一种防渗水基坑支护结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种防渗水基坑支护结构及施工方法，其特征在于在基坑的侧壁设置竖向截水层、底部设置坑底截水层和坑底反力桩；竖向截水层由竖向混凝土桩和复合截水板组成；在复合截水板的底部设预制板尖、竖向分段处和纵向分段处分别设置竖向连接插槽和横向连接插槽、侧壁设置横向加筋板和竖向加筋板；在横向加筋板和竖向加筋板相交处设置横向加筋体。本发明专利技术的优点是：本发明专利技术在基坑周边形成三维密闭防水结构，不但可以防止基坑渗透破坏，而且可以有效的控制基坑周边建筑的沉降变形。本发明专利技术还公布了上述一种防渗水基坑支护结构的施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种防渗水基坑支护结构及施工方法
本专利技术涉及一种防渗水基坑支护结构及施工方法，特别涉及一种可有效阻断基坑周边地下水渗透路径、减小基坑外侧建筑沉降变形的防渗水基坑支护结构及施工方法。属于地下工程领域，适用于基坑支护工程，特别适用于地下水位高、地质条件差、周边建筑变形控制严格的基坑支护工程。
技术介绍
在基坑开挖的过程中，为降低坑内水位常需进行基坑内排水和基坑周边降水，这些工程措施虽有助于增强基坑的稳定性、降低工程施工难度，但易诱发地面沉降、建筑变形，严重时会对周边建筑的安全状态产生不利影响。目前工程中为降低基坑周边地下水对基坑工程的影响，常采取的工程结构可概括为阻水和排水两类。阻水结构通常包括止水帷幕结构、地下连续墙结构、钢板或钢筋混凝土板结构等。工程应用表明：止水帷幕结构和地下连续墙结构虽可在一定程度上起到阻断地下水的作用，但结构多涉及大体积混凝土浇筑，混凝土自身的温缩、变形裂缝常难避免；同时，结构的阻水效果受止水帷幕桩间距、垂直度、施工工序等影响显著。钢板桩或钢筋混凝土板桩结构抗横向变形能力较差，在板桩接缝处，尤其是在阴阳角部位较易出现集中渗漏问题。排水结构通常包括设置坑底排水井、坑壁排水管、基坑外侧降水井等，这些工程结构均涉及基坑排水，难免会诱发基坑周边沉降变形。已有一种深基坑支护结构，包括贴附于基坑侧壁的土钉挡土桩，土钉挡土桩的外侧设有一端嵌入基坑下方土体内的止水支护排桩，止水支护排桩的中部设水平的抗侧冠梁，抗侧冠梁的下方设有抗侧加固排桩。该结构未能克服传统止水支护排桩的不足，当地下水位较高时易失效，且结构的抗侧向变形能力较弱；已有一种地下连续墙的基坑支护结构，由两块工字形型钢的翼板焊接成的钢板柱，单元槽段的两端分别钻孔，将两个钢板柱的延长部分置于钻孔中，并浇注混凝土固定，单元槽段两侧为护墙，两个接头箱分别安放在两个钢板柱外侧的两片翼板之间。该结构钢板与混凝土接触面、结构节点处易出现渗漏现象，而且结构连接难度大、支护费用高。综上所述，现有的基坑支护防水结构在适宜的工况下虽取得了较好的工程效果，但是多存一定的欠缺，尤其是在基坑渗透破坏防止、周边建筑变形控制方面。鉴于此，为了有效的提高基坑开挖过程中支护结构的止水效果、严格控制基坑周边建筑的变形量，目前亟待专利技术一种可有效阻断基坑周边地下水渗透路径、提升基坑外侧建筑沉降变形控制准确度、增强基坑稳定性的防渗水基坑支护结构及施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不但可解决基坑渗透问题，而且可以有效控制基坑周边建筑的沉降变形，增强基坑开挖过程中的稳定性的防渗水基坑支护结构及其施工方法。