CN107386298A - 一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基坑支护结构领域，并具体公开了一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其包括浅基坑结构和深基坑结构，该浅基坑结构包括水平布置的浅基坑基底以及设于浅基坑基底上方的基础底板，浅基坑基底面向该基础底板的一面开设有阻水凹陷池；深基坑结构的上端与基础底板的一端相连，并与浅基坑基底的侧面抵接，其包括竖直布置的地连墙和深基坑侧墙，地连墙的一侧与深基坑侧墙贴合，另一侧与浅基坑基底的侧面贴合，地连墙与深基坑侧墙贴合的一侧开设有防水阻断槽。本发明还提供了对应于该具有防水功能的深浅坑复合支护结构的施工方法。本发明确保了基坑安全和结构工程的耐久性，具有施工便捷、经济实用、防水和防渗性能好等优点。
Description
技术领域
本发明属于基坑支护结构领域，更具体地，涉及一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构及其施工方法。
背景技术
基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间的施工工程，基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构，随着实际工程的需要，例如在地铁、地下空间等地下结构中，已经出现了深浅坑复合工程，与其相配套的设置有深浅坑复合围护系统。
现有的深浅坑复合围护系统有以下两种结构及施工方式：一是先施工深(内)基坑和深基坑主体结构，深(内)基坑围护结构与主体结构不连接；二是深(内)基坑开挖之前，将浅基坑的基础底板和深(内)基坑的围护结构地连墙刚接，深(内)基坑围护结构参与了抗浮，并有助于内部深基坑支护的加强，节约了投资和方便了施工。
然而进一步的研究表明，上述围护系统及施工方式存在以下问题：1)采用先施工深(内)基坑和深基坑主体结构，深(内)基坑围护结构与主体结构不连接的方式，其经济效益和施工方便性差；2)基础底板与深(内)基坑围护结构地连墙、深(内)基坑主体结构侧墙之间的接缝处，通常采取特殊施工缝的处理方法，节点防水性不强，易形成地下水渗透路径，接缝漏水、钢筋锈蚀现象严重，直接影响结构安全和耐久性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种深浅坑复合支护结构及其施工方法，其中结合深浅坑复合支护结构自身的特征及其施工特点，相应设计了具有防水功能的深浅坑复合支护结构及其施工方法，通过对其浅基坑基础底板与深基坑围护结构地连墙之间以及浅基坑基础底板与深基坑主体结构侧墙之间的结构改进及防水设计，有效解决了浅基坑基础底板与内基坑围护结构地连墙、深基坑主体结构侧墙的连接处防水封闭性不强、渗漏水和钢筋锈蚀现象严重的问题，确保了基坑安全和结构工程的耐久性，可应用于房屋建筑、轨道交通、港口码头等深基坑工程领域，尤其适用于深浅坑支护体系中深(内)基坑地连墙与基础底板连接作为支撑和结构抗浮措施的结构系统中。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其包括浅基坑结构和深基坑结构，其中：
所述浅基坑结构包括水平布置的浅基坑基底以及设于该浅基坑基底上方的基础底板，该浅基坑基底面向该基础底板的一面开设有阻水凹陷池；
所述深基坑结构的上端与所述基础底板的一端相连，并与所述浅基坑基底的侧面抵接，其包括竖直布置的地连墙以及深基坑侧墙，该地连墙的一侧与所述深基坑侧墙贴合，另一侧与所述浅基坑基底的侧面贴合以实现所述阻水凹陷池的密封，此外，该地连墙与所述深基坑侧墙贴合的一侧开设有防水阻断槽。
作为进一步优选的，所述阻水凹陷池内从下至上依次设置有混凝土垫层、防水层和混凝土保护层。
