CN108316354A - 具有防水、排水功能的地下综合管廊结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构及其施工方法，涉及综合管廊施工技术领域。其中包括：顶部防水混凝土层，回填土层，透水混凝土层，防水层，综合管廊体，U形排水沟，底部防水混凝土层，集水井，排水管，U形人字坡排水沟。本发明提出的廊体能够有效的对地下水及地表降水进行疏导，在保证原本土体内水体循环不被破坏，间接延长廊体使用寿命。同时，廊体结构具有对地下水和地表降水收集功能，提高了地下水与地表降水的利用率，符合海绵城市的构想。本发明采用透水混凝土作为回填，回填距离长，其可以起到动水阻流作用，降低廊体的动水腐蚀；同时其排除路面积水，可防止积水凝冻、路面冻涨，可作为保护综合管廊的二次屏障。

Description

具有防水、排水功能的地下综合管廊结构及其施工方法

技术领域

本发明属于综合管廊施工技术领域，特别是涉及一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构及其施工方法。

背景技术

综合管廊就是地下城市管道综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。随着国家快速发展，以修建地下综合管廊对地下空间进行充分利用，来节约地上空间，已经成为不可逆转的趋势。综合管廊作为城市地下设施动脉工程对于城市建设具有长远的战略意义。地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。此外，该系统还具有一定的防震减灾作用。如1995年日本阪神大地震期间，神户市内大量房屋倒塌、道路被毁，但当地的地下综合管廊却大多完好无损，这大大减轻了震后救灾和重建工作的难度。地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。综合管廊建设避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观，降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用，保持了路面的完整性和各类管线的耐久性，便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。由于廊体内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地；由于减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观；由于架空管线一起入地，减少架空线与绿化的矛盾。

地下综合管廊修筑技术日渐成熟，但综合管廊修建后破坏了土体原有的水系统平衡，导致土体中的水系以综合管廊为通道汇集在一起，当含水地层与综合管廊连通，以渗水、漏水为主要因素的弊病便日渐显露。以明挖预制法这一施工方法修建的综合管廊通常采用在预制混凝土节段上铺设防水层及苯板，达到防水及保温的效果。综合管廊防水属于市政道路下方的隐蔽工程，道路竣工通车后，不能轻易地刨掘道路对其进行维修或修补，因此，防水层的成品保护也是重点。如果成品保护不善，施工不慎造成了破坏且未及时修补，容易形成渗漏点，造成地下水的渗漏。

渗漏水问题一直是困扰地下建设工程的质量通病，杜绝管线长期被渗漏水浸泡现象，解决好防水问题是综合管廊建设必须考虑的技术问题之一。有效解决防水问题从而保证综合管沟的施工质量，也能从根本上减少安全隐患，降低后期运营养护成本，延长使用寿命。

修建地下综合管廊时，遇到富集水的地质条件，通常采用井点降水这一处理办法。处理水的问题不能一味的归结到堵水这个问题上，在一定程度上也需要排水，对水进行疏通并有效地管理再加以利用，不至于地下水大量流失，保护地下水环境，成为现在地下构筑物处理水的主要趋势。本工法采用明挖预制法的综合管廊施工方法，深挖基坑时，留出排水暗沟，安装预制混凝土节段后，采用透水混凝土进行回填，并以防水混凝土砌筑排水暗沟，形成“人字坡”便于地下水和地表降水的排出和收集，在整个土体内形成地下水循环，减小地下水与地表降水对综合管廊结构的冲击与损害，具有良好的经济效益与可操作性，能够起到有效的防水、排水作用。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明可提供一种具有防水、排水的地下综合管廊结构及其施工方法，可对现有综合管廊防排水处理措施进行改进，便于工厂化集中生产，成本低，可对综合管廊所处土体中所含水进行收集与循环，预防水体对综合管廊结构造成损害，延长综合管廊使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构，包括顶部防水混凝土层、回填土层、透水混凝土层、防水层、综合管廊体、U形排水沟、底部防水混凝土层、集水井、排水管和U形人字坡排水沟，自下向上看，底部防水混凝土层的下部与基坑开挖的土体相连接、上面衔接综合管廊体；靠近综合管廊体外侧的是铺设的防水层，透水混凝土层内侧与防水层相贴，透水混凝土层外侧与回填土层紧密连接，在综合管廊体的上部铺设防水层，防水层上侧紧贴顶部防水混凝土层；在综合管廊体两侧分别砌筑了U形排水沟，在综合管廊体的两端点设置集水井。

