[发明专利]基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系及构建方法

说明书

本发明涉及基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系及构建方法，所述体系包括基坑内的主体结构，以及主体结构侧墙外的基坑围护桩，主体结构侧墙外侧设置有水平向外凸式翼脚板，位于基坑围护桩之间。本发明基于外凸式翼脚板的地下结构新型抗浮体系，采用掏挖技术形成凹槽并浇筑钢筋混凝土，利用外凸式翼脚板影响范围土体有效重度及其抗剪能力，增加地下结构整体抗浮能力，避免了传统外挑式墙趾板抗浮措施需要扩大基坑开挖范围的弊端，具有受力清晰、设计简单、成本低且工艺简便等优势，可为地下结构抗浮设计提供借鉴参考。

技术领域

本发明属于地下工程技术领域，具体涉及一种基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系及构建方法。

背景技术

随着经济的快速发展，为引导城市合理布局和有序开发，充分利用地下资源为城市发展提供广阔的延伸空间，近年来地下空间逐步向大埋深、大空间方向发展，地下水对结构抗浮与防渗漏方面的影响越来越突出。

地下结构常因抗浮能力不足而影响正常使用，甚至影响结构安全，结构底板或侧墙裂缝、渗漏，甚至是梁柱节点开裂破坏等事故屡见不鲜。近年来，体型复杂的大埋深地下空间结构日渐增多，尤其是随着基于轨道交通的站城一体化（或TOD）的发展，城市轨道交通多线换乘车站、各类穿越既有线工程或帮接建设等情况越来越普遍，地下结构抗浮设计对整体设计方案的影响越来越明显，在某些条件下甚至成为了结构设计的控制性工况。抗浮措施的合理与否关系到结构安全、工程造价，不合理的抗浮措施将会造成巨大的安全隐患与投资浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系及构建方法，于基坑围护桩之间施作钢筋混凝土外凸式翼脚板，外凸式翼脚板与主体结构侧墙整体式浇筑，利用外挑翼脚板影响范围内土体有效重度及其抗剪能力实现地下结构抗浮稳定性要求。

本发明所采用的技术方案为：

基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系，其特征在于：

包括地下工程主体结构，以及主体结构侧墙外的基坑围护桩，基坑围护桩按不大于两倍桩径的间隔布置；

主体结构侧墙外侧设置有水平向外凸式翼脚板，位于基坑围护桩之间。

外凸式翼脚板与主体结构侧墙整体浇筑，无施工接缝。

外凸式翼脚板沿基坑纵向不连通，从主体结构侧墙水平向伸出的位于基坑围护桩之间的翼脚板，与两侧基坑围护桩密贴。

外凸式翼脚板沿基坑纵向可连通，从主体结构侧墙水平向伸出的具有纵向排孔形式的翼脚板，在基坑围护桩外侧部分连为一个整体。

基坑围护桩与主体结构及外凸式翼脚板之间设置预铺防水卷材，形成全包防水层。

外凸式翼脚板为等截面结构，截面厚度一致；

外凸式翼脚板或为变截面结构，截面厚度不一致，在与主体结构相连处加厚。

所述的基于外凸式翼脚板的地下结构抗浮体系的构建方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：平整场地并打设降水井进行基坑降水，施做基坑围护桩，施做桩顶冠梁及挡土墙，开挖基坑，边开挖边架设相应位置内支撑至坑底设计标高，基坑围护桩表面采用网喷混凝土处理，对局部不平整部位采用水泥砂浆找平，然后施作坑底素混凝土垫层，敷设防水层及细石混凝土保护层，浇筑主体结构底板；

步骤二：在主体结构浇筑期间，在外凸式翼脚板施做高度位置，局部凿除并掏挖基坑围护桩之间的凹槽，采用早强混凝土对凹槽四周进行临时封闭处理；

步骤三：敷设外凸式翼脚板凹槽四周防水层，敷设主体结构侧墙外侧防水层，绑扎侧墙钢筋，将侧墙主筋向外延伸至外凸式翼脚板凹槽内，预埋注浆管，立模、现浇防水混凝土，使主体结构和外凸式翼脚板连为整体、共同受力；