一種淺層基坑凍結圍護及其施工方法技術

本發明專利技術公開了一種淺層基坑凍結圍護的施工方法，包括以下步驟：A、在基坑周圍設置凍結孔，在凍結孔內布置凍結管并通過安裝的凍結系統凍結形成凍土墻；B、進行坑底注漿加固；C、地下動水流的檢查與截止；D、在保護建（構）筑物周邊設置水文孔、觀測孔，預留卸壓孔位置；E、積極凍結和維持凍結，形成復合式凍結墻體結構；F、結構施工后凍結解除和融沉注漿。本發明專利技術通過對淺層基坑進行凍結圍護施工，可以保證在以砂質粉土和粉砂為主的富水地層地下工程施工安全，可有效控制基坑外側城市綜合管線、近距離運營軌道交通股道和周圍保護性建（構）筑物的變形，同時也可滿足各大市政綜合管線臨排于基坑內的施工要求，為該類基坑設計施工提供有效的、系統的技術保障體系，確保工程的順利實施。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及建筑工程
中的基坑及明挖隧道施工，具體的講是涉及ー種復雜環境條件下淺層基坑凍結圍護及其施工方法。
技術介紹
隨著城市建設的發展，越來越多的城市交通和建筑不斷涌現。基坑工程作為ー種輔助工法得到了長遠發展，但在城市中心區域，尤其是周邊綜合管線密集、粉砂性軟土地層、交通密集地區進行基坑工程的設計施工存在較大困難。在軟土層中進行基坑工程的施工，必然引起周圍土層擾動和變形，處于土層中的管線和建(構)筑物基礎也將產生一定傾斜和變形，嚴重的甚至發生開裂和傾覆危險，特別是在砂性土層及地下水豐富地區，降水施工等措施都有可能威脅ー些保護要求微擾動毫米 等級的建(構)筑物和管線安全。因此關于如何在施工過程中采取切實可行的技術，控制基坑變形，確保周圍管線和建(構)筑物的安全，成了這類施工活動能否成功的關鍵。常規的基坑工程施工，一般采用放坡開挖、排樁圍護施工以及板式支護等措施，但這些方法在復雜環境條件下進行基坑施工很難達到對周圍管線和建(構)筑物保護的要求。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供ー種復雜環境條件下淺層基坑凍結圍護，能有效控制基坑圍護變形、不中斷運營中的軌道交通、確保周圍環境和綜合管線安全。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下一種淺層基坑凍結圍護，其特征在于該圍護結構為土體凍結形成的凍結墻體，基坑底部進行注漿加固，形成注漿加固層。該圍護結構包括設置在基坑周圍的凍結孔，并在凍結孔內設置凍結管及與其連接的凍結系統，凍結后形成凍結墻體，凍結墻體上部為上薄下厚，最薄處厚度為2 3m，最厚處厚度為3.5^4. 5m,凍結墻體下部厚度一致，為I. 8nT2. 2m,該凍結圍護用于淺層埋深5 8米凍結圍護基坑工程，凍土墻插入比為I. 5 2. 5。基坑底部進行注漿加固，形成注漿加固層，基坑坑底注漿加固層厚度為2 5m。根據本專利技術的一個實施例，凍結孔包括兩排深淺不同的凍結孔，靠近基坑ー側設置垂直的長凍結孔，外側設置一排傾斜的短凍結孔，兩排凍結管間距0. 8^1. 5m,長凍結孔間距為0. 6^1m,短凍結孔間距為f I. 5m,短凍結孔的傾斜角度為15^20°。根據本專利技術的另ー實施例，凍結墻體由ー排垂直的凍結孔凍結形成，凍結孔間距為0. 6 lm，凍結孔插入比為I. 5^2. 5，該凍結維護用于淺層埋深3飛米凍結圍護基坑工程。