深基坑开挖的施工方法与流程

本发明涉及基坑工程技术领域，具体而言，涉及一种深基坑开挖的施工方法。

背景技术：

在大型深基坑工程中，基坑内支撑不论是在平面上还是在空间上均布置众多。基坑开挖过程中既要保证内支撑结构不被碰撞，又要做到土方开挖后基坑围护结构的受力均匀，这样一来，在一定程度上影响了基坑开挖作业施工。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种深基坑开挖的施工方法，旨在解决现有技术中基坑开挖不便于施工的问题。

本发明提出了一种深基坑开挖的施工方法，该方法包括如下步骤：安装步骤，在预设安装位置安装多根支护桩；第一开挖步骤，在距离地面第一预设深度范围内，进行分层对称开挖，并在开挖完成后进行支护；第二开挖步骤，在距离地面第二预设深度范围内，进行分区域且对称开挖，并在开挖完成后进行支护；第三开挖步骤，在距离地面第三预设深度范围内，进行分区域且对称开挖，并在开挖完成后进行支护。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第一预设深度范围为0～4m；第二预设深度范围为4～10m；第三预设深度范围为大于等于10m。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第一开挖步骤中，采用大挖机由地面处一层一层开挖，每层开挖时均由基坑的两侧向中间对称开挖，并在开挖完成后，在基坑侧壁处安装圈梁和内支撑。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，内支撑具有预设内力。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤进一步包括：采用小挖机对基坑最边缘两侧的角撑区域进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护；采用长臂挖机对基坑中间的直撑区域进行开挖，并且是由两侧的角撑区域向中间对称开挖，以及在开挖完成后进行支护。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤中，每个角撑区域中，在基坑侧壁处安装圈梁，并在每个边角处且圈梁相邻两个侧壁之间安装斜撑；直撑区域中，在基坑侧壁处安装圈梁，并在圈梁相对的两个侧壁之间安装撑管；每个角撑区域中的圈梁与相邻的直撑区域中的圈梁相连接。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤中，每个斜撑均具有预设内力；每个撑管均具有预设内力。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第三开挖步骤进一步包括：采用小挖机对基坑最边缘两侧的角撑区域进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护；采用小挖机和抓斗对基坑中间的直撑区域进行开挖，并且是由两侧的角撑区域向中间对称开挖，以及在开挖完成后进行支护。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第三开挖步骤中，每个角撑区域中，在基坑侧壁处安装圈梁，并在每个边角处且圈梁相邻两个侧壁之间安装斜撑；直撑区域中，在基坑侧壁处安装圈梁，并在圈梁相对的两个侧壁之间安装撑管；每个角撑区域中的圈梁与相邻的直撑区域中的圈梁相连接。

进一步地，上述深基坑开挖的施工方法中，第三开挖步骤中，每个斜撑均具有预设内力；每个撑管均具有预设内力。

本发明中，首先安装多根支护桩，然后从地面向地下分为三个层次，并分别对各个层次进行开挖支护，在第一层次为分层对称开挖并支护，第二层次和第三层次均为分区域对称开挖并支护，各层之间互不影响互不碰撞，也不受空间限制，便于基坑开挖作业的施工，解决了现有技术中基坑开挖不便于施工的问题，在每层开挖后及时进行支护，减小了基坑结构的位移，提高了基坑支护的稳定性、安全性和受力的均匀性，有效地提高了施工效率，该方法还能适用于基坑面积较小且开挖深度较深的基坑，使用范围大。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤的流程图；

图3为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第三开挖步骤的流程图；

图4为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，基坑支护后的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第一开挖步骤的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第三开挖步骤的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤和第三开挖步骤中基坑的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤和第三开挖步骤中角撑区域的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤和第三开挖步骤中直撑区域的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法中，第二开挖步骤和第三开挖步骤中直撑区域的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的深基坑开挖的施工方法的流程图。如图所示，深基坑开挖的施工方法包括如下步骤：

安装步骤s1，在预设安装位置安装多根支护桩。

具体地，参见图4，在基坑内选择支护桩1的预设安装位置，并安装支护桩1。其中，预设安装位置可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