作为进一步优选的，所述防水层从下至上依次包括防水砂浆层、防水涂料层和防水卷材层，该防水砂浆层和防水涂料层均从所述阻水凹陷池经所述地连墙的外表面延伸至该地连墙的顶部，而所述防水卷材层则延伸至所述地连墙墙顶的设计标高，并与地连墙紧密贴合。
作为进一步优选的，所述防水阻断槽内设置有防水砂浆层和防水涂料层，该防水砂浆层和防水涂料层均从所述防水阻断槽经所述地连墙的外表面延伸至该地连墙的顶部，并分别与所述阻水凹陷池中对应的防水砂浆层和防水涂料层搭接，其中搭接长度不小于50mm。
作为进一步优选的，所述防水阻断槽内部的下方填充有防水砂浆，上方设置有遇水膨胀止水条进行封堵隔断，所述防水阻断槽与深基坑侧墙之间设置有防水卷材，并且该防水阻断槽面向所述深基坑侧墙的端面上设置有与该防水卷材粘贴的防水密封胶，以此实现所述防水阻断槽的密封。
作为进一步优选的，所述基础底板与所述深基坑侧墙相连的侧面设有防水材料层，该防水材料层的表面设有遇水膨胀止水条，并预埋有注浆导管。
作为进一步优选的，所述地连墙包括地连墙钢筋和地连墙浮桩，该地连墙浮桩的高度等于基础底板底面的标高，该地连墙钢筋与所述地连墙浮桩上方的防水涂料层的接触面处设置有遇水膨胀止水条。
作为进一步优选的，所述阻水凹陷池与地连墙的拐角处的防水材料层上设置有密封胶。
按照本发明的另一方面，提供了一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构的施工方法，其包括如下步骤：
(1)基础底板与地连墙的连接浇筑及防水处理：
(1.1)开挖深基坑至基础底板的底标高后凿除地连墙的浮桩至基础底板的底标高，沿所述地连墙内边缘开挖阻水凹陷池，并在该阻水凹陷池上施工混凝土垫层；
(1.2)在所述混凝土垫层上方、地连墙的外侧面及顶部铺设防水砂浆以形成防水砂浆层,在所述防水砂浆层上方涂抹防水涂料以形成防水涂料层，在所述防水涂料层上方铺设防水卷材，该防水卷材延伸至地连墙的墙顶设计标高，在防水卷材上方浇筑混凝土以形成混凝土保护层，该混凝土保护层与所述基础底板贴合；
(1.3)浇筑基础底板混凝土，使其与所述地连墙的上端连接；
(2)深基坑侧墙与基础底板的连接浇筑及防水处理：
(2.1)待基础底板混凝土强度达到设计强度的85％后，挖除深基坑侧墙的上方部分，并在地连墙的外侧面开设防水阻断槽，在该防水阻断槽内铺设防水砂浆以形成防水砂浆层，然后在防水砂浆层涂抹防水涂料形成防水涂料层，该防水砂浆层与防水涂料层与先施工的阻水凹陷池中的防水砂浆层与防水涂料层进行搭接；
(2.2)在防水阻断槽内部的下方充填防水砂浆，上方用遇水膨胀止水条进行封堵隔断，在防水阻断槽上设置防水密封胶以粘贴防水卷材；
(2.3)在所述基础底板与所述地连墙连接处的外侧面涂刷界面剂，然后涂抹防水涂料，并安装遇水膨胀止水条和预埋注浆导管，最后浇筑混凝土使深基坑侧墙上部与基础底板相连。
作为进一步优选的，在阻水凹陷池中铺设防水砂浆之前，将地连墙的顶部和外侧面的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂；在防水阻断槽中铺设防水砂浆之前，将防水阻断槽的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本发明从“现有浅基坑基础底板与内基坑围护结构地连墙之间、浅基坑基础底板与深(内)基坑主体结构侧墙之间的接缝因无法设置有效的防水层，防水措施存在不完整性，易形成地下水渗透路径，地连墙两侧的柔性防水卷材端头处不易封闭、易出现窜水现象，进而导致结构接缝处漏水、钢筋锈蚀现象严重”这一具体实际问题出发，相应设计了具有防水功能的深浅坑复合支护结构及其施工方法，可广泛用于深浅坑工程中坑中坑围护结构作为抗浮措施情况下的防水处理，同时有利于提前拆除深(内)基坑首道支撑以方便施工，并保证了基坑安全。
2.本发明的浅基坑的基础底板和深(内)基坑的地连墙刚接，可充分发挥深(内)基坑围护结构的抗浮作用和浅基坑基础底板的支撑拉结作用，节约了抗浮措施费用，并有助于方便施工和内部深基坑支护的加强。