为了实现上述技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：在基坑的侧壁设置竖向截水层、底部设置坑底截水层和坑底反力桩；竖向截水层由竖向混凝土桩和复合截水板组成；在复合截水板的底部设预制板尖、竖向分段处和纵向分段处分别设置竖向连接插槽和横向连接插槽、侧壁设置横向加筋板和竖向加筋板；在横向加筋板和竖向加筋板相交处设置横向加筋体；复合截水板包括三层，即中间刚性加筋层和两侧防水层；中间刚性加筋层采用高强度钢板或塑料板或钢筋混凝土板；两侧防水层采用塑料板或聚氯板或聚丙板或聚乙烯板；中间刚性加筋层与两侧防水层采用粘贴连接或粘贴与螺栓共同连接。所述复合截水板沿竖向混凝土桩轴线向下布设，竖向混凝土桩采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩或水泥搅拌墙；复合截水板根据地下水分布情况，采用竖向全断面设置或竖向局部高度设置。所述竖向连接插槽和横向连接插槽采用钢板焊接而成；竖向连接插槽和横向连接插槽的连接端部包括“”形连接端和“”形连接端；在“”形连接端内侧凹槽的内壁设置竖向的封口板限位凹槽、橡胶截水带、后注胶管限位孔，外侧设置分别与复合截水板和“”形连接端连接的“”形连接端补强钢板；在“”形连接端的外侧设置与复合截水板连接的“”形连接端补强钢板；“”形连接端补强钢板、“”形连接端补强钢板与连接插槽或复合截水板通过紧固螺栓连接。所述预制板尖呈倒梯形，采用钢板焊接而成；在预制板尖上表面沿纵向对称焊接两条限位钢板形成复合截水板限位槽；在复合截水板限位槽的两侧均设置辅助沉板钢管插入凹槽和后压浆管连接段；在复合截水板“”形连接端的侧壁设置封口板连接槽，封口板材在沉板过程中通过封口板限位凹槽插入预制板尖上表面的封口板连接槽内。所述横向加筋板和竖向加筋板采用条形钢板，设于复合截水板的一侧或两侧，与复合截水板通过紧固螺栓连接；在横向加筋板和竖向加筋板相交处预设横向加筋体穿过孔；横向加筋体采用全粘结锚杆或预应力锚杆或预应力锚索。一种根据权利要求1所述的防渗水基坑支护结构的施工方法，主要包括以下施工步骤：（1）施工准备：对复合截水板和预制板尖进行质量检测，测试基坑平面尺寸及支护结构的平面位置；（2）复合截水板组装：将复合截水板分段，在复合截水板分段处设置竖向连接插槽和横向连接插槽，外表面设置横向加筋板和竖向加筋板；在最下面一段复合截水板的下部设置预制板尖，将后压浆管与设置在预制板尖上表面的后压浆管连接段连接；（3）坑底截水层施工：先在基坑开挖范围内引孔取土，再在引孔处通过高压旋喷桩机向基坑底部土体内喷射水泥浆或化学浆液或生物浆液，形成具有一定厚度的坑底截水层；（4）坑底反力桩施工：坑底截水层施工过程中，在设定位置，加大高压旋喷的加固深度，形成坑底反力桩，在桩端处加大旋喷压力形成形状不规则的扩大桩端；（5）竖向混凝土桩施工：在基坑外侧壁沿环向布设竖向混凝土桩打设桩机，竖向混凝土桩向下打设至坑底截水层底面以下一定深度；（6）复合截水板压入：在竖向混凝土桩初凝之前，将组装好的复合截水板与预制板尖通过紧固螺栓连接牢固，通过辅助沉板钢管向预制板尖施加压力，带动复合截水板、后压浆管沉入竖向混凝土桩内设定位置；（7）相连复合截水板压入：将前一段复合截水板的封口板拔出，重复步骤（4）、步骤（5）、步骤（6），完成其它复合截水板压入；（8）后注胶施工：竖向截水层施工完毕以后，将配置好的胶液装入到注胶器中，将配置好的粘结胶液压入到后注胶管内，在注胶的同时不断上拔后注胶管；（9）后压浆施工：在竖向混凝土桩终凝之前，通过后压浆管向复合截水板与竖向混凝土桩之间的间隙内压浆，边压浆边上拔后压浆管；（10）基坑开挖：待后压浆混凝土形成强度后，逐级开挖基坑内土体，当具备打设横向加筋体的条件时，停止向下开挖，并向基坑外侧土体内打设横向加筋体；待横向加筋体形成强度后再继续向下开挖基坑土体，至设计深度。当沉板难度大时，在预制板尖下部设置高压压浆喷出口，板内增设高压压浆管，板尖设高压压浆管连接段，边高压压浆，边下压预制板尖。当沉板难度大时，在预制板尖下部设置高压压浆喷出口，板内增设高压压浆管，板尖设高压压浆管连接段，边高压压浆，边下压预制板尖。