[发明专利]一种复杂环境中开挖前抽水引发变形的控制方法

说明书

本发明公开了一种复杂环境中开挖前抽水引发变形的控制方法，包括以下步骤：设置地下连续墙及横隔墙；在地下连续墙位置处开挖成槽，完成地下连续墙槽段施工；将地下连续墙钢筋笼沉入地下连续墙槽中；浇筑混凝土，完成地下连续墙施工；在设计横隔墙位置处开挖成槽，完成横隔墙槽段施工；清除地下连续墙与横隔墙槽段连接位置处的土体；浇筑素混凝土，完成横隔墙施工；分区抽水测试；测试过程中若满足设计要求，则基坑开挖前抽水施工顺利结束，随即开展正式基坑开挖抽水施工。本发明通过结合坑外被保护建筑尺寸和位置来合理布置横隔墙间距、宽度和高度，可同时兼顾工程经济性和变形控制效果。

技术领域

本发明属于基坑工程技术领域，特别涉及一种复杂环境中开挖前抽水引发变形的控制方法。

背景技术

在天津、上海等高水位软土地区，基坑开挖前抽水是基坑施工中必须进行的一项工作，常用以检验抽水井中水位下降和单井出水量能否满足设计要求，若不满足则及时补做抽水井，以避免基坑正式开挖后出现坑内水位无法下降的问题。另外，当坑外有对变形敏感的建筑时，还需在开挖前进行抽水测试以评估基坑抽水对坑外建筑的影响，以为正式基坑抽水方案的制定提供基础资料。郑刚^[1]等发现基坑开挖前抽水施工可造成地连墙厘米级的侧移，并进而引发坑外建筑大幅沉降；然而基坑开挖前无法在地连墙深度范围内施工足够的内支撑或锚杆（注：此时，仅能施工地连墙顶部的第一道内支撑或锚杆），实际工程的监测资料表明，墙顶第一道内支撑仅能有效限制基坑抽水引起的地连墙顶部侧移，而深部墙体位置仍可出现较大侧移，对周边环境产生不利影响，为此，如何在基坑开挖前抽水阶段控制深部墙体位置处的侧移则成为变形控制的关键。欧章煜^[2]、 曾超峰^[3]等研究发现在基坑内设置垂直于基坑地连墙的横隔墙可对地连墙深部变形起到一定的约束作用，且在地铁基坑中，横隔墙的这一变形约束作用十分明显。另外，随着我国城镇化的快速发展，基坑周边可能存在多个既有建筑，但现有文献资料并未考虑坑外建筑分布复杂时如何针对性地布置横隔墙，因此在建筑不同分布情况下（如，不同尺寸、位置、相邻间距），如何以更经济、合理的方式来使用横隔墙进行开挖前抽水引发变形（尤其是深部地连墙侧移）的控制还不清楚。

参考文献：

[1]郑刚, 曾超峰. 基坑开挖前潜水抽水引起的地下连续墙侧移研究[J]. 岩土工程学报, 2013, 35(12): 2153-2163。

[2] Chang-Yu Ou, Pio-Go Hsieh, Yi-Lang Lin. Performance ofExcavations with Cross Walls[J]. Journal of Geotechnical and GeoenvironmentalEngineering,2011,137(1)。

[3]曾超峰, 王硕, 宋伟炜, 等.内隔墙对开挖前抽水引发软土区地铁深基坑变形的控制效果[J]. 岩石力学与工程学报.https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2020.0900。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明在申请人已开展的大量实验与模拟仿真研究基础之上（研究尚未发表），提供一种施工简单、安全风险低的复杂环境中开挖前抽水引发变形的控制方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种复杂环境中开挖前抽水引发变形的控制方法，包括以下步骤：

（1）在基坑开挖前于基坑侧壁设置地下连续墙及横隔墙；

（2）在设计地下连续墙位置处，采用成槽机械开挖成槽至第一设计深度，完成该位置处地下连续墙槽段施工；

（3）在地下连续墙钢筋笼靠近基坑内一侧每隔一设定距离焊接若干块钢板，并将钢筋笼沉入地下连续墙槽中；

（4）向步骤（2）开挖槽中浇筑混凝土，完成地下连续墙施工；

（5）在设计横隔墙位置处，采用成槽机械开挖成槽至第二设计深度，完成该位置处横隔墙槽段施工；