3.本发明通过在深(内)基坑地连墙外侧浅基坑的基础底板下方设置阻水凹陷池的结构构造，可有效延长深基坑地连墙与浅基坑基础底板接缝处地下水的渗透路径，提高了内基坑地连墙与基础底板连接的防水能力，确保了基坑安全和结构工程的耐久性。
4.本发明在地连墙内侧端头设置防水阻断槽结构构造，保证了深基坑主体结构侧墙外包柔性防水卷材接头处的封闭性，同时阻断地下水的渗透路径，避免了防水卷材端头处的窜水，减小结构接缝触水的可能。
5.本发明还加强了防水细部构造的设计，通过在新旧混凝土浇筑接缝处设置预留注浆管、设置膨胀止水条和密封胶、新旧混凝土面涂抹水泥基渗透结晶防水涂料等措施，以及接缝处连接钢筋采用遇水膨胀止水条隔水阻断，进一步提高深浅坑复合支护结构的防水防渗性能，有利于消除结构后期渗漏水和钢筋锈蚀的隐患。
附图说明
图1是本发明的一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构的示意图；
图2是本发明的深基坑地连墙与基础底板的连接示意图；
图3是本发明的地连墙上防水阻断槽的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明实施例提供的一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其包括浅基坑结构和深基坑结构，其中，浅基坑结构包括水平布置的浅基坑基底13以及设于该浅基坑基底上方的基础底板2，该浅基坑基底面向该基础底板的一面开设有阻水凹陷池5；该深基坑结构的上端与基础底板的一端相连，并与浅基坑基底的侧面抵接，其包括竖直布置的地连墙1以及竖直布置的深基坑侧墙3，该地连墙的一侧与深基坑侧墙贴合，另一侧与浅基坑基底的侧面贴合以实现阻水凹陷池的密封，该地连墙与深基坑侧墙贴合的一侧开设有防水阻断槽16，深基坑侧墙外侧为深基坑(图1的B处)。通过上述各个结构的相互配合，可有效解决浅基坑基础底板与内基坑围护结构地连墙、深基坑主体结构侧墙的连接处防水封闭性不强、渗漏水和钢筋锈蚀现象严重的问题，确保了基坑安全和结构工程的耐久性，具有施工便捷、经济实用、防水和防渗性能好等优点。
如图1和2所示，阻水凹陷池内从下至上依次设置有混凝土垫层12、防水层和混凝土保护层8，该混凝土保护层8的上表面与基础底板的下表面贴合，其具体可采用C20细石混凝土浇筑。其中，防水层从下至上依次包括防水砂浆层11、防水涂料层10和防水卷材层9，如图2所示，该防水砂浆层和防水涂料层均从阻水凹陷池经地连墙的外表面延伸至地连墙1的顶部，而防水卷材层则延伸至地连墙墙顶的设计标高，并与地连墙紧密贴合，图2中的A处为深基坑处开挖面。进一步的，混凝土垫层具体可采用C20素混凝土浇筑而成，防水砂浆层由聚合物水泥防水砂浆制成，防水涂料层由水泥基渗透结晶防水涂料制成，防水卷材层由自粘防水卷材制成。更进一步的，阻水凹陷池与地连墙的拐角处的防水材料层上设置有密封胶15。
具体的，防水阻断槽的尺寸不小于40mm×200mm，如图3所示，其内设置有防水砂浆层和防水涂料层，该防水砂浆层和防水涂料层均从防水阻断槽经地连墙的外表面延伸至地连墙的顶部，并分别与阻水凹陷池中对应的防水砂浆层和防水涂料层搭接，其中搭接长度不小于50mm。
进一步的，防水阻断槽内部的下方填充有防水砂浆17，上方设置有遇水膨胀止水条18进行封堵隔断，防水阻断槽与深基坑侧墙之间设置有防水卷材，并且该防水阻断槽面向深基坑侧墙的端面上设置有与该防水卷材粘贴的防水密封胶19，以此实现防水阻断槽的密封。
更为具体的，基础底板与深基坑侧墙相连的侧面设有防水材料层，该防水材料层的表面设有遇水膨胀止水条21，并预埋有注浆导管20。
进一步的，基础底板包括基础底板钢筋7和混凝土，地连墙包括地连墙钢筋6和地连墙浮桩，该地连墙浮桩的高度等于基础底板底面的标高，该地连墙钢筋与地连墙浮桩上方的防水涂料层的接触面处设置有遇水膨胀止水条14
