CN106088104A - 人工冻结联合地下连续墙支护超深基坑的施工方法 - Google Patents

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韩建泽
张勇
石荣剑
陆路
吴昊
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    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract

本发明涉及一种将人工冻结与地下连续墙联合起来的超深基坑支护的施工方法。本发明的超深基坑的支护方法，包括超深基坑内部结构、地下连续墙、人工地层冻结的冻结管、冻土帷幕。本发明将人工冻结与地下连续墙二者联合起来，在开挖的超深基坑的上半段，采用常规地下连续墙，在开挖的超深基坑的下半段采用人工地层冻结法，这样就能在整体上从上而下形成一个完整的、封闭的、隔水的且具有一定强度的围护结构，以利于超深基坑的开挖。本发明的超深基坑支护的施工方法优点在于：地下连续墙与人工地层冻结都是常见且施工工艺成熟的地基加固方法，本发明的施工方法技术上安全可行，且经济效果明显，可解决超深基坑开挖中难以支护的难题。

Description

人工冻结联合地下连续墙支护超深基坑的施工方法
技术领域
本发明涉及一种超深基坑支护的施工方法，更具体地说是一种将人工冻结与地下连续墙联合起来的超深基坑支护的施工方法。
背景技术
在水资源日渐匮乏的今天，城市的生态***建设被放在了新的高度上来。“海绵城市”的城市建设理念应运而生。海绵城市是一种新的城市雨洪管理理念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，主要是指下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，并根据需要将蓄存的水加以合理利用。而在海绵城市建设中，超深基坑（深度100m～200m、直径为15m～30m）是常见的工程问题。常规的支护方法，如地下连续墙、双轴搅拌桩、SMW工法等，难以支护深度为100m～200m的超深基坑。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的超深基坑支护难题而提出的一种将人工冻结与地下连续墙联合起来的超深基坑支护的施工方法。
本发明的超深基坑支护方法，包括基坑内部结构、地下连续墙围护结构、冻结管、冻土帷幕。基坑内部结构上半段的围护结构为地下连续墙，下半段为由冻结管对周围岩土体降温而形成的冻土帷幕，来共同对整个基坑起支护作用。
所述的基坑为超深基坑，基坑深度为100m～200m，断面形状为直径为15m～30m的圆形断面。
所述的基坑内部结构为基坑内部主体结构，为现浇钢筋混凝土。
所述的地下连续墙为常规基坑支护所使用的地下连续墙，作为截水、防渗、承重、挡水结构。
所述的冻结管为低碳无缝钢管，内设供液管。
所述人工冻结法为利用人工制冷技术，以氯化钙溶液为冷媒介，通过在冻结管中进行循环，带走周围土体热量，进而降低土体温度，形成冻土帷幕。
所述的冻土帷幕为人工冻结形成的低温冻土帷幕墙，作为基坑下半段的围护结构。
本发明支护超深基坑的工作原理：
超深基坑的特点在于深，常规的地下连续墙是指在地面上，利用一些特种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其内浇筑适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。地下连续墙可以支护断面很大的基坑，但支护深度有限。人工地层冻结法作为一种特殊凿井法，常见于矿井建设中，冻结法作为一种地层加固方法，其支护深度可达500m～700m，但其常用于断面较小的矿井建设中。本发明两者联合起来，在开挖的超深基坑的上半段，采用常规地下连续墙，在开挖的超深基坑的下半段采用人工地层冻结法，这样就能在整体上从上而下形成一个完整的、封闭的、隔水的且具有一定强度的围护结构，以利于超深基坑的开挖。
本发明将常规的地下连续墙与人工地层冻结联合起来，用于超深基坑支护，这种施工方法技术上，由于地下连续墙与人工地层冻结都是常见的地下工程建设中所用的施工工艺，本发明在技术上安全可行，且经济效果明显，可解决超深基坑开挖中难以支护的难题。
附图说明
图1为本发明人工地层冻结联合地下连续墙支护超深基坑施工方法的纵剖图。
图2为平面图。
图中：A为超深基坑内部结构，B为常规地下连续墙，C为人工地层冻结的冻结管，D为冻土帷幕。
具体施工方法
下面结合附图中图1、图2对本发明做详细说明。
在某超深基坑施工过程中，需要施做围护结构。如图1所示，常规的地下连续墙B和冻结帷幕D共同构成该超深基坑的围护结构，该结构存在一定的***比。该围护结构的施工方法如下：
a.从地表至一定深度（超深基坑的上半段），通过沿地下连续墙B的轴线构筑导墙，采用泥浆护壁进行成槽施工，继而下放钢筋笼灌注混凝土，处理完接头后，在形成地下连续墙B；
b.待地下连续墙围护结构B达到一定强度后，即可进行开挖，同时在基坑周围沿开挖轴线打设垂直冻结孔C，冻结孔C施工完毕后，下放供液管，连接管路，形成冷盐水回路，进行地层降温冻结，从而在基坑周围形成冻土帷幕D，与地下连续墙A形成一个整体，作为整个超深基坑的围护结构。
c.边开挖边施做超深基坑内部衬砌结构A，完成超深基坑的施工。
以上所述的施工方法仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.人工冻结联合地下连续墙支护超深基坑的施工方法，包括超深基坑内部结构A、常规地下连续墙B、人工地层冻结的冻结管C、冻土帷幕D。超深基坑内部结构A周围为冻土帷幕联合地下连续墙组成的围护结构，上半段为地下连续墙B，下半段为冻土帷幕D，冻土帷幕D是由***土体内部的冻结管C内部循环的低温盐水降温而形成的。
2.根据权利要求书1所述的超深基坑支护的施工方法，其特征在于：所述的超深基坑内部结构A的围护结构是由地下连续墙与冻土帷幕共同组成。
3.根据权利要求书1所述的超深基坑支护的施工方法，其特征在于：所述的超深基坑内部结构A的围护结构上半段为地下连续墙B，下半段为冻土帷幕D。
4.人工冻结联合地下连续墙支护超深基坑的施工方法，其特征在于：
a. 上半段施做的地下连续墙B，只作为超深基坑内部结构A的上半段；
b. 人工地层冻结法的施工，在地下连续墙B达到一定强度，进行开挖时，同时施做。
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