[发明专利]一种利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法

说明书

本发明公开了一种利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，适用于城市地下工程的施工技术领域。在富水区的基坑开挖区域周圈预先竖向顶进冻结冷板，然后利用冻结冷板及其外部形成的冻结壁维护结构共同来抵抗周围的水土压力，并隔绝地下水，保持开挖范围外部土体的稳定性。根据基坑开挖范围的尺寸将多个冻结冷板分别顶入地层中包围基坑，每开挖一个冻结冷板的深度即沿冻结冷板继续向未开挖地层内竖向顶入新的冻结冷板，通过冻结形成冻结壁及冻结冷板的共同维护作用下，继续向下开挖基坑内土体直至完成整个基坑的施工。本方法步骤简单，使用效果好，冻结冷板能够重复使用，根据开挖的进程和周围地层条件随时调整冻结冷板的尺寸，施工灵活。

技术领域

本发明涉及一种基坑分区开挖方法，尤其适用于城市地下工程的施工技术领域使用一种利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法

背景技术

在基坑工程建设中，随着基坑内土体的开挖，需要维护开挖范围周围土体的稳定性，所以一般都需要在基坑开挖范围的周围设置维护结构。目前常用的维护结构多为地下连续墙，这就需要在开挖之前预先在基坑周围布置深度远超过基坑深度的地下连续墙，所以开挖前施工准备的时间长，由于没有开挖过程揭露地层的地质条件，所以地下连续墙的设计和施工针对性不强。在施工中也有用冻结壁来提供基坑开挖过程中周围土体维护作用的情况，就是在基坑周圈布置深度远超过基坑深度的单根冻结管，通过冻结管的冻结作用，形成整体的冻结帷幕，来提高周围土体的强度和隔绝地下水，起到开挖过程中的维护作用。这样冻结施工的方法，不仅在开挖前冻结准备的时间长，而且基坑开挖至底部需要的时间长，所以下部形成的冻结帷幕厚度远超过需要的尺寸，造成冻结费用的增加和浪费。更为重要的是，冻结管施工前，缺少地层地质条件的直观资料，所以冻结设计和施工的针对性不强。

针对以上存在的问题，提出一种新的施工方法，即利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，减少了基坑开挖前的准备工作，可以尽快开始基坑的开挖施工。随着开挖揭露地层的条件和周围环境的要求，随时可以调整冻结的基本参数，施工的针对性更强。随着开挖的进行布置冻结冷板和形成冻结壁，可以随着调整和控制冻结时间，避免造成冷量的浪费。冻结冷板外冻土的扩展，可以封堵冻结冷板之间的接缝，避免接缝位置的漏水，而冻结冷板尺寸的调整，可以实现基坑内分层分区开挖土体，提高施工组织的技术水平。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提出一种工作方法，能够利用人工冻结法形成的冻结壁可以在基坑开挖工程中当做临时支护结构的条件下，即利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法。

为实现上述技术目的，本发明的利用人工冻结法实现随挖随支的基坑分区开挖方法，其特征在于：在腹水区域中的基坑待开挖区域的周圈将平板冻结器竖向顶进基坑周圈土体内直至平板冻结器整体埋入土体中，从而使待开挖区域外侧被平板冻结器完全包围起来，使平板冻结器整体埋入土体中，利用平板冻结器向待开挖基坑边缘外侧的土体进行冻结，从而在紧贴平板冻结器外侧的土体中形成冻结帷幕，从而提高平板冻结器外侧土体的强度并隔绝地下水；在平板冻结器和冻结帷幕共同维护作用下，在平板冻结器和冻结帷幕形成的包围内侧的基坑开挖范围内进行土体的分区分层开挖；当首个分区内土体开挖至从地表竖向顶进的平板冻结器底部时，紧贴现有平板冻结器内侧提前向下层土体继续竖向顶进平板冻结器，利用新顶进的平板冻结器对其自身外侧的土体进行冻结从而形成新的冻结帷幕区域，继续在新的冻结帷幕区域内开挖下一分区内的土体，重复在下层土体中重复顶进平板冻结器、冻结形成新的冻结帷幕、开挖土体直至完成基坑的开挖。

具体步骤如下：

a.首先在基坑待开挖范围外侧的基坑开挖周围土体内依次垂直向下顶进多个平板冻结器，使平板冻结器将基坑待开挖范围完整包围起来，且控制相邻平板冻结器之间间隙，所有平板冻结器均布置在基坑开挖范围的边界；

b.使用多个平板冻结器向其外侧土体进行冻结从而在平板冻结器外侧形成一定厚度的用以抵挡基坑周围的水土压力和隔绝地下水的冻结帷幕；