一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统及其施工工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统及其施工工艺，包括依次设置的围堰、防护墙、防水墙、第二降水井、粘土咬合桩组、第一咬合桩组；所有降水井、粘土咬合桩、素混凝土桩和钢筋混凝土桩的底部均进入不透水层。根据基坑规模、工程地质及水文地质条件，确定围堰范围及规模；码砌防护墙，铺设防水土工布，堆砌围堰，打降水井，所有降水井中安放抽水泵，使远河流侧降水井内水位高于临河流降水井内水位；建粘土咬合桩组；建钢筋混凝土桩和素混凝土桩的咬合桩组；相邻钢筋混凝土桩和素混凝土桩包裹单向注浆袖阀管，建成紧邻河流透水地层的基坑止水系统。该止水系统通过多道止水防线对水形成“围追堵截”，有效满足工程止水需要。

【技术实现步骤摘要】
一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统及其施工工艺
本专利技术属于建筑施工
，涉及一种基坑防水、止水的工程措施，特别涉及一种紧邻河流且地层为砂卵石等高透水地层基坑工程的防水、止水措施，可广泛应用于基坑工程中的止水，也可应用于其他对防水要求比较高的基坑及建（构）筑物的防水工程。
技术介绍
工程建设中，防水工程一直是工程建设者关注的重点，自开工建设至后期运营，防水工程的好坏对工程建设的各个环节都有较大的影响。尤其在深基坑工程中，防水措施的工程效果直接影响基坑工程的安全，因此在基坑工程中，特别对于紧邻水域的基坑工程更需要采取有效的防水措施，保证基坑安全。为保证基坑安全，基坑工程中一般采用围护桩+内支撑结构，基坑防水一般采用坑外降水、地下连续墙等防水措施，但对于紧邻河流且地层为砂卵石等高透水性地层时，地下水渗透压力较大，渗透性强，一般的防水措施在这种较大的渗透压力下可能会降低防水效果，甚至失效。地下连续墙措施需要开槽施工，在紧邻河流区域还需要进行泥浆护壁，但是在地下水丰富、地层为卵石土的区域，存在成槽困难，泥浆护壁漏浆问题等，不利于地下连续墙槽壁稳定，施工难度大，且不能保证施工质量，止水效果受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于紧邻河流、高透水性地层的基坑止水系统，在保证施工质量的同时，降低施工难度。本专利技术的另一个目的是提供一种上述基坑止水系统的施工工艺。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统，包括依次设置的围堰、防护墙、防水墙、第二集水设施、第二咬合桩组、第一咬合桩组）和第一集水设施；围堰由钢筋石笼堆砌而成，围堰的下部位于河流的水面以下；防护墙由粘土袋码砌而成；防水层由防水土工布铺设而成，防水层位于防护墙与河堤之间；第二集水设施由并排设置的至少一口第二降水井构成；第二咬合桩组由多个粘土咬合桩组成；第一咬合桩组由多个素混凝土桩和多个钢筋混凝土桩组成，素混凝土桩和钢筋混凝土桩间隔设置，且相邻的素混凝土桩和钢筋混凝土桩相互咬合；第二降水井、粘土咬合桩、素混凝土桩和钢筋混凝土桩的底部均伸入基坑底面以下，进入不透水层。本专利技术所采用的另一个技术方案是：一种上述紧邻河流透水地层的基坑止水系统的施工工艺，具体按以下步骤进行：1）根据基坑的规模、工程地质及水文地质条件，确定围堰的范围及规模；2）粘土装入编织袋内，形成粘土袋；沿河堤码砌该粘土袋，构成防护墙，防护墙朝向河堤的一侧铺设防水土工布，形成防水层；3）在防护墙背离河堤的一侧设置钢筋石笼堆砌而成的围堰，4）在河堤与划定的基坑区域之间打至少一口第二降水井，所有降水井中均安放抽水泵，控制第二降水井内的水位，使第二降水井内远河流侧水位高于临河流侧水位；5）根据工程地质及水文地质情况，确定粘土咬合桩的直径及咬合量，并在确定的基坑围护桩的外侧，确定截渗轴线位置；以该截渗轴线为中心，施工导向墙；然后，沿该导向墙确定粘土咬合桩的桩位，采用全回转套管钻进法在确定的粘土咬合桩的桩位钻孔，使套管下端进入不透水层；钻孔过程中，沿套管内壁边钻进边取土，套管钻入设计桩孔标高后终孔；在钻孔内安放导料管，然后通过导料管分层回填粘土并锤击夯实，一边回填一边提升导料管，建成一根粘土咬合桩；接着在建成的粘土咬合桩相邻的桩位上重复前述的钻孔、回填粘土的过程，建成第二根粘土咬合桩；依次类推，直至建成第二咬合桩组，从建造第二根粘土咬合桩起，施工前需将前一根粘土咬合桩的咬合部分切除；6）施工钢筋混凝土与素混凝土咬合桩a.