下面对本发明的具有防水功能的深浅坑复合支护结构的具体施工方法进行详细说明，其施工方法主要包括以下两部分内容：浅基坑基础底板与深基坑地连墙的连接浇筑及防水处理步骤以及深基坑侧墙与浅基坑基础底板的连接浇筑及防水处理步骤。
具体而言包括以下步骤：
(1)基础底板与地连墙的连接浇筑及防水处理
(1.1)开挖深基坑至基础底板的底标高后凿除地连墙的浮桩至基础底板的底标高，沿地连墙内边缘开挖阻水凹陷池，也即开挖基础底板2部位下方土体至其基底标高，并在该阻水凹陷池上施工混凝土垫层，例如施工150mm厚C20混凝土垫层；
(1.2)在阻水凹陷池5范围内的混凝土垫层上方、地连墙的外侧面及顶部铺设防水砂浆以形成防水砂浆层,例如设置10mm厚聚合物水泥防水砂浆11，在防水砂浆层上方涂抹防水涂料例如水泥基渗透结晶防水涂料以形成防水涂料层，然后在阻水凹陷池5与地连墙1的拐角处的防水涂料层上方施工密封胶15，施工面积优选为50mm×50mm；在防水涂料层上方铺设自粘防水卷材形成防水卷材层，该防水卷材延伸至地连墙的墙顶设计标高，并与地连墙紧密贴合；在防水卷材上方浇筑混凝土例如C35细石混凝土以形成混凝土保护层，该混凝土保护层与基础底板贴合；
(1.3)最后浇筑基础底板混凝土使其与地连墙的上端相连，其浇筑至该基础底板与地连墙的连接处即可，如图2所示，基础底板的混凝土的外端面(图1的A处，图2的右侧)与地连墙的侧面平齐。
(2)深基坑侧墙与基础底板的连接浇筑及防水处理：
(2.1)待基础底板混凝土强度达到设计强度的85％后，挖除深基坑侧墙的上方部分，即拆除深基坑第一道支撑并开挖至浅基坑基底处，并在地连墙的外侧面开设防水阻断槽，在该防水阻断槽内铺设防水砂浆例如铺设铺设10mm聚合物水泥防水砂浆以形成防水砂浆层，然后在防水砂浆层上涂抹防水涂料例如水泥基渗透结晶防水涂料以形成防水涂料层，该防水砂浆层与防水涂料层与先施工的阻水凹陷池中的防水砂浆层与防水涂料层进行搭接；
(2.2)在防水阻断槽内部的下方充填防水砂浆例如聚合物水泥防水砂浆，上方用遇水膨胀止水条进行封堵隔断，优选采用20mm×10mm的遇水膨胀止水条18进行封堵隔断，在防水阻断槽的上端与下端分别设置防水密封胶以粘贴防水卷材；
(2.3)在基础底板与地连墙的连接处的外侧面(也即基础底板混凝土面向深基坑侧墙的一面，即图1的A处，此处为施工缝)表面清洁干净并涂刷界面剂，然后涂抹防水涂料例如水泥基渗透结晶防水涂料以形成防水涂料层，然后在防水涂料层的表面安装遇水膨胀止水条并预埋注浆导管，最后浇筑混凝土形成暗梁4使深基坑侧墙上部与基础底板相连。
上述步骤中，在阻水凹陷池中铺设防水砂浆之前，将地连墙的顶部和外侧面的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂；在防水阻断槽中铺设防水砂浆之前，将防水阻断槽的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，包括浅基坑结构和深基坑结构，其中：
所述浅基坑结构包括水平布置的浅基坑基底以及设于该浅基坑基底上方的基础底板，该浅基坑基底面向该基础底板的一面开设有阻水凹陷池；
所述深基坑结构的上端与所述基础底板的一端相连，并与所述浅基坑基底的侧面抵接，其包括竖直布置的地连墙以及深基坑侧墙，该地连墙的一侧与所述深基坑侧墙贴合，另一侧与所述浅基坑基底的侧面贴合以实现所述阻水凹陷池的密封，此外，该地连墙与所述深基坑侧墙贴合的一侧开设有防水阻断槽。
2.如权利要求1所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述阻水凹陷池内从下至上依次设置有混凝土垫层、防水层和混凝土保护层。