本專利技術的另一目的在于提供ー種復雜環境條件下淺層基坑凍結圍護的施工方法，能有效控制基坑圍護變形、不中斷運營中的軌道交通、確保周圍環境和綜合管線安全。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下一種淺層基坑凍結圍護的施工方法，包括以下步驟:A、在基坑周圍一定距離(一般為基坑周圍f 2m)設置凍結孔，在凍結孔內布置凍結管并安裝凍結系統、進行坑底注漿加固；C、地下動水流的檢查與截止；D、在保護建(構)筑物周邊設置水文孔、觀測孔，預留卸壓孔位置；E、積極凍結和維持凍結，形成凍結墻體結構；F、結構施工后凍結解除和融沉注漿。凍結墻體下部厚度I. 8 2. 2m，凍結墻體上部為上薄下厚，最薄處厚度為2 3m，最厚處厚度為為3. 5^4. 5m。其中凍結孔包括兩排深淺不同的凍結孔，靠近基坑ー側設置垂直的長凍結孔，外側設置一排傾斜的短凍結孔，兩排凍結管間距0. 6^1. 2m。長凍結孔間距為0. 6^1m,短凍結孔間距為f I. 4m,短凍結孔的傾斜角度為15 20°，凍結孔內采用￠89127的低碳鋼無縫鋼管，厚度不小于5mm。凍結孔插入比為I. 5^2. 5，短凍結孔取較小值，長凍結孔取較大值。本專利技術通過對淺層基坑進行凍結圍護施工，可以保證在以砂質粉土和粉砂為主的富水地層地下工程施工安全，可有效控制基坑外側城市綜合管線、近距離運營軌道交通股道和周圍保護性建(構)筑物的變形，同時也可滿足各大市政綜合管線臨排于基坑內的施工要求，為該類基坑設計施工提供有效的、系統的技術保障體系，確保工程的順利實施。本專利技術的優點在于能有效控制基坑圍護變形、不中斷運營中的軌道交通、確保周圍環境和綜合管線安全，并且自身具有環境污染小、施工效率高等優點。附圖說明 圖I為本專利技術的設計施工流程圖。圖2為本專利技術的雙排復合式凍土墻橫斷面示意圖。圖3為本專利技術的單排凍土墻橫斷面示意圖。圖4為主要凍結施工設計參數ー覽表。具體實施例方式以下結合本專利技術的具體實施例和附圖，對本專利技術作進ー步說明。應理解，這些實施例僅用于說明本專利技術專利而不用于限制本專利技術專利的范圍。此外應理解，在閱讀了本專利技術專利講授的內容之后，本領域技術人員可以對本專利技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。淺層基坑凍結圍護包括設置在基坑周圍的凍結孔，并在凍結孔內設置凍結管及與其連接的凍結系統，凍結后形成凍結墻體，該凍結墻體的深度根據地基土的抗滲流或抗管涌穩定性，按重力式擋墻進行設計，凍結墻體插入比為I. 5^2. 5。根據本專利技術的一個實施例，如圖2所示，凍結圍護基坑深度約6m，凍結墻體3地下深度為20m,插入深度粘土層3. 5^4. 5m,凍結墻體3上部為上薄下厚,最薄處厚度為2. 7m,最厚處厚度為4m，凍結墻體下部厚度2m。凍結孔包括兩排深淺不同的凍結孔，靠近基坑ー側設置垂直的長凍結孔2，外側設置一排傾斜的短凍結孔I。長凍結孔2的深度是20m，孔間距為0. Sm，短凍結孔I的深度是12m，孔間距為I. 2m，短凍結孔的傾斜角度為15 20°，凍結孔采用小108X5低碳鋼無縫鋼管。凍結孔插入比為I. 5^2. 5，短凍結孔取較小值，長凍結孔取較大值。基坑底部設置注漿加固層4，基坑坑底注漿加固層厚度為3.51.5 m，注漿孔布置間距為0. 6 lm。