[发明专利]一种强透水地层深基坑封底止水结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及强透水地层深基施工领域，具体地，涉及一种强透水地层深基坑封底止水结构及其施工方法。

背景技术

目前，深基坑工程中通常采用坑外降水、帷幕垂直隔断、基底全注浆封底三种方法来解决承压水引起的工程问题。

第一种如图1所述的坑外降水法，该方法的设计思路是：采用地下连续墙作为围护结构，在围护结构做好后先进行坑内外降承压水施工，在承压水水头降到设计要求的标高后进行基坑开挖施工。

该方法的缺点是，降水不可避免引起基坑周边环境沉降和差异沉降，尤其是水资源极为匮乏地区的工程和对沉降变形要求较高的工程，该方案是严禁采用的；在承压水头较高的砂卵石地层，承压水层的含水量丰富，降水影响范围广，抽水量大，降承压水的时间长，降水费用和难度非常高，对施工管理、市政排水和现场的供电需求较高，断电时应急方案实施难度高，坑内降水井封闭也有相当风险。

第二种如图2所述的帷幕垂直隔断法，该方法的设计思路是:采用地下连续墙(或钻孔桩、咬合桩以及相应的地下连续墙)作为围护结构，地下连续墙插入承压水层底下的不透水层一定深度，达到垂直隔断承压水目的。

该方法的缺点是，地下连续墙的深度大，特别是在承压水层较厚且埋深较深的情况下，地下连续墙插入深层不透水层，对施工工艺和施工机械的要求非常高。地下连续墙越深，越难保证地下连续墙的垂直度和密闭度，一旦开挖过程中出现帷幕漏水的情况，极易发生突涌，后果严重，且很难判断渗漏点。

第三种如图3所述的基底全注浆封底法，该方法的设计思路是:采用地下连续墙(或钻孔桩、咬合桩以及相应的地下连续墙)作为围护结构，基底采用全范围注浆隔水，利用注浆体自重抵抗承压水压力。

该方法的缺点是，注浆量非常大，特别是在承压水层较厚且埋深较深的情况下，注浆费用相当高。注浆体一旦有局部质量问题，基底出现漏水，地下水涌到基底上岩土层，串水后很难判断漏水部位，也很难有进行针对性补偿注浆处理，全范围补偿注浆则代价巨大，工期缓慢。

发明内容

本发明的目的是为解决上述的技术问题，提供一种提高隔水封底的效果和可靠性；选择合理企口槽施工工艺，提高可实施性；提高监控量测和应急处理的可操作性，一旦发现局部渗水，可在突涌发生前及时发现渗漏部位，并有足够缓冲时间进行针对性较强的补偿注浆处理的强透水地层深基坑封底止水结构及其施工方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种强透水地层深基坑封底止水结构，包括地下连续墙、水下素砼板、钢筋砼隔墙、抗拔桩和内支撑，地下连续墙通过浇筑设置在基坑周围，所述的内支撑支撑在地下连续墙上，所述的地下连续墙下方基坑上通过浇筑形成钢筋砼隔墙，每两面所述的钢筋砼隔墙与地下连续墙围合在基底形成浇筑仓，在仓内基底下方浇筑有抗拔桩，在钢筋砼隔墙与地下连续墙围合的每个仓口通过浇筑形成水下素砼板，所述的抗拔桩嵌固在水下素砼板内。水下素砼板增大了坑底整体强度和刚度，具备坑底加固和防渗双重功效，可有效解决高承压水对坑底稳定性影响和基坑开挖引起的坑底隆起，同时较好地降低坑壁侧向位移和周围环境的沉降变形。

优选的，所述的水下素砼板上铺设0.5m厚碎石层，所述的碎石层内布设排水盲管。水下素砼板与结构底板下方垫层之间设置0.5m厚的碎石层，碎石层内布设排水盲管，以分仓排除仓内的渗漏水，保证底板施工的干作业。

优选的，所述的钢筋砼隔墙上与水下素砼板连接处设置有企口槽；所述的抗拔桩上与水下素砼板连接处设置有企口槽；所述的地下连续墙上与水下素砼板连接处设置有企口槽。

优选的，所述的水下素砼板与地下连续墙和钢筋砼隔墙之间界面预埋注浆管。水下素砼板与地下连续墙之间界面预埋注浆管，在界面出现渗漏水时可以及时进行补偿注浆封堵。

本发明解决上述问题所采用的另一技术方案是：一种强透水地层深基坑封底止水结构施工方法，包括如下步骤：

步骤1，根据承压水水压力和基坑开挖深度，进行抗突涌、抗流土和抗管涌稳定性验算，确定水下素砼板厚度、抗拔桩布置参数和企口槽参数；

步骤2，从地面施工浇筑地下连续墙、钢筋砼隔墙和抗拔桩，每两面所述的钢筋砼隔墙与地下连续墙围合在基底形成浇筑仓，在仓内基底下方浇筑有抗拔桩，在与水下素砼板连接的钢筋砼隔墙、抗拔桩和地下连续墙界面处预留水平向贯通的企口槽；

步骤3，分层分段往下开挖，并及时架设内支撑，直到开挖至坑内水位以上，然后架设水位以上最近的一道内支撑；

步骤4，水下开挖土方，直至水下素砼板底面；