进一步地，所述U形排水沟与U形人字坡排水沟为一体结构。

进一步地，所述U形排水沟时在综合管廊体纵向设置2%~3%坡度，形成人字坡。

进一步地，在综合管廊结构两端设置集水井，收集通过U形排水沟及透水混凝土层排出流出的水。

进一步地，由U形人字坡排水沟流出的水由集水井进行收集，同时当水流入集水井时，水由排水管流入土体，使地下水和天然降水在土体内形成循环。

进一步地，一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）预制混凝土节段

采用C40及以上强度的自防水混凝土预制混凝土节段，吊运加工好的钢筋骨架，模板安装调试，浇筑混凝土，养成后拆模移到混凝土预制节段成品摆放区。

（2）基坑开挖及临时支护

开挖前，首先对基坑四周预埋监控测量点位，读取初始值，开挖过程中经常测量，发现如有异常（超出警戒值以外）立即处理。采用小爆破开挖，基坑开挖范围除正常混凝土节段预留尺寸，还应包括排水管道位置；若所开挖基坑地质条件较差，可采用土钉临时支护。

（3）修筑集水井

基坑开挖结束后，修筑集水井，其目的是将排水沟排出的地下水与降水汇入集水井中。集水井直径一般为5m~10m，集水井底部修筑排水管，对集水再次进行排出。

（4）运输和安装混凝土节段

混凝土节段达到设计强度后，用平板拖车进行运输，履带吊安装，节段安装时采用现场涂胶拼装并施加预应力形成刚性接头连接。

（5）砌筑排水沟

安装混凝土节段后，在略低于综合管廊廊体底部位置采用防水混凝土砌筑U形排水沟，排水沟在综合管廊廊体纵向方向设置倾斜角不低于2％—3％的坡度，呈缓缓的“人子坡”形状。

（6）铺设防水层

以地下综合管廊设计要求确定防水等级，确定铺设卷材防水层及张贴苯板，防水层从结构底板垫层铺设至顶板基面，并应在外围形成封闭的防水层。防水卷材的品种规格和层数，应根据地下工程防水等级、地下水位高低及水压力作用状况、结构构造形式和施工工艺等因素确定。

（7）回填施工

回填施工时，采用强度为C30的透水混凝土进行回填。基坑墙背采用水平分层对称回填方式，回填至侧向回填厚度1m范围内，厚度大于1m范围采用基坑原本开挖出的天然土体进行回填，并采用机械碾压。

本发明的有益效果：

本发明的效果和优点是便于工厂化集中生产，成本低，节约施工成本及排水沟施工时间，具有环保效果；有效对地下水及地表降水进行疏导，并对综合管廊所处土体中所含水进行收集与循环可避免廊体外围蓄水、廊体内部渗水、漏水等对廊体造成的损害，间接延长廊体使用寿命；避免破坏地下水体环境，可在土体内形成地下水的自循环，收集到的水资源可进行二次利用，提高了地下水与地表降水的利用率，符合海绵城市的构想。

附图说明

图1为本发明的截面示意图。

图2为本发明的U形人字坡排水沟示意图。

图中，1为顶部防水混凝土层，2为回填土层，3为透水混凝土层，4为防水层，5为综合管廊体，6为U形排水沟，7为底部防水混凝土层，8为集水井，9为排水管，10为U形人字坡排水沟。

具体实施方式

实施例

如图1~图2所示，一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构，包括顶部防水混凝土层1、回填土层2、透水混凝土层3、防水层4、综合管廊体5、U形排水沟6、底部防水混凝土层7、集水井8、排水管9和U形人字坡排水沟10，自下向上看，底部防水混凝土层7的下部与基坑开挖的土体相连接、上面衔接综合管廊体5；靠近综合管廊体5外侧的是铺设的防水层4，透水混凝土层3内侧与防水层4相贴，透水混凝土层3外侧与回填土层2紧密连接，在综合管廊体5的上部铺设防水层4，防水层4上侧紧贴顶部防水混凝土层1；在综合管廊体5两侧分别砌筑了U形排水沟6，在综合管廊体5的两端点设置集水井8；所述U形排水沟6与U形人字坡排水沟10为一体结构；所述U形排水沟6时在综合管廊体5纵向设置2%~3%坡度，形成人字坡；在综合管廊结构两端设置集水井8，收集通过U形排水沟6及透水混凝土层3排出流出的水；由U形人字坡排水沟10流出的水由集水井8进行收集，同时当水流入集水井8时，水由排水管9流入土体，使地下水和天然降水在土体内形成循环。

一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）预制混凝土节段

采用C40及以上强度的自防水混凝土预制混凝土节段，吊运加工好的钢筋骨架，模板安装调试，浇筑混凝土，养成后拆模移到混凝土预制节段成品摆放区。

（2）基坑开挖及临时支护

开挖前，首先对基坑四周预埋监控测量点位，读取初始值，开挖过程中经常测量，发现如有异常（超出警戒值以外）立即处理。采用小爆破开挖，基坑开挖范围除正常混凝土节段预留尺寸，还应包括排水管道位置；若所开挖基坑地质条件较差，可采用土钉临时支护。