3.如权利要求2所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述防水层从下至上依次包括防水砂浆层、防水涂料层和防水卷材层，该防水砂浆层和防水涂料层均从所述阻水凹陷池经所述地连墙的外表面延伸至该地连墙的顶部，而所述防水卷材层则延伸至所述地连墙墙顶的设计标高，并与地连墙紧密贴合。
4.如权利要求3所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述防水阻断槽内设置有防水砂浆层和防水涂料层，该防水砂浆层和防水涂料层均从所述防水阻断槽经所述地连墙的外表面延伸至该地连墙的顶部，并分别与所述阻水凹陷池中对应的防水砂浆层和防水涂料层搭接，其中搭接长度不小于50mm。
5.如权利要求4所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述防水阻断槽内部的下方填充有防水砂浆，上方设置有遇水膨胀止水条进行封堵隔断，所述防水阻断槽与深基坑侧墙之间设置有防水卷材，并且该防水阻断槽面向所述深基坑侧墙的端面上设置有与该防水卷材粘贴的防水密封胶，以此实现所述防水阻断槽的密封。
6.如权利要求1所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述基础底板与所述深基坑侧墙相连的侧面设有防水材料层，该防水材料层的表面设有遇水膨胀止水条，并预埋有注浆导管。
7.如权利要求1所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述地连墙包括地连墙钢筋和地连墙浮桩，该地连墙浮桩的高度等于基础底板底面的标高，该地连墙钢筋与所述地连墙浮桩上方的防水涂料层的接触面处设置有遇水膨胀止水条。
8.如权利要求3所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构，其特征在于，所述阻水凹陷池与地连墙的拐角处的防水材料层上设置有密封胶。
9.一种具有防水功能的深浅坑复合支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)基础底板与地连墙的连接浇筑及防水处理：
(1.1)开挖深基坑至基础底板的底标高后凿除地连墙的浮桩至基础底板的底标高，沿所述地连墙内边缘开挖阻水凹陷池，并在该阻水凹陷池上施工混凝土垫层；
(1.2)在所述混凝土垫层上方、地连墙的外侧面及顶部铺设防水砂浆以形成防水砂浆层,在所述防水砂浆层上方涂抹防水涂料以形成防水涂料层，在所述防水涂料层上方铺设防水卷材，该防水卷材延伸至地连墙的墙顶设计标高，在防水卷材上方浇筑混凝土以形成混凝土保护层，该混凝土保护层与所述基础底板贴合；
(1.3)浇筑基础底板混凝土，使其与所述地连墙的上端连接；
(2)深基坑侧墙与基础底板的连接浇筑及防水处理：
(2.1)待基础底板混凝土强度达到设计强度的85％后，挖除深基坑侧墙的上方部分，并在地连墙的外侧面开设防水阻断槽，在该防水阻断槽内铺设防水砂浆以形成防水砂浆层，然后在防水砂浆层涂抹防水涂料形成防水涂料层，该防水砂浆层与防水涂料层与先施工的阻水凹陷池中的防水砂浆层与防水涂料层进行搭接；
(2.2)在防水阻断槽内部的下方充填防水砂浆，上方用遇水膨胀止水条进行封堵隔断，在防水阻断槽上设置防水密封胶以粘贴防水卷材；
(2.3)在所述基础底板与所述地连墙连接处的外侧面涂刷界面剂，然后涂抹防水涂料，并安装遇水膨胀止水条和预埋注浆导管，最后浇筑混凝土使深基坑侧墙上部与基础底板相连。
10.如权利要求9所述的具有防水功能的深浅坑复合支护结构的施工方法，其特征在于，在阻水凹陷池中铺设防水砂浆之前，将地连墙的顶部和外侧面的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂；在防水阻断槽中铺设防水砂浆之前，将防水阻断槽的表面凿毛、清洁干净并涂刷界面剂。
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