勻速鉆進，防止鉆進速度過快，造成塌孔。轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上，轉盤要水平，鉆桿上安裝提引水龍頭。鉆孔作業(yè)連續(xù)進行，因故停鉆時，必須將鉆頭提升到孔外，保證孔內具有規(guī)定的水位和所需泥漿8比重、粘度。鉆孔作業(yè)要連續(xù)進行，不得中斷。

[0091]

在鉆孔完成后需要進行清孔及成孔檢測，當鉆孔達到設計深度，并滿足終孔地質條件，經確認后，開始清孔。清孔時一邊利用泥漿8池中的優(yōu)質泥漿8把孔中帶有鉆渣置換出來，一邊向孔內補充凈化后的優(yōu)質泥漿8，保持孔內液面穩(wěn)定，孔內泥漿8的各項指標及沉渣厚度符合規(guī)范及設計要求。深基坑1在成孔過程中及終孔后以及灌注水下封底混凝土7前，需對鉆孔進行階段性的成孔質量檢查。

[0092]

清孔和成孔檢測合格后進行鋼套筒4埋設，鋼套筒4在鋼材場集中制作加工，與封底混凝土71/2高度處安裝一圈連接10～20cm寬止水鋼板41。安裝過程中不得使鋼套筒4產生不可恢復的變形。起吊后至鋼套筒4下降到離地面1米以內由人工進行輔助移至孔位、慢慢入孔；下鋼套筒4時由人工輔助對準孔位，垂直下放避免碰撞孔壁。嚴格控制鋼套筒4頂面標高、平面位置和止水鋼板41位置，符合要求后進行鋼套筒4固定。

[0093]

鋼套筒4埋設完成后進行水下封底及抽取泥漿8，深基坑1底部澆筑封底混凝土7，混凝土需提前到達施工現場等候，澆筑水下封底混凝土7后用泥漿8泵將泥漿8排干。澆筑導管采用φ300mm鋼管5，一節(jié)3m。安裝位于鉆孔中央，導管密封圈須齊全完整，導管接頭要擰緊，底口距離孔底30～50cm。澆筑封底混凝土7前，檢查沉渣厚度，如超出5cm，則利用導管進行二次清孔，清孔完成后，立即澆筑。灌注混凝土前和過程中，應按規(guī)定時間檢測混凝土的坍落度、擴展度和含氣量，并做好記錄。待檢測指標合格后，方可灌注混凝土。在灌注過程中，隨時探測砼高度，及時拆除或提升導管，注意保持適當的埋深，導管埋深一般保持在2～6m。按照計算的封底混凝土7方量澆筑，根據成孔的實際深度適當調整澆筑方量。待水下混凝土強度達到設計強度70％后用泥漿8泵抽走上部的泥漿8。最后進行坑底平整，澆筑調平層。

[0094]

最后，本技術的方法僅為較佳的實施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在

本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。技術特征：

1.一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟s1，基于地勘報告，進行基坑隆起驗算，突涌穩(wěn)定性驗算，抗浮穩(wěn)定性驗算，并進行場地平整；步驟s2，測量放樣，結合設計圖紙測量得到深基坑中心坐標，放樣樁位；步驟s3，采用正循環(huán)回旋鉆機配合大直徑鉆頭成孔；步驟s4，鉆孔達到設計深度并滿足地質條件后進行清孔和成孔檢測；步驟s5，在封底前埋設鋼套筒，在水下封底并抽取泥漿，并在基坑底部澆筑封底混凝土，封底完成后通過泥漿泵將泥漿排干并清理基坑。2.如權利要求1所述的一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，所述s3步驟中，按1.5～2倍鉆孔方量進行泥漿池容積設置并采用磚砌。3.如權利要求2所述的一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，步驟s5中所述鋼套筒與封底混凝土設置一周連接止水鋼板。4.如權利要求1所述的一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，步驟s1中，基坑抗隆起驗算公式如下：d:支錨底離基坑底距離，d＝0；h：坑頂到坑底深度；q：地面荷載，當無超載時，q＝0；c：土的粘聚力；r 1

：坑外坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值，r 1

＝15.7372；r 2

：坑內坑頂到支錨底土的有效重度的加權平均值；nc、nq：地基極限承載力計算系數；安全系數為1.2-1.3。5.如權利要求1所述的一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，步驟s1中，突涌穩(wěn)定性驗算公式如下：k＝d

w

÷

(h

w

γ

w

)＞k

h

；γ：承壓水含水層頂面至坑底的土層天然重度(kn/m3)；d：承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度(m)；γ

w

：水的重度(kn/m3)；h

w

：承壓水含水層頂面的壓力水頭高度(m)；k

h

：突涌穩(wěn)定安全系數，當前取值1.10，規(guī)范要求不應小于1.100；k：突涌穩(wěn)定安全系數計算值。6.如權利要求1所述的一種小型圓形深基坑施工方法，其特征在于，步驟s1中，基坑抗浮起驗算公式如下：f

浮

＝ρgv≤g1+g2+f；ρ：泥漿比重，取1200kg/m3g：重力與質量比值，取9.8n/kgv：基坑體積；

g1：鋼套筒重量；g2：封底混凝土重量；f：鋼套筒外側摩擦力。

技術總結

本發(fā)明的一種小型圓形深基坑施工方法，包括以下步驟：基于地勘報告，進行基坑隆起驗算，突涌穩(wěn)定性驗算，抗浮穩(wěn)定性驗算，并進行場地平整；測量放樣，結合設計圖紙測量得到深基坑中心坐標，放樣樁位；采用正循環(huán)回旋鉆機配合大直徑鉆頭成孔；鉆孔達到設計深度并滿足地質條件后進行清孔和成孔檢測；在封底前埋設鋼套筒，在水下封底并抽取泥漿，并在基坑底部澆筑封底混凝土，封底完成后通過泥漿泵將泥漿排干并清理基坑。本發(fā)明無需基坑降水即可實現靜態(tài)無干擾施工，對臨近建筑物和地層的破壞小，成本低，工程施工的進度、安全和質量有保證。安全和質量有保證。安全和質量有保證。

技術研發(fā)人員：陳偉仁 梁耀星 李富強 徐鑫 劉靜鑫 楊銘秋 吳超 陳晉稼 楊浩

受保護的技術使用者：中交廣州航道局有限公司

技術研發(fā)日：2021.12.01

技術公布日：2022/3/3