基坑水冲法土方开挖施工方法

基坑水冲法土方开挖施工方法

一、背景技术

在基坑及深基坑施工过程中，由于地质情况多样、土方工程量大、施工工期

紧等因素，其土方开挖方式的选择一直是基坑工程的关键点。传统的基坑土方开

挖主要采用人工配合挖机进行，然后采用自卸车进行土方外运，该方法往往受到

土质、天气、外部交通、环保要求等因素影响，需要投入较多的人力、物力，且

施工工期较长，难以满足工程进度、成本控制、文明施工的要求。而水冲法土方

开挖施工技术是利用高压冲水压力冲刷要开挖的土体，将泥（砂）土切割、粉碎，以水为土的载体使其成为流沙状泥水，再利用泥浆泵的压力将泥浆通过输送管道

运送到指定的弃土场。但现有的水冲法土方开挖施工方法存在安全性低、易发生

施工事故等问题；且在冲刷土体时，易在同一部位冲刷时间过长导致高差过大等

问题。

二、技术方案

为了克服上述现有技术中传统的基坑施工过程受外部影响大、施工工期长、

成本高；现有的水冲法土方开挖施工方法存在安全性低、同一部位冲刷时间过长

导致高差过大等问题，提供一种基坑水冲法土方开挖施工方法，安全性高、环保、经济效益高、且实现了连续均匀冲刷，避免在同一部位冲刷时间过长导致高差过大。

为了实现上述目的，以下技术方案：

基坑水冲法土方开挖施工方法，包括以下步骤：

S1：施工前期准备，确定施工方案，准备施工设备与材料；

S2：泵组安装、管道铺设，进行泵送试验；

S3：冲砂拌浆，抽取冲刷水源对土体进行连续均匀冲刷，并从四周向基坑中

心进行，形成的泥水由冲刷点流向低洼处；

S4：抽取泥浆再将泥浆外送，将泥浆泵通过浮筒机构固定在基坑的低洼处，

并将冲刷下来的泥水向泥浆泵部位呈锅底状集中外排至卸土点；

S5：围堰施工；

S6：对围堰内进行排浆、沉淀析水、清水外排：泥浆在围堰内经自然沉淀后

析出清水，清水经预埋清水管排至围堰外沉淀池，经二次沉淀后，过滤排至河道内。

在该技术方案中，采用水冲法土方开挖，成本低、损耗小，无需机械开挖和

车辆出土，施工扬尘小，对道路污染少，无汽车尾气排放，环境效益高，且泥

浆沉淀后，所析出的水可重复利用，沉淀下来的泥土可作为场内回填用土，减

少了资源的耗用，对项目绿色工地推广具有积极的作用，且在S3中实现了连续

均匀冲刷，避免在同一部位冲刷时间过长导致高差过大。

作为优选，在步骤S2中，泵组包括用于抽取冲刷水源的抽水泵、用于加压

抽取的冲刷水源的清水泵、用于抽取泥浆的泥浆泵和用于输送泥浆的泥浆增压泵；管道包括用于输送冲刷水源的清水管和用于输送泥浆的泥浆管。

清水管、抽水泵和清水泵实现了用冲击水流对土方进行冲击，泥浆管、泥浆

泵和泥浆增压泵实现了泥浆的排出。

作为优选，清水管包括清水主管和输入清水支管和输出清水支管，泥浆管包

括泥浆主管和泥浆支管。清水主管一端连通若干个输入清水支管，另一端连通若

干根输出清水支管，在输入清水支管远离与清水主管连接的一端设置有抽水泵。

作为优选，所述步骤S3主要包括以下步骤：

S3.1：开启抽水泵抽取河道水作为冲水水源（基坑采用深井降水的可利用抽

取的地下水作为冲水水源）；

S3.2：冲刷土体，通过清水泵加压将抽取的冲水水源从输出清水支管中喷出，并喷向土体，对土体进行连续均匀冲刷。

这样的设置提高了对土体的冲刷效果，避免在同一部位冲刷时间过长导致高

差过大。

作为优选，在步骤S3.2中，在输出清水支管中设置有喷枪，冲水水源从喷

枪中喷出，喷枪冲水压力在0.6MPa 以上，冲击水流与所开挖土面呈 30～60度

角冲向土体。

作为优选，在基坑外设置有用于实现冲击水流连续均匀冲刷的喷枪固定架。

作为优选，喷枪固定架包括支撑架、用于控制冲击水源冲刷位置的管路调节

机构和用于固定喷枪的喷枪固定座，管路定位调节机构包括伸缩式管路套、用于

支撑管路套的支撑杆，支撑杆一端固定在外管路套上，另一端滑动设置在支撑架上。

喷浆固定架将喷枪固定，避免人工手持喷枪，安全性高，还带动了喷枪的移动，进而避免了在同一部位冲刷时间过长导致高差过大等问题，此外还有利于调

节冲击水流与所开挖土面之间的角度，使得冲击水流与所开挖土面呈 30～60 度

角方向冲向土体，连续均匀冲刷。

作为优选，在步骤S4中，浮筒机构设置为用钢管将铁皮筒焊接而成的井字

格构架，泥水泵设置在井字架上。

浮筒机构的设置便于控制吸泥口与基坑底之间的距离，进而便于将泥浆输出。

作为优选，吸泥口与基坑底距离在 300mm 以上。

三、有益效果

环保、经济效益高、且实现了连续均匀冲刷，避免人工手持喷枪、安全性高；避免在同一部位冲刷时间过长导致高差过大、冲刷效果好。

四、附图说明

图1是基坑水冲法土方开挖施工方法的工艺示意图

图2是冲刷土方处的结构示意图图3是喷枪固定架的结构示意图

图中：1、抽水泵 2、清水泵 3、泥浆泵 4、泥浆增压泵 5、清水管 501、清水主管502、输入清水支管 503、输出清水支管 6、泥浆管 601、泥浆主管602、泥浆支管 7、喷枪8、基坑 9、喷枪固定架 901、支撑架 902、内管路套9021、滑移限位环 903、外管路套9031、滑移限位凸起 904、支撑杆 905、喷枪固定座 10、卸土点。

五、具体实施方式

结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图3所示，一种基坑8水冲法土方开挖施工方法，其主要包括以下步骤：

S1：施工前期准备，确定施工方案，准备施工设备与材料；

S2：泵组安装、管道铺设，进行泵送试验；

S3：冲砂拌浆，抽取冲刷水源对土体进行连续均匀冲刷，并从四周向基坑8中心进行，形成的泥水由冲刷点流向低洼处；