基坑在竖向截水层、坑底截水层、坑底反力桩、后注浆混凝土强度满足设计要求后再进行开挖施工，开挖过程中不进行基坑外侧及坑底排水。本专利技术具有以下的特点和有益效果（1）复合截水板的防渗效果优于常规的混凝土材料，在基坑侧壁转角处可整体预制，很好的解决了基坑侧壁渗漏问题；同时复合截水板与竖向混凝土桩可同时受力，提高了基坑支护结构的强度和刚度。（2）支护结构在基坑侧壁、基坑底部均设置防渗层，在基坑周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：在基坑的侧壁设置竖向截水层、底部设置坑底截水层和坑底反力桩；竖向截水层由竖向混凝土桩和复合截水板组成；在复合截水板的底部设预制板尖、竖向分段处和纵向分段处分别设置竖向连接插槽和横向连接插槽、侧壁设置横向加筋板和竖向加筋板；在横向加筋板和竖向加筋板相交处设置横向加筋体。

【技术特征摘要】
1.一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：在基坑的侧壁设置竖向截水层、底部设置坑底截水层和坑底反力桩；竖向截水层由竖向混凝土桩和复合截水板组成；在复合截水板的底部设预制板尖、竖向分段处和纵向分段处分别设置竖向连接插槽和横向连接插槽、侧壁设置横向加筋板和竖向加筋板；在横向加筋板和竖向加筋板相交处设置横向加筋体；复合截水板包括三层，即中间刚性加筋层和两侧防水层；中间刚性加筋层采用高强度钢板或塑料板或钢筋混凝土板；两侧防水层采用塑料板；中间刚性加筋层与两侧防水层采用粘贴连接或粘贴与螺栓共同连接。2.根据权利要求1所述的一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：所述复合截水板沿竖向混凝土桩轴线向下布设，竖向混凝土桩采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩或水泥搅拌墙；复合截水板根据地下水分布情况，采用竖向全断面设置或竖向局部高度设置。3.根据权利要求1所述的一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：所述竖向连接插槽和横向连接插槽采用钢板焊接而成；竖向连接插槽和横向连接插槽的连接端部包括形连接端和形连接端；在形连接端内侧凹槽的内壁设置竖向的封口板限位凹槽、橡胶截水带、后注胶管限位孔，外侧设置分别与复合截水板和形连接端连接的形连接端补强钢板；在形连接端的外侧设置与复合截水板连接的形连接端补强钢板；形连接端补强钢板、形连接端补强钢板与连接插槽或复合截水板通过紧固螺栓连接。4.根据权利要求1所述的一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：所述预制板尖呈倒梯形，采用钢板焊接而成；在预制板尖上表面沿纵向对称焊接两条限位钢板形成复合截水板限位槽；在复合截水板限位槽的两侧均设置辅助沉板钢管插入凹槽和后压浆管连接段；在复合截水板形连接端的侧壁设置封口板连接槽，封口板材在沉板过程中通过封口板限位凹槽插入预制板尖上表面的封口板连接槽内。5.根据权利要求1所述的一种防渗水基坑支护结构，其特征在于：所述横向加筋板和竖向加筋板采用条形钢板，设于复合截水板的一侧或两侧，与复合截水板通过紧固螺栓连接；在横向加筋板和竖向加筋板相交处预设横向加筋体穿过孔；横向加筋体采用全粘结锚杆或预应力锚杆或预应力锚索。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尚宇，谢洪阳，李红，项昀，杨坤，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36