（3）修筑集水井

基坑开挖结束后，修筑集水井，其目的是将排水沟排出的地下水与降水汇入集水井中。集水井直径一般为5m~10m，集水井底部修筑排水管，对集水再次进行排出。

（4）运输和安装混凝土节段

混凝土节段达到设计强度后，用平板拖车进行运输，履带吊安装，节段安装时采用现场涂胶拼装并施加预应力形成刚性接头连接。

（5）砌筑排水沟

安装混凝土节段后，在略低于综合管廊廊体底部位置采用防水混凝土砌筑U形排水沟，排水沟在综合管廊廊体纵向方向设置倾斜角不低于2％—3％的坡度，呈缓缓的“人子坡”形状。

（6）铺设防水层

以地下综合管廊设计要求确定防水等级，确定铺设卷材防水层及张贴苯板，防水层从结构底板垫层铺设至顶板基面，并应在外围形成封闭的防水层。防水卷材的品种规格和层数，应根据地下工程防水等级、地下水位高低及水压力作用状况、结构构造形式和施工工艺等因素确定。

（7）回填施工

回填施工时，采用强度为C30的透水混凝土进行回填。基坑墙背采用水平分层对称回填方式，回填至侧向回填厚度1m范围内，厚度大于1m范围采用基坑原本开挖出的天然土体进行回填，并采用机械碾压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构，其特征在于：包括顶部防水混凝土层（1）、回填土层（2）、透水混凝土层（3）、防水层（4）、综合管廊体（5）、U形排水沟（6）、底部防水混凝土层（7）、集水井（8）、排水管（9）和U形人字坡排水沟（10），自下向上看，底部防水混凝土层（7）的下部与基坑开挖的土体相连接、上面衔接综合管廊体（5）；靠近综合管廊体（5）外侧的是铺设的防水层（4），透水混凝土层（3）内侧与防水层（4）相贴，透水混凝土层（3）外侧与回填土层（2）紧密连接，在综合管廊体（5）的上部铺设防水层（4），防水层（4）上侧紧贴顶部防水混凝土层（1）；在综合管廊体（5）两侧分别砌筑了U形排水沟（6），在综合管廊体（5）的两端点设置集水井（8）。

2.如权利要求1所述的一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构，其特征在于：所述U形排水沟（6）与U形人字坡排水沟（10）为一体结构。

3.如权利要求1所述的一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构，其特征在于：所述U形排水沟（6）时在综合管廊体（5）纵向设置2%~3%坡度，形成人字坡。

4.一种具有防水、排水功能的地下综合管廊结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）预制混凝土节段

采用C40及以上强度的自防水混凝土预制混凝土节段，吊运加工好的钢筋骨架，模板安装调试，浇筑混凝土，养成后拆模移到混凝土预制节段成品摆放区；

（2）基坑开挖及临时支护

开挖前，首先对基坑四周预埋监控测量点位，读取初始值，开挖过程中经常测量，发现如有异常（超出警戒值以外）立即处理；采用小爆破开挖，基坑开挖范围除正常混凝土节段预留尺寸，还应包括排水管道位置；若所开挖基坑地质条件较差，可采用土钉临时支护；

（3）修筑集水井

基坑开挖结束后，修筑集水井，其目的是将排水沟排出的地下水与降水汇入集水井中；集水井直径一般为5m~10m，集水井底部修筑排水管，对集水再次进行排出；

（4）运输和安装混凝土节段

混凝土节段达到设计强度后，用平板拖车进行运输，履带吊安装，节段安装时采用现场涂胶拼装并施加预应力形成刚性接头连接；

（5）砌筑排水沟

安装混凝土节段后，在略低于综合管廊廊体底部位置采用防水混凝土砌筑U形排水沟，排水沟在综合管廊廊体纵向方向设置倾斜角不低于2％~3％的坡度，呈缓缓的“人子坡”形状；

（6）铺设防水层

以地下综合管廊设计要求确定防水等级，确定铺设卷材防水层及张贴苯板，防水层从结构底板垫层铺设至顶板基面，并在外围形成封闭的防水层；防水卷材的品种规格和层数，应根据地下工程防水等级、地下水位高低及水压力作用状况、结构构造形式和施工工艺等因素确定；

（7）回填施工

回填施工时，采用强度为C30的透水混凝土进行回填；

基坑墙背采用水平分层对称回填方式，回填至侧向回填厚度1m范围内，厚度大于1m范围采用基坑原本开挖出的天然土体进行回填，并采用机械碾压。