根據本專利技術的另ー實施例，如圖3所示，凍結孔包括ー排垂直的凍結孔6，凍結孔的深度為16m,孔間距為0. 8m,凍結孔采用108mmX 5mm低碳鋼無縫鋼管。本專利技術的淺層基坑凍結圍護技術，其主要步驟為(I)在基坑周圍設置凍結孔，在凍結孔內布置凍結管并安裝與該凍結管連接的凍結系統；(2)進行坑底注漿加固；(3)地下動水流的檢查與截止；(4)在保護建(構)筑物周邊設置水文孔、觀測孔，預留卸壓孔位置；(5)積極凍結和維持凍結，形成復合式凍結墻體結構，以便進行基坑結構施工，基坑可沿凍結墻體開挖；(6)基坑結構施工后凍結解除和融沉注漿，施工流程如圖I所示。該技術可用干城市中心地區綜合管線密集、地質條件較差區間尤其是淺層以砂質粉土和粉砂為主的地下水豐富地區，同時由于基坑圍護墻體采用了凍結技術，減少了因排樁支護、地下連續墻等圍護形式鉆孔、成槽和降水造成的變形影響。復合凍結墻體由兩排深淺不同的凍結管凍結而成，靠近基坑ー側設置垂直的長凍結孔1，外側設置一排傾斜的短凍結孔2，兩排凍結孔間距lm。在長凍結孔和短凍結孔內分別設置相應的凍結管，經鹽水凍結施工最終形成上部重力式圍護、下部等厚的復合式凍結圍護墻體結構3。基坑較淺時，可根據設計計算采取單排式凍結管形式。凍結墻體根據基坑開挖后地基土的抗滲流或管涌穩定性，按重力式擋土墻進行設計，設計中凍結墻體強度根據已有技術和試驗成果進行確定。在單排凍結孔滿足抗滲流或管涌以及重力式擋墻結構受カ要求時采用單排凍結孔形式，不滿足時擬采用雙排凍結孔，本專利技術雙排凍結孔采用長短不一且符合重力式擋土墻受カ特征的凍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種淺層基坑凍結圍護，其特征在于該圍護結構為土體凍結形成的凍結墻體，基坑底部進行注漿加固，形成注漿加固層。

【技術特征摘要】
1.一種淺層基坑凍結圍護，其特征在于該圍護結構為土體凍結形成的凍結墻體，基坑底部進行注漿加固，形成注漿加固層。2.根據權利要求I所述的ー種淺層基坑凍結圍護，其特征在于凍結墻體上部為上薄下厚，最薄處厚度為2 3m,最厚處厚度為3. 5^4. 5m,凍結墻體下部厚度一致,為I. 8nT2. 2m,該凍結圍護用于淺層埋深51米凍結圍護基坑工程，凍土墻插入比為I. 5^2. 5。3.根據權利要求2所述的ー種淺層基坑凍結圍護，其特征在于凍結孔包括兩排深淺不同的凍結孔，靠近基坑ー側設置垂直的長凍結孔，外側設置一排傾斜的短凍結孔，兩排凍結管間距0. 8^1. 5m,長凍結孔間距為0. 6^1m,短凍結孔間距為f I. 5m,短凍結孔的傾斜角度為15 20。。4.根據權利要求I所述的ー種淺層基坑凍結圍護，其特征在于凍結墻體由ー排垂直的凍結孔凍結形成，凍結孔間距為0. 6 lm，凍結孔插入比為I. 5^2. 5，該凍結維護用于淺層埋深3飛米凍結圍護基坑工程。5.根據權利要求I所述的ー種淺層基坑凍結圍護，其特征在于基坑底部進行注漿加固，形成注漿加固層，基坑坑底注漿加固層厚度為2 5m。6.一種淺層基坑凍結圍護的施工方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林秀桂，樓根達，葛競輝，袁森林，馮義鵬，
申請(專利權)人：上海市政工程設計研究總院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：