根据设计资料，在现场确定第二咬合桩组中的桩位、桩径及咬合量，绑扎钢筋混凝土桩所用的钢筋笼。根据预定的缓凝时间，试验确定素混凝土中缓凝剂的掺加量；b.打素混凝土桩桩孔，将掺有缓凝剂的混凝土灌入该素混凝土桩桩孔内，至设计标高后终止灌注；继续施工下一根素混凝土桩，直至完成所有素混凝土桩的建造；c.对要打的钢筋混凝土桩桩孔两侧的素混凝土桩的咬合部分进行切割；然后，施工钢筋混凝土桩，该钢筋混凝土桩与素混凝土桩形成咬合；所有的钢筋混凝土桩建造完成后，在所有钢筋混凝土桩与素混凝土桩的咬合部分的顶面向下钻孔，在钻成的所有孔内均穿入单向注浆袖阀管，单向注浆袖阀管的上端露出桩顶外，建成紧邻河流透水地层的基坑止水系统。本专利技术基坑止水系统能对基坑安全起到很好的保护作用，具有如下优点：1）在临近基坑侧的河堤码砌粘土袋后设置钢筋石笼围堰，可在源头控制地下水渗流，大大减小外界水源对基坑开挖后的不利影响。2）围堰采用钢筋石笼，材料价格低廉，无污染，便于施工，且施工完成后，根据工程需要可以对钢筋石笼进行回收利用，粘土袋采用一般编织袋，内装粘土材料，隔水性能好，无污染，且价格低廉，粘土可以重复利用，降低工程造价。3）降水井在渗流通道上对地下水进行截流，这是针对透过第一道防线而渗透过来的水进行截流引排，直接将水的安全隐患排出工程范围以外，大大提高了基坑的安全性。该方案施工简单，止水效果好，在施工期间可以持续发挥引排水作用。降水井深度大于基坑深度，使地下水在水力梯度作用下由基坑向降水井渗流。4）基坑两侧采用不等压降水，使基坑开挖后在侧向水压力的作用下，减小临河流侧基坑向基坑内倾倒的趋势，一定程度上减小了基坑内支撑的轴力。5）粘土咬合桩所用粘土材料，隔水性能好，桩与桩之间为咬合状态，封闭了水的渗流通道，防水、止水效果好。且粘土不会造成扬尘，不会对环境造成污染。6）粘土材料性能相对稳定，不宜受水中有害离子的腐蚀，可长期起到止水作用。7）粘土桩成桩过程便于机械施工，提高效率，节约时间，成桩效率高，效果好，易于保证工程质量。8）围护桩采用钢筋混凝土桩与素混凝土桩咬合支护，形成最后一道止水屏障，并在咬合部位钻孔后埋设单向注浆袖阀管，为后期咬合部位出现渗漏水问题时进行注浆加固，为后期修补加固预留条件。9）混凝土与素混凝土咬合结构，不但可以起到防水的作用，而且整体形成的基坑围护结构，刚度明显提高，可大大提高基坑的稳定性。10）在基坑围护结构计算中，考虑部分素混凝土桩对钢筋混凝土桩刚度的贡献，可以减少钢筋混凝土桩的截面正应力，从而减少一定的配筋，节约造价。附图说明图1是本专利技术基坑止水系统的示意图。图2是图1的俯视图。图3基坑两侧不等压降水示意图。图中：1.基坑，2.第一降水井，3.第一咬合桩组，4.第二咬合桩组，5.第二降水井，6.防水层，7.防护墙，8.围堰，9.粘土咬合桩，10.素混凝土桩，11.钢筋混凝土桩，12.单向密封袖阀管。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1和图2所示，本专利技术基坑止水系统，包括依次设置的围堰8、防护墙7、防水层6、第二集水设施、第二咬合桩组4、第一咬合桩组3和第一集水设施；围堰8由钢筋石笼堆砌而成，围堰8的下部位于河流的水面以下。防护墙7由粘土袋码砌而成。防水层6由防水土工布铺设而成，防水层6位于防护墙7与河堤之间。第二集水设施由至少一口第二降水井5构成，所有第二降水井5位于防护墙7和第二咬合桩组4之间。