一种紧邻河流透水地层的基坑止水系统技术方案

本实用新型专利技术提供了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。

A Foundation Pit Water Sealing System Adjacent to River Permeable Stratum

【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
本技术属于建筑施工
，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。为实现上述目的，本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、防水层、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技术进行详细说明。如图1和图2所示，本技术基坑止水系统，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的咬合部位埋设有单向注浆袖阀管12。第一集水设施由至少一口第一降水井2组成，所有第一降水井2位于第一咬合桩组3内侧基坑1范围内，第一降水井2随着基坑开挖逐渐拆除。第一降水井2、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。第一降水井2位于基坑1内。上述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）将粘土填装到编织袋内，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，防水层6位于防护墙7与河堤之间；3）在防护墙7背离河堤的一侧设置钢筋石笼堆砌而成围堰8，钢筋笼所用钢筋的直径，根据计算确定；将制作好的钢筋石笼吊装到设计位置，放入河流中堆砌围堰8位于水面下的部分，围堰8位于水面上的部分可以采用两种方法施工：一是用制作好的钢筋石笼直接进行堆砌；二是先将钢筋笼吊装到位置后，再将石块装填到石笼内；4）在河堤与基坑1之间施打至少一个第二降水井5，当第二降水井5的数量超过两口时，所有第二降水井5的连线与防护墙7同向设置，在划定的基坑1的区域内打至少一个第一降水井2，当第一降水井2的数量超过两口时，所有第一降水井2的连线与防护墙7同向设置；相邻两个第一降水井2之间的距离和相邻两个第二降水井5之间的距离根据水文地质勘察资料确定，所有降水井中均安放抽水泵，以将汇集到降水井内的水引到排水系统，先进行沉淀净化，确保达到排放标准，控制第二降水井5内临河流侧和远河流侧的水位，保持远河流侧水位高于临河流侧水位，使基坑1两侧保持一定的侧向水压力差，如图3所示，减小基坑1开挖后临河流侧向基坑1内倾倒的趋势；设围堰侧向土压力为E1，远河流侧侧向土压力为E2，临河流侧围堰的施工会增加侧向土压力，而远河流侧地层已完成了固结沉降，侧向土压力相对围堰的侧向土压力要小，E2<E1，基坑开挖后，在E1作用下，围护体系有整体向远河流侧倾倒趋势，利用两侧不等压降水，使远河流侧水位H2高于临河流侧水位H1，侧向水压力（γw为本文档来自技高网...

【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）、防水层（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）、防水层（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...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛东兴，张晓林，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：新型
国别省市：四川,51