第一开挖步骤s2，在距离地面第一预设深度范围内，进行分层对称开挖，并在开挖完成后进行支护。

具体地，第一预设深度范围为0～4m。从地面处开始向下开挖，直至开挖至第一预设深度即可，其中，第一预设深度为4m。

参见图5，开挖时，采用大挖机4由地面处一层一层向地下开挖，每层开挖时均是由基坑的两侧向中间对称开挖。其中，基坑的截面为长方形，开挖时是从基坑截面的相对的两个侧壁处开挖，两侧同时向基坑的中间开挖。在开挖完成后，在基坑侧壁处安装圈梁2和内支撑3。其中，内支撑3可以不具有内力，也可以具有预设内力，该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。优选的，内支撑3具有预设内力，使得内支撑3在安装后即可存在内力，有效地提高了内支撑3与圈梁2之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

第二开挖步骤s3，在距离地面第二预设深度范围内，进行分区域且对称开挖，并在开挖完成后进行支护。

具体地，参见图6，第二预设深度范围是从地面开始计算，优选的，第二预设深度范围为4～10m。具体开挖时，从第一预设深度处开始向下开挖，直至开挖至第二预设深度即可，其中，第二预设深度为从地面至地下的深度，具体为10m。

参见图2，第二开挖步骤s3进一步包括：

步骤s31，采用小挖机对基坑最边缘两侧的角撑区域进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护。

具体地，参见图8，基坑截面相对的两个侧壁处为基坑最边缘的两侧，将这两侧记为两个角撑区域8，其中，两个角撑区域8均为基坑长度方向(图8所示的由左至右的方向)上的最边缘的两侧。

参见图6，采用小挖机5分别同时对两个角撑区域8进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护。具体地，参见图9，每个角撑区域8中，在基坑侧壁处安装圈梁2，圈梁2沿基坑侧壁的周向分布，并在每个边角处且圈梁2相邻两个侧壁之间安装斜撑12。更为具体地，由于每个角撑区域8均置于基坑的边侧，所以每个角撑区域8均具有两个边角，在每个边角处的斜撑12均为倾斜设置，斜撑12的两端分别与圈梁2的相邻两个侧壁相连接。每个斜撑12可以不具有内力，也可以具有预设内力，该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。优选的，每个斜撑12均具有预设内力，使得斜撑12在安装后即可存在内力，有效地提高了斜撑12与圈梁2之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

步骤s32，采用长臂挖机对基坑中间的直撑区域进行开挖，并且是由两侧的角撑区域向中间对称开挖，以及在开挖完成后进行支护。

具体地，参见图8至图11，基坑的内部两侧为两个角撑区域8，基坑的中间区域为直撑区域9。参见图6，采用长臂挖机6对直撑区域9进行开挖，并且是从两侧的角撑区域8向基坑的中间对称开挖，在开挖完成后进行支护。具体地，参见图8至图11，在直撑区域9中，在基坑侧壁处安装圈梁2，由于直撑区域9置于基坑的中间位置，所以圈梁2为并列的两部分，两部分的圈梁2分别设置于基坑在长度方向(图8所示的由左至右的方向)上的相对的两个侧壁。并且，每个角撑区域8中的圈梁2与相邻的直撑区域9中的圈梁2相连接，该连接可以为可拆卸连接，如法兰连接。在圈梁2相对的两个侧壁之间安装撑管13，具体地，撑管13与基坑的宽度方向(图8所示的由上至下的方向)相平行，撑管13与圈梁2相对的两个侧壁相垂直。撑管13可以为多个，各撑管13均匀分布。每个撑管13可以不具有内力，也可以具有预设内力，该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

优选的，每个撑管13均具有预设内力，使得撑管13在安装后即可存在内力，有效地提高了撑管13与圈梁2之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

具体实施时，参见图8至图11，基坑中间的直撑区域9可以分为三部分，即两个第一区域10和一个第二区域11，其中两个第一区域10分别与两个角撑区域8相邻，第二区域11夹设于两个第一区域10之间。首先对两个角撑区域8进行掏挖并支护，在支护完成后从两个第一区域10向第二区域11处进行开挖并支护，并且，两个第一区域10为对称开挖，最后对第二区域11进行开挖支护。

具体实施时，参见图6，采用小挖机5对角撑区域8进行掏挖，土方转运至直撑区域9由长臂挖机6取土至地面。在直撑区域9，长臂挖机6设置于地面，长臂挖机6在地面上对基坑中间的直撑区域9进行开挖并取土至地面。

第三开挖步骤s4，在距离地面第三预设深度范围内，进行分区域且对称开挖，并在开挖完成后进行支护。

具体地，参见图7，第三预设深度范围是从地面开始计算，优选的，第三预设深度范围为大于等于10m。开挖时，从第二预设深度处开始向下开挖，直至开挖至第三预设深度即可，其中，第三预设深度为大于等于10m，具体值可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