第二咬合桩组4由多个粘土咬合桩9组成。第一咬合桩组3由多个素混凝土桩10和多个钢筋混凝土桩11组成，素混凝土桩10和钢筋混凝土桩11间隔设置，且相邻的素混凝土桩10和钢筋混凝土桩11相互咬合，素混凝土桩10和钢筋混凝土桩11的咬合部位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统，其特征在于，包括依次设置的围堰（8）、防护墙（7）、防水墙（6）、第二集水设施、第二咬合桩组（4）和第一咬合桩组（3）；围堰（8）由钢筋石笼堆砌而成，围堰（8）的下部位于河流的水面以下；防护墙（7）由粘土袋码砌而成；防水层（6）由防水土工布铺设而成，防水层（6）位于防护墙（7）与河堤之间；第二集水设施由并排设置的至少一口第二降水井（5）构成；第二咬合桩组（4）由多个粘土咬合桩（9）组成；第一咬合桩组（3）由多个素混凝土桩（10）和多个钢筋混凝土桩（11）组成，素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）间隔设置，且相邻的素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）相互咬合；第二降水井（5）、粘土咬合桩（9）、素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）的底部均伸入基坑（1）底面以下，进入不透水层。

【技术特征摘要】
1.一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统，其特征在于，包括依次设置的围堰（8）、防护墙（7）、防水墙（6）、第二集水设施、第二咬合桩组（4）和第一咬合桩组（3）；围堰（8）由钢筋石笼堆砌而成，围堰（8）的下部位于河流的水面以下；防护墙（7）由粘土袋码砌而成；防水层（6）由防水土工布铺设而成，防水层（6）位于防护墙（7）与河堤之间；第二集水设施由并排设置的至少一口第二降水井（5）构成；第二咬合桩组（4）由多个粘土咬合桩（9）组成；第一咬合桩组（3）由多个素混凝土桩（10）和多个钢筋混凝土桩（11）组成，素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）间隔设置，且相邻的素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）相互咬合；第二降水井（5）、粘土咬合桩（9）、素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）的底部均伸入基坑（1）底面以下，进入不透水层。2.根据权利要求1所述的紧邻河流透水地层的基坑止水系统，其特征在于，素混凝土桩（10）和钢筋混凝土桩（11）的咬合部位埋设有单向注浆袖阀管（12）。3.一种权利要求1所述的紧邻河流透水地层的基坑止水系统的施工工艺，其特征在于，该施工工艺具体按以下步骤进行：1）根据基坑（1）的规模、工程地质及水文地质条件，确定围堰（8）的范围及规模；2）粘土装入编织袋内，形成粘土袋；沿河堤码砌该粘土袋，构成防护墙（7），防护墙（7）朝向河堤的一侧铺设防水土工布，形成防水层（6）；3）在防护墙（7）背离河堤的一侧设置钢筋石笼堆砌而成的围堰（8），4）在河堤与划定的基坑（1）区域之间打至少一口第二降水井（5），所有降水井中均安放抽水泵，控制第二降水井（5）内的水位，使第二降水井（5）内远河流侧水位高于临河流侧水位；5）根据工程地质及水文地质情况，确定粘土咬合桩（9）的直径及咬合量，并在确定的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓林，牛东兴，蒲苏东，沙开莱，田贺卿，赵杰，胡奇光，邓一三，郭军，
申请(专利权)人：中铁科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51