参见图3，第三开挖步骤s4进一步包括：

步骤s41，采用小挖机对基坑最边缘两侧的角撑区域进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护。

具体地，由于第三开挖步骤s4是在第二开挖步骤s3之后继续向地下开挖，并且，基坑的截面是不变的，所以第三开挖步骤s4的开挖过程与第二开挖步骤s3的开挖过程基本相同，区别仅在于使用的工具不同。因此，第三开挖步骤s4的开挖过程的附图可以参见图8至图11。

参见图8，基坑截面相对的两个侧壁处为基坑最边缘的两侧，将这两侧记为两个角撑区域8，其中，两个角撑区域8均为基坑长度方向(图8所示的由左至右的方向)上的最边缘的两侧。

参见图7，采用小挖机5分别同时对两个角撑区域8进行掏挖，并在掏挖完成后进行支护。具体地，参见图9，每个角撑区域8中，在基坑侧壁处安装圈梁2，圈梁2沿基坑侧壁的周向分布，并在每个边角处且圈梁2相邻两个侧壁之间安装斜撑12。更为具体地，由于每个角撑区域8均置于基坑的边侧，所以每个角撑区域8均具有两个边角，在每个边角处的斜撑12均为倾斜设置，斜撑12的两端分别与圈梁2的相邻两个侧壁相连接。每个斜撑12可以不具有内力，也可以具有预设内力，该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。优选的，每个斜撑12均具有预设内力，使得斜撑12在安装后即可存在内力，有效地提高了斜撑12与圈梁2之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

步骤s42，采用小挖机和抓斗对基坑中间的直撑区域进行开挖，并且是由两侧的角撑区域向中间对称开挖，以及在开挖完成后进行支护。

具体地，参见图8至图11，基坑的内部两侧为两个角撑区域8，基坑的中间区域为直撑区域9。参见图7，采用小挖机5和抓斗7对直撑区域9进行开挖，并且是从两侧的角撑区域8向基坑的中间对称开挖，在开挖完成后进行支护。具体地，参见图8、图10和图11，在直撑区域9中，在基坑侧壁处安装圈梁2，由于直撑区域9置于基坑的中间位置，所以圈梁2为并列的两部分，两部分的圈梁2分别设置于基坑在长度方向(图8所示的由左至右的方向)上的相对的两个侧壁。并且，每个角撑区域8中的圈梁2与相邻的直撑区域9中的圈梁2相连接，该连接可以为可拆卸连接，如法兰连接。在圈梁2相对的两个侧壁之间安装撑管13，具体地，撑管13与基坑的宽度方向(图8所示的由上至下的方向)相平行，撑管13与圈梁2相对的两个侧壁相垂直。撑管13可以为多个，各撑管13均匀分布。每个撑管13可以不具有内力，也可以具有预设内力，该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

优选的，每个撑管13均具有预设内力，使得撑管13在安装后即可存在内力，有效地提高了撑管13与圈梁2之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

具体实施时，参见图8至图11，基坑中间的直撑区域9可以分为三部分，即两个第一区域10和一个第二区域11，其中两个第一区域10分别与两个角撑区域8相邻，第二区域11夹设于两个第一区域10之间。首先对两个角撑区域8进行掏挖并支护，在支护完成后从两个第一区域10向第二区域11处进行开挖并支护，并且，两个第一区域10为对称开挖，最后对第二区域11进行开挖支护。

具体实施时，参见图7，采用小挖机5对角撑区域8进行掏挖，土方转运至直撑区域9由抓斗7取土至地面。在直撑区域9，小挖机5开挖直撑区域9，抓斗7取土至地面。

可以看出，本实施例中，首先安装多根支护桩，然后从地面向地下分为三个层次，并分别对各个层次进行开挖支护，在第一层次为分层对称开挖并支护，第二层次和第三层次均为分区域对称开挖并支护，各层之间互不影响互不碰撞，也不受空间限制，便于基坑开挖作业的施工，解决了现有技术中基坑开挖不便于施工的问题，在每层开挖后及时进行支护，减小了基坑结构的位移，提高了基坑支护的稳定性、安全性和受力的均匀性，有效地提高了施工效率，该方法还能适用于基坑面积较小且开挖深度较深的基坑